[發明專利]透鏡加工方法以及透鏡

無效

• 申請號: 201010290113.1
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102401318A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 羅亞斌;何玉寶;袁海平;覃騰志
• 申請（專利權）人: 歐司朗有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋;李慧

技術領域

本發明涉及一種透鏡加工方法以及相應的透鏡。

背景技術

在現代的照明設備中，LED二級透鏡是普遍使用的一種透鏡，其非常適用于高功率或低功率的LED或類似的光源。通常使用橢圓形的透鏡用于道路照明或需要橢圓形光分布的場合。為了獲得用于道路照明的橢圓形光分布，現有技術中解決措施之一是使用反射器。這種措施的不足之處在于較低的光分布性能和較低的系統效率。另一種獲得橢圓形光分布的解決措施是使用塑料的或玻璃的透鏡，這種透鏡具有連續的光滑的曲線。但塑料的或玻璃的具有光滑曲線的透鏡也存在明顯的缺點，例如效率低、成本高、體積大。

發明內容

本發明的目的在于，提供了一種新型透鏡加工方法以及相應的透鏡以滿足對圓形或橢圓形光分布的需要。本發明通過透鏡的特定的輪廓構造實現了上述目的，并且同時避免了現有技術中具有連續的光滑曲線的透鏡所帶來的效率低、成本高、體積大的缺點。

根據本發明的透鏡加工方法包括以下步驟：a)提供基體；b)加工具有連續曲線狀的上中央部分和緊鄰該上中央部分的具有多個弧段或近似弧段輪廓的多個上周向鋸齒部；c)加工具有另外的弧段或近似弧段輪廓的多個下中央鋸齒部和緊鄰下中央鋸齒部的下周向平直部。

本發明的發明構思在于，通過構造緊鄰連續曲線狀的上中央部分的具有多個弧段或近似弧段輪廓的多個上周向鋸齒部，可以使得上述上周向鋸齒部的多個弧段或近似弧段實現等同于現有技術中的產生圓形或橢圓形光分布的透鏡的光滑曲線的相應連續曲線段的功能效果，即使得連續曲線狀的上中央部分和上周向鋸齒部的多個弧段或近似弧段的組合能夠替代現有技術中從上中央部分直到周邊部分的持續的光滑曲線。相應地，在透鏡的底部，通過緊鄰下周向平直部的具有另外弧段或近似弧段輪廓的多個下中央鋸齒部，同樣實現了下中央鋸齒部的另外弧段或近似弧段輪廓對于現有技術中的底部的連續曲線輪廓的替代。根據本發明避免了現有技術中上部和底部中央均設計為連續光滑曲線所產生的效率低的問題，但是卻同樣能夠實現現有技術中的圓形或橢圓形光分布。本發明通過利用鋸齒部的弧段或近似弧段來實現現有技術中的相應的連續曲線段能實現的效果，卻同時又摒棄了連續曲線段所帶來的效率低的缺點，并同時摒棄了連續曲線段所帶來的透鏡厚度值較大的問題，為降低透鏡的厚度、減小體積提供了可能性。

優選地，在步驟b)之前，通過將形成某一特定光分布圖案的透鏡的部分連續曲線輪廓用由該連續曲線輪廓分割而成的多個弧段來替代。換一句話說，例如多個上周向鋸齒部所具有的多個弧段組合起來可以形成某一特定光分布圖案的弧段。例如，多個下中央鋸齒部所具有的多個另外弧段或近似弧段組合起來形成某一特定光分布圖案的弧段。

通過這種方式，可以不影響原有的某一特定光分布圖案，但是卻可以避免由于連續曲線所可能帶來的厚度增加的問題。

根據本發明的一個優選方案，在步驟b)之前包括通過測量形成橢圓狀或圓狀光分布圖案的第一透鏡來確定所述平板狀透鏡的輪廓參數，其中所述第一透鏡在橫剖面具有由上曲線、下曲線、對稱中心線、下平直邊構成的輪廓；以及在步驟b)中包括b1）確定自所述第一透鏡的對稱中心線與所述上曲線的交點出發的第一水平基準線，所述第一水平基準線與第一透鏡的上曲線形成上交點，b2)在第一水平基準線上加工出具有與上交點之前的上曲線輪廓相同的平板狀透鏡的上中央部分并緊鄰該部分在所述第一水平基準線上加工出分別具有由上交點之后的上曲線分割而成的多個連續的弧段或近似弧段輪廓中之一的多個上周向鋸齒部。

優選地在步驟c)中包括c1)在距所述第一水平基準線的預定距離下方引出第二水平基準線，下曲線與下平直邊的下交點在第二水平基準線上形成投影點，c2)在第二水平基準線上加工出分別具有由投影點之前的下曲線分割而成的多個連續弧段或近似弧段輪廓中之一的多個下中央鋸齒部以及緊鄰該部分在第二水平基準線上加工出具有與投影點之后的下平直邊輪廓相同的下周向平直部。

上述優選實施方案的構思在于在從一個現有的產生圓形或橢圓狀或圓狀的透鏡出發，利用一種類似于平移的方法，保持透鏡主體造型不變，將透鏡部分區域的連續曲線的弧段平移到透鏡表面的一個基準面上，形成鋸齒部，從而減小了透鏡的厚度，進而減小了透鏡的體積，同時實現了橢圓狀配光。具體如上所述，將上曲線上交點之后的連續曲線的輪廓以弧段或近似弧段形式平移到第一水平基準線上，并將下曲線的輪廓以弧段或近似弧段形式平移到第二基準線上，從而實現了圓形或橢圓形光分布的效果。