[發明專利]一種LED聚光透鏡

有效

• 申請號: 201110052882.2
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102654274A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 周明杰;羅英達
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管)聚光透鏡技術領域，更具體地說，是涉及一種具有高效聚光功能的透鏡。

背景技術

為了實現對LED的聚光，現有技術的一種做法是采用具有拋物面的反光杯實現聚光，但是這種方式卻難以應用于發光角小(如當發光角小于5度)的場合，必須將反光杯尺寸增大，否則發光角較小的光線無法被利用，最終將增大光線的發光角。

現有技術中也出現了采用凸透鏡對LED進行聚光的技術方案，但這些方案存在LED光通量利用率較低的問題，具體表現在發光角較大的光線無法被利用，最終降低了燈具的光效。

另外，現有技術中還出現了一些新型的LED聚光透鏡，透鏡的材質通常為PC(Poly?Carbonate，聚碳酸酯)或PMMA(Polymethyl?Methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯)，其原理是利用光的全反射和折射，制作成比較聚光的透鏡，實現對光線的匯聚。但這些LED聚光透鏡通常存在成型工藝要求較高，加工難度較大等缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種LED聚光透鏡，其具有高效的聚光功能，并且具有較高的LED光通量利用率。

為解決上述技術問題，本發明的一種技術方案是：提供一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡為呈圓臺狀的回轉體，并具有與其回轉軸重合的光軸，所述聚光透鏡包括對應聚光透鏡小端的光源容納槽、對應聚光透鏡大端的出光面以及位于聚光透鏡外側壁的全反射面，所述出光面的中部向內凹陷，并形成位于出光面中部并向外突出的錐面部分和環繞所述錐面部分的平面部分，所述錐面部分的頂點位于所述光軸上，所述光源容納槽的底壁與所述錐面部分共同界定出一中心聚光部分。

更具體地，所述錐面部分的頂點與所述平面部分位于同一平面。

更具體地，所述錐面部分的母線與所述光軸的夾角θ滿足以下公式：

式中，n為透鏡材料的折射率，α的取值在5-10°之間。

更具體地，所述透鏡材料的折射率n為1.59，所述母線與所述光軸的夾角θ為67°。

更具體地，所述光源容納槽為一主軸與所述光軸重合的圓柱形槽，光源容納槽的直徑與所述錐面部分的直徑相等。

更具體地，所述光源容納槽的直徑不大于9毫米，深度不大于4毫米。

更具體地，所述回轉體的母線由多段線段首尾連接而成，由所述小端至所述大端，所述多段線段與所述光軸之間的夾角依次減小。

更具體地，所述多段線段與光軸的夾角β滿足以下公式：

式中，n為透鏡材料的折射率，m為自所述小端開始，所述多段線段中各線段的序號數，λ的取值在4-6°之間。

更具體地，λ的取值為5°，所述多段線段包括13段線段。

為解決上述技術問題，本發明的另一種技術方案是：提供一種LED聚光透鏡，所述聚光透鏡是由上述的LED聚光透鏡相交并成為一體而構成，所述多個聚光透鏡出光面的平面部分位于同一平面，各錐面部分頂點在平面上均勻分布。

與現有技術相比較，本發明對LED具有高效的聚光功能，LED發出的光線經本發明LED聚光透鏡作用后，其出射光幾乎與光軸平行，發光角非常小；在保證聚光功能的同時，本發明還可極大提高燈具對LED光通量的利用率；另外，本發明LED聚光透鏡的加工成型也相對簡單，其尺寸可以做的很小，有利于實現燈具的小型化。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的立體示意圖；

圖2是圖1的側視示意圖；

圖3是圖1的剖視示意圖；

圖4是圖1所示實施例的光路原理圖；

圖5是圖1所示實施例的配光曲線圖；

圖6是本發明實施例二的立體示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參照圖1至圖3，為本發明的實施例一，所述聚光透鏡L為呈圓臺狀的回轉體，并具有與其回轉軸重合的光軸A，所述聚光透鏡包括對應聚光透鏡小端的光源容納槽1、對應聚光透鏡大端的出光面2以及位于聚光透鏡外側壁的全反射面3。所述出光面2的中部向內凹陷，并形成位于出光面中部并向外突出的錐面部分21和環繞所述錐面部分21的平面部分22，所述錐面部分21的頂點位于所述光軸上。所述光源容納槽1的底壁11與所述錐面部分21共同界定出一中心聚光部分。