LED配光透镜制造技术

本发明专利技术公开了一种LED配光透镜，透镜呈半圆柱体，该半圆柱体包括半圆弧面、切平面和两端面，半圆柱体的切平面中部设置有用以放置光源的凹部，该凹部由第一侧壁、第二侧壁和弧形底面合围构成，其中第一侧壁与第二侧壁相对设置；半圆柱体的一端面为第一端面且呈扩散形外凸弧面，该第一端面的起点靠近第一侧壁的中部，且由该起点向半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；光源射向第一侧壁的光线为第一光线，第一光线经第一侧壁折射至半圆柱体的第一端面，再经扩散形外凸弧面反射至半圆弧面，并从半圆弧面射出，且该第一光线从半圆弧面射出的角度小于其初始角度。本发明专利技术提供一种LED配光透镜，通过该配光透镜呈现出长度大于宽度的光斑，以适用于狭长场合的照明。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜
，尤其涉及LED配光透镜。
技术介绍
LED光源发射出的光线呈散射状态，需要通过配光透镜进行聚光。目前配光透镜共同特点是：通过配光透镜呈现的光斑为圆形光斑。但圆形光斑不能很好地适用于一些特殊的场合，如马路、巷道、货架间隔等狭长场合照射，由于圆形光斑的照射范围近似圆形，当圆形光斑的直径等于狭长场合的宽度时，存在照射距离短的问题，需要排布多个光源，而当圆形光斑的直接大于狭长场合的宽度时，部分光线将照射到狭长场合外，存在光线浪费的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种LED配光透镜，通过该配光透镜呈现出长度大于宽度的光斑，以适用于狭长场合的照明。为实现上述目的，本专利技术提供一种LED配光透镜，所述透镜呈半圆柱体，该半圆柱体包括半圆弧面、切平面和两端面，所述半圆柱体的切平面中部设置有用以放置光源的凹部，该凹部由第一侧壁、第二侧壁和弧形底面合围构成，其中所述第一侧壁与第二侧壁相对设置；所述半圆柱体的一端面为第一端面且呈扩散形外凸弧面，该第一端面的起点靠近所述第一侧壁的中部，且由该起点向所述半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；所述光源射向所述第一侧壁的光线为第一光线，所述第一光线经所述第一侧壁折射至半圆柱体的第一端面，再经所述扩散形外凸弧面反射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，且该第一光线从所述半圆弧面射出的角度小于其初始角度。优选地，所述半圆柱体的另一端面为第二端面且也呈扩散形外凸弧面，该第二端面的起点靠近所述第二侧壁的中部，且由该起点向所述半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；所述光源射向所述第二侧壁的光线为第二光线，所述第二光线经所述第二侧壁折射至第二端面，再经该第二端面反射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，该第二光线从所述半圆弧面射出的角度小于其初始角度。优选地，所述半圆柱体的另一端面为第二端面呈外凸的球面，所述第二侧壁靠近该所述第二端面设置，且也呈外凸的球面。优选地，所述第一光线经所述扩散形外凸弧面反射后，所述第一光线垂直于所述半圆弧面优选地，所述弧形底面呈外凸弧面；所述光源射向所述弧形底面的光线为第三光线，所述第三光线经所述弧形底面折射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，且该第三光线从所述半圆弧面射出的角度小于或等于其初始角度。优选地，所述第三光线经所述弧形底面折射后，所述第三光线垂直于所述半圆弧面。优选地，所述透镜由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中任意一种材料制成。优选地，平行、并穿过所述圆柱体的中心轴线的平面为剖切平面，任意剖切平面剖切所述透镜均得到相同的剖面图形；所述剖面图形包括第一端面形成线、第一侧壁形成线、弧形底面形成线和半圆弧形面形成线，其中，所述第一端面形成线集合形成第一端面，所述第一侧壁形成线集合形成第一侧壁，所述弧形底面形成线集合形成所述弧形底面，所述半圆弧形面形成线集合形成半圆弧形面。优选地，在所述剖面图形上建立平面直角坐标系，所述圆柱体的中心轴线为X轴，垂直于X轴、且穿过光源的中心点的直线为Y轴，则，所述第一侧壁形成线与X轴的交点为（a0，0），其与X轴的夹角为b，则第一侧壁形成线上的点为（xn，yn），且符合表示方程：yn=tan(b)*(xn-a0)；所述第一光线的出射角度为cn，所述透镜的折射率为N'，所述第一光线在所述第一侧壁形成线的入射角度为cn-90-b，经折射后，所述第一光线与X轴的夹角为dn，所述第一光线的折射角度为dn-90+b，并符合表示方程：sin(cn-90-b)=sin(dn-90+b)*N'；所述第一光线经所述第一侧壁和第一端面后与所述半圆弧面垂直，所述第一光线与所述第一端面形成线的交点为（x'n，y'n），该交点的切向方向与X轴的夹角为fn，且fn=（90+dn）/2，其中，tan(dn)= -(y'n-yn)/(x'n-xn)。优选地，所述光源射向所述弧形底面的光线为第三光线，所述第三光线经所述弧形底面后垂直于所述半圆弧面；所述第三光线与所述弧形底面形成线的交点为（xm，ym），该交点的切向方向与X轴的夹角为hm，所述第三光线的出射角度为gm，所述弧形底面形成线符合表示方程：sin(90+hm-gm)=sin(hm)*N'；tan(gm)=-ym/xm。本专利技术所能实现的有益效果：由于本专利技术的结构设计，改变第一光线和第三光线在所述中心轴轴向方向上的出光方向，也即通过该透镜结构缩小了光斑的宽度，但并未缩小光斑的长度，使得光斑的长度大于其宽度，光线能有效用于狭长场合延伸方向的照明，且减少垂直于狭长场合方向的光线，也避免了光线照射到狭长场合之外而造成浪费及光污染，并提高狭长场合的照明强度。附图说明图1为本专利技术LED配光透镜一实施例第一视角下的立体结构示意图；图2为本专利技术LED配光透镜一实施例第二视角下的立体结构示意图；图3为本专利技术LED配光透镜一实施例的俯视图；图4为本专利技术LED配光透镜一实施例的仰视图；图5为图4中AA’剖视图；图6为图4中BB’剖视图；图7为本专利技术LED配光透镜一实施例的剖面图形；图8为图4中BB’剖视的光路示意图；图9为图4中AA’剖视的光路示意图；图10为本专利技术LED配光透镜一实施例的第一光线初射光路分析示意图；图11为本专利技术LED配光透镜一实施例的第一光线折射光路分析示意图；图12为本专利技术LED配光透镜一实施例的第一光线反射光路分析示意图；图13为本专利技术LED配光透镜一实施例的第三光线光路分析示意图；图14为本专利技术LED配光透镜一实施例形成的光斑；图15为本专利技术LED配光透镜另一实施例第一视角下的立体结构示意图；图16为本专利技术LED配光透镜另一实施例第二视角下的立体结构示意图；图17为本专利技术LED配光透镜另一实施例的俯视图；图18为本专利技术LED配光透镜另一实施例的仰视图；图19为图18中AA’剖视图；图20为图18中BB’剖视图；图21为本专利技术LED配光透镜另一实施例的剖面图形；图22为本专利技术LED配光透镜另一实施例形成的光斑。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术还提供一种LED配光透镜，如图1至图6所示，透镜呈半圆柱体10，该半圆柱体10包括半圆弧面2、切平面3和两端面，半圆柱体10的切平面3中部设置有用以放置光源9的凹部8，该凹部8由第一侧壁4、第二侧壁6和弧形底面5合围构成，其中第一侧壁4与第二侧壁6相对设置；半圆柱体10的一端面为第一端面1且呈扩散形外凸弧面，该第一端面1的起点靠近第一侧壁4的中部，且由该起点向半圆柱体10的周缘圆弧扩散成形；光源9射向第一侧壁4的光线为第一光线，第一光线经第一侧壁4折射至半圆柱体10的第一端面1，再经扩散形外凸弧面反射至半圆弧面2，并从半圆弧面2射出，且该第一光线从半圆弧面2射出的角度小于其初始角度。由于本专利技术的结构设计，限制了射向第一侧壁4的第一光线的发光角度，使得通过透镜形成光斑的长度和宽度不同，以适用于狭长场合的照明，也即是减少垂直于狭长场合方向的光线，避免了光线照射到狭长场合之外而造成浪费及光污染，并提高狭长场合的照明强度。进一步地，继续参见图1至图6所示，半圆柱体10的另一端面为第二端面7且也呈扩散形外凸弧面，该第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED配光透镜，其特征在于，所述透镜呈半圆柱体，该半圆柱体包括半圆弧面、切平面和两端面，所述半圆柱体的切平面中部设置有用以放置光源的凹部，该凹部由第一侧壁、第二侧壁和弧形底面合围构成，其中所述第一侧壁与第二侧壁相对设置；所述半圆柱体的一端面为第一端面且呈扩散形外凸弧面，该第一端面的起点靠近所述第一侧壁的中部，且由该起点向所述半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；所述光源射向所述第一侧壁的光线为第一光线，所述第一光线经所述第一侧壁折射至半圆柱体的第一端面，再经所述扩散形外凸弧面反射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，且该第一光线从所述半圆弧面射出的角度小于其初始角度。

【技术特征摘要】
1.一种LED配光透镜，其特征在于，所述透镜呈半圆柱体，该半圆柱体包括半圆弧面、切平面和两端面，所述半圆柱体的切平面中部设置有用以放置光源的凹部，该凹部由第一侧壁、第二侧壁和弧形底面合围构成，其中所述第一侧壁与第二侧壁相对设置；所述半圆柱体的一端面为第一端面且呈扩散形外凸弧面，该第一端面的起点靠近所述第一侧壁的中部，且由该起点向所述半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；所述光源射向所述第一侧壁的光线为第一光线，所述第一光线经所述第一侧壁折射至半圆柱体的第一端面，再经所述扩散形外凸弧面反射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，且该第一光线从所述半圆弧面射出的角度小于其初始角度。2.如权利要求1所述的LED配光透镜，其特征在于，所述半圆柱体的另一端面为第二端面且也呈扩散形外凸弧面，该第二端面的起点靠近所述第二侧壁的中部，且由该起点向所述半圆柱体的周缘圆弧扩散成形；所述光源射向所述第二侧壁的光线为第二光线，所述第二光线经所述第二侧壁折射至第二端面，再经该第二端面反射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，该第二光线从所述半圆弧面射出的角度小于其初始角度。3.如权利要求1所述的LED配光透镜，其特征在于，所述半圆柱体的另一端面为第二端面呈外凸的球面，所述第二侧壁靠近该所述第二端面设置，且也呈外凸的球面。4.如权利要求1所述的LED配光透镜，其特征在于，所述第一光线经所述扩散形外凸弧面反射后，所述第一光线垂直于所述半圆弧面。5.如权利要求1所述的LED配光透镜，其特征在于，所述弧形底面呈外凸弧面；所述光源射向所述弧形底面的光线为第三光线，所述第三光线经所述弧形底面折射至所述半圆弧面，并从所述半圆弧面射出，且该第三光线从所述半圆弧面射出的角度小于或等于其初始角度。6.如权利要求5所述的LED配光透镜，其特征在于，所述第三光线经所述弧形底面折射后，所述第三光线垂直于所述半圆弧面。7.如权利要求1所述的LED配光透镜，其特征在于，所述透镜由玻璃、...

【专利技术属性】
技术研发人员：于欢欢，
申请(专利权)人：深圳市耀嵘科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44