專利名稱：一種漸變梯形光斑透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡，特別是一種用于廣告牌照明燈具中的漸變梯形光斑透鏡。
背景技術(shù)：
目前的傳統(tǒng)廣告牌燈具具有顯色指數(shù)高的特 點(diǎn)，但由于傳統(tǒng)光源的發(fā)光效率低，光源溫度過高而使得配光效果不佳，導(dǎo)致整個(gè)廣告牌所使用的燈具功率密度過大，且光源壽命短，維護(hù)成本不斷增加，LED光源具有高顯色指數(shù)、高亮度的特點(diǎn)，逐漸在廣告牌中顯露出其優(yōu)勢(shì)；目前的LED廣告牌燈具一般采用對(duì)稱式透鏡組成，其特點(diǎn)是遠(yuǎn)處光強(qiáng)與近處光強(qiáng)均為相等，但由于投射距離的遠(yuǎn)近不同，導(dǎo)致被照物體表面照度不同，近處往往照度很大，同時(shí)由于遠(yuǎn)近投光角度一樣，導(dǎo)致近處燈與燈之間的光暗變化特別明顯，而遠(yuǎn)處的照度卻很低，導(dǎo)致人眼感受到極不均勻的亮度分布，為了對(duì)遠(yuǎn)處照度的提升，不得不將廣告牌燈具的數(shù)量或者功率加大，使得廣告牌采用燈具的功率密度急劇增加，與傳統(tǒng)光源比較變的節(jié)能優(yōu)勢(shì)不那么明顯。而伴隨的是投資大，能效低的一種結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可以投射光斑為漸變梯形光斑、使得將LED所發(fā)出的光均勻分布在一平面上的透鏡，其可以將LED光源發(fā)出的光逐漸變強(qiáng)地分布于所需照亮的面積上，在被照射的單位面積上得到幾乎相等照度，當(dāng)本透鏡置于照射面的單側(cè)或者兩側(cè)時(shí)，由于光線是由弱變強(qiáng)、由大角度逐漸轉(zhuǎn)為小角度的梯形光斑，可使遠(yuǎn)近的光線均勻分布，照度均勻的效果，而近處由于光發(fā)射角大，幾乎完全克服了目前LED燈具亮暗斑馬線問題。本透鏡由于將光線均勻聚焦在廣告牌上，極限性提升了 LED的光利用效率。本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是一種漸變梯形光斑透鏡，包括透鏡本體，特征在于所述的透鏡本體是1/4球面過渡至圓柱的透鏡本體,所述透鏡本體上設(shè)有球面底部的入光凹面和球面本體面的出光面以及透鏡本體頂部的反射面組成，所述入光面為1/2的圓頂圓錐形凹面，出光面為1/4球面及與其相切的圓柱面組成，反射面為一斜平面。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述入光面為錐角向下的1/2的圓頂圓錐形凹面。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述出光面由1/4球面及與其相切的圓柱面組成。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反射面為一斜平面，斜度可取為15度到25度之間。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述入光凹面、出光面、反射面分別設(shè)有拋光處理層。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的透鏡本體底側(cè)設(shè)有安裝固定底板，所述的安裝固定底板上設(shè)有光源腔。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的光源腔的位置與上述的入光凹面相對(duì)應(yīng)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述透鏡本體由透光性能優(yōu)良的材料澆注成型。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的LED漸變梯形光斑透鏡在應(yīng)用中可有效地將光源光線控制在一個(gè)矩形面積上，且在此矩形面積上的照度可以達(dá)到均勻的效果，其中1/4球面及與其相切的圓柱面可將光線起到逐漸聚焦的作用，使其形成梯形光斑，從而實(shí)現(xiàn)光線控制在一矩形面積內(nèi)；而入光面的1/2的圓頂圓錐形凹面可以有效地分配光線，實(shí)現(xiàn)光線由近至遠(yuǎn)逐步變強(qiáng)的目的，由一斜平面構(gòu)成的反射面，再次提升了遠(yuǎn)處的光強(qiáng)，高效利用了LED光源的光線。


圖I是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明側(cè)視圖結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)示I透鏡本體、11入光凹面、12出光面、13反射面、14安裝固定底板、15光源腔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明名稱的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳述，參照?qǐng)DI、圖2，本發(fā)明的一種漸變梯形光斑透鏡，所述的透鏡本體I是1/4球面過渡至圓柱的透鏡本體，所述透鏡本體I上設(shè)有球面底部的入光凹面11和球面本體面的出光面12以及透鏡本體頂部的反射面13組成，所述入光凹面11為1/2的圓頂圓錐形面，出光面12為1/4球面及與其相切的圓柱面組成，反射面13為一斜平面。本發(fā)明的LED漸變梯形光斑透鏡在應(yīng)用中可有效地將光源光線控制在一個(gè)矩形面積上，且在此矩形面積上的照度可以達(dá)到均勻的效果，其中出光面12的1/4球面及與其相切的圓柱面可將光線起到逐漸聚焦的作用，使其形成梯形光斑，從而實(shí)現(xiàn)光線控制在一矩形面積內(nèi)；而入光凹面11的1/2的圓頂圓錐形凹面可以有效地分配光線，實(shí)現(xiàn)光線由近至遠(yuǎn)逐步變強(qiáng)的目的，由一斜平面構(gòu)成的反射面13，則再次提升了遠(yuǎn)處的光強(qiáng)，高效利用了 LED光源的光線。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中所述入光凹面11為錐角向下的1/2的圓頂圓錐形凹面，使光的分布可從近至遠(yuǎn)逐步增強(qiáng)。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中所述出光面12由1/4球面及與其相切的圓柱面組成，使光分布在一個(gè)梯形區(qū)域。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中所述反射面13為一斜平面，斜度可取為15度到25度之間，可將LED部分光重新利用補(bǔ)充至遠(yuǎn)處，使得遠(yuǎn)處光線分布更為合理。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中所述入光凹面11、出光面12、反射面13分別設(shè)有拋光處理層，以提高光的穿透力及保證光線折射一致性。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中，所述透鏡本體I底側(cè)設(shè)有安裝固定底板14，安裝固定底板14上設(shè)有光源腔15，光源腔15的位置與上述的入光凹面11相對(duì)應(yīng)，以便于將透鏡本體I安裝在燈具中。
LED透鏡作為光學(xué)級(jí)的產(chǎn)品，對(duì)透光性、熱穩(wěn)定性、折射率均勻性、折射率穩(wěn)定性、吸水性、混濁度、最高長(zhǎng)期工作溫度等各項(xiàng)指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求。作為優(yōu)選實(shí)施方式，在本實(shí)施例中所述球狀透鏡本體I由透光性能良好的材料澆注成型。如玻璃、ABS塑料，或者是PC、PMMA等材料。 當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種漸變梯形光斑透鏡，包括透鏡本體(1)，其特征在于所述的透鏡本體(I)是1/4球面過渡至圓柱的透鏡本體，所述透鏡本體(I)上設(shè)有球面底部的入光凹面(11)和球面本體面的出光面(12)以及透鏡本體頂部的反射面(13)組成，所述入光凹面(11)為1/2的圓頂圓錐形凹面，出光面(12)為1/4球形面及與其相切的圓柱面組成，反射面(13)為一斜平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述入光凹面(11)為錐角向下的1/2的圓頂圓錐形凹面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述出光面(12)由1/4球面及與其相切的圓柱面組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述反射面(13)為一斜平面，斜度可取為15度到25度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述入光凹面(11)、出光面(12)、反射面(13)分別設(shè)有拋光處理層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述的透鏡本體(I)底側(cè)設(shè)有安裝固定底板(14)，所述的安裝固定底板(14)上設(shè)有光源腔(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述的光源腔(15)的位置與上述的入光凹面(11)相對(duì)應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種漸變梯形光斑透鏡，其特征在于所述透鏡本體(I)由透光性能優(yōu)良的材料澆注成型。
全文摘要
一種漸變梯形光斑透鏡，包括透鏡本體，特征在于所述的透鏡本體是1/4球面過渡至圓柱的透鏡本體，所述透鏡本體上設(shè)有球面底部的入光凹面和球面本體面的出光面以及透鏡本體頂部的反射面組成，所述入光凹面為1/2的圓頂圓錐形凹面，出光面為1/4球面及與其相切的圓柱面組成，反射面為一斜平面。本發(fā)明的LED漸變梯形光斑透鏡在應(yīng)用中可有效地將光源光線控制在一個(gè)矩形面積上，且在此矩形面積上的照度可以達(dá)到均勻的效果。高效利用了LED光源的光線。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102889549SQ20121033685
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者吳飛 申請(qǐng)人:廣東宏泰照明科技有限公司