一种LED透镜制造技术

本发明专利技术涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED透镜。其中，所述LED透镜包括出光面和入光面，所述出光面呈半椭球面，所述入光面向一侧凸起；LED透镜竖直设置时，在C0-180横截面上，出光面呈圆弧形，入光面呈圆弧形；在C90-270横截面上，出光面向右凸起，入光面向左凸起，本发明专利技术设计的透镜，使得LED灯具的光强在距离上大致分布一致，且使得LED灯具的光线投射于下方，节省光源。

【技术实现步骤摘要】
一种LED透镜
本专利技术涉及LED
，尤其涉及一种LED透镜。
技术介绍
随着社会的发展，为了节省城市土地使用，城市内的建筑物越来越高；为了美化城市夜景，建筑物外一般会装饰有装饰灯，或者围着建筑物的轮廓布满LED灯，这些LED灯一般是垂直于竖直面设置，根据LED灯点光源的发光分布，且LED灯分布在高楼上，因此大部分的光线都投射到天空中，被浪费。其次装饰灯在发光时，不同距离的光强分布不一样，即当人距离LED灯不同距离时，感受到的光强度不一样，降低了装饰灯的装饰效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种非对称配光的LED透镜，该透镜可将LED光线集中于下方，避免光线浪费，其次使得光强分布距离，从而达到提高建筑物的观赏性以及节能、避免光污染。本专利技术采用的技术方案为：一种LED透镜，所述LED透镜包括出光面和入光面，所述出光面呈半椭球面，所述入光面向一侧凸起；LED透镜竖直设置时，在C0-180横截面上，出光面呈圆弧形，入光面呈圆弧形；在C90-270横截面上，出光面向右凸起，入光面向左凸起。其中，所述入光面的曲面方程为：Z=Z0-（R2-X2+Y3）1/2+aX2+bY+cX2Y；其中，Z0、R、a、b均为常系数；该入光曲面以透镜中心为原点，透镜水平放置；X表示横向方向，Y表示纵向方向；短半轴长度为e时，e+0.2>R>e-0.2：长半轴长度为f时，f+0.2>Z0>f-0.2：a、b、c为微调系数，其值均在：0.001~0.01之间。本专利技术的有益效果为：本专利技术设计的透镜，使得LED灯具的光强在距离上大致分布一致，且使得LED灯具的光线投射于下方，节省光源。附图说明图1为本专利技术的透镜的一种示意图。图2为图1的MM方向的剖视图图3为图1的NN方向的剖视图。图4为本专利技术LED灯具的配光曲线图。具体实施方式下面结合附图1至图4和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。实施例1：如图1至图4所示，一种非对称配光的LED透镜，所述LED透镜1包括出光面和入光面，所述出光面呈半椭球面，所述入光面向一侧凸起；LED透镜1竖直设置时，在C0-180横截面上（即图2中的M-M方向横截面），出光面呈圆弧形，入光面呈圆弧形；在C90-270横截面上（即图3中的N-N方向横截面），出光面向右凸起，入光面向左凸起。具体地，所述入光面的曲面方程为：Z=Z0-（R2-X2+Y3）1/2+aX2+bY+cX2Y；其中，Z0、R、a、b均为常系数。该入光曲面以透镜1中心为原点即光源处为原点，透镜1水平放置；X表示横向方向，Y表示纵向方向；R取值与椭球面的短半轴相当，具体地，当短半轴长度为e时，e+0.2>R>e-0.2：Z0取值与椭球面的长半轴相当，当长半轴长度为f时，f+0.2>Z0>f-0.2：a、b、c为微调系数，其值均在：0.001~0.01之间。另外，作为优选，2R>=Z0>=1.5R，R根据LED的大小进行选择；本透镜1在应用时，可以满足LED灯具的配光曲线要求。即当该透镜1呈竖直设置的时候，结合LED，形成的LED灯具，LED灯具在竖直方向上的投射配光曲线符合图4内曲线的要求，在水平方向上的投射配光曲线符合图4外曲线的要求；从而使得其作为建筑物或景观灯时，具有较好的观赏性。根据光线设计，该透镜1呈花生米形状，花生米形状的透镜1的配光曲面呈对称的蝙蝠形，对透镜1的入光面进行改进，使得去具备配光曲面的要求，透镜的外表面具有椭球体水平放置时的上半部分的形状。本专利技术还涉及到透镜的出光设计方法，包括以下步骤：1、以发光点为原点，设计C90-270平面的竖直配光曲线，竖直配光曲线中光线向上的最大发光角度φ1为：2°—8°，优选φ1为5°；光线向下的最大发光角度φ2为：45°—30°；优选φ2为40°；如图4所示，光线向上的光通量为Φ1；光线向下的光通量为Φ2；其中，4Φ1<Φ2；竖直配光曲线的设计，使得灯具在进行光投射时，投射到天空中的光通量尽量减少，而投射到地面的光通量增加，从而减少光的浪费，提高光利用率；且减少光污染。光的利用率为Φ2/（Φ1+Φ2），超过80%的利用率。2、设计C0-180平面的水平配光曲线，水平配光曲线中，光线向左的最大发光角度φ3为：70°；光线向右的最大发光角度φ4为：70°；如图1所示。3、配光曲线中，0角度的光线强度最大设置为E；在竖直配光曲线中，当光线向下的投射角度为0—20°时，光线的光强为E1>80%E；当光线向下的投射角度为20°—30°时，光线的光强为E2>70%E；当光线向下的投射角度为30°—45°时，光线的光强为E3>60%E；此设计时，当光线角度向下逐渐增大时，光强逐渐降低，如图2所示，由于具有给配光曲线的灯具一般安装在高处，一般至少在几十米的高空；投射角度的微小变化，在地面上形成较长距离的变化，因此使得观察者在对景观灯进行观察时，从远处走向近处，观察者感受到的光的强度减小程度很小，几乎没有改变，保持了景观灯显示的景观效果。C0-180平面和C90-270平面的交线为0角度的光线。4、在水平配光曲线中，当光线向左或向右的投射角度为0—30°时：光线的强度为E4；E4>90%E；当光线向左的投射角度为30°—T2时，光线强度为E5，E5>60%E，其中T2取φ3和50°中较小一个；当光线向右的投射角度为30°—T3时，光线强度为E6，E6>60%E，其中T3取φ4和50°中较小一个；当光线向左的投射角度为50°—T4时，光线强度为E7，E7>50%E，其中T4取φ3和60°中较小一个；当光线向右的投射角度为50°—T5时，光线强度为E8，E8>50%E，其中T5取φ4和60°中较小一个。根据出光的分布来设计透镜。本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED透镜，其特征在于：所述LED透镜包括出光面和入光面，所述出光面呈半椭球面，所述入光面向一侧凸起；LED透镜竖直设置时，在C0‑180横截面上，出光面呈圆弧形，入光面呈圆弧形；在C90‑270横截面上，出光面向右凸起，入光面向左凸起。

【技术特征摘要】
1.一种LED透镜，其特征在于：所述LED透镜包括出光面和入光面，所述出光面呈半椭球面，所述入光面向一侧凸起；LED透镜竖直设置时，在C0-180横截面上，出光面呈圆弧形，入光面呈圆弧形；在C90-270横截面上，出光面向右凸起，入光面向左凸起；所述入光面的曲面方程为：Z=Z0-（R2-X2+Y3）1/2+...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宁宁，尹波伟，
申请(专利权)人：东莞市汉龙礼品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44