一种LED用光学透镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED用光学透镜，其包括顶面出光结构、周边折射结构以及安装结构；周边折射结构围绕顶面出光结构设置；周边折射结构设置至少两层混光结构，相邻层混光结构之间存在空隙；每层混光结构具有环形横截面，且各层混光结构的环形横截面形成同心环形；每层混光结构具有远离顶面出光结构的外侧面，外侧面上设有螺旋纹络；螺旋纹络包括若干互不交叉的弧线。本实用新型专利技术通过设计至少两层混光结构及其螺旋纹络，能够应用于LED照明，将各种LED灯珠的各种不同规律的波长分布及不同色温的光线，先行打散之后混合，整个光线经过多次重复打散混合与收光后，形成散射性好、色温均匀，光色一致、通配性能非常强的LED光学器件，具有很高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED透射，尤其涉及的是，一种LED用光学透镜。
技术介绍
目前城市亮化工程主要还是以LED光源的投光洗墙灯为主，LED投光洗墙灯与传统白炽投光洗墙灯相比，具有节能环保的社会效益，LED灯具比白炽灯节电约70％，且基本不含有害金属，本身没有辐射，不会产生光污染，属于典型的绿色环保照明产品；LED灯无频闪、无紫外线辐射、无电磁波辐射、较低热辐射、能耗低等特性，加上应用配光扩散技术消除眩光，使之已经成为节能、环保、健康光源。并且，随着LED灯具行业技术与工艺的不断创新与提高，使其也受到了社会各界的广泛关注，LED照明作为一种新型的绿色照明光源，受到了有关部门与用户的高度重视和欢迎。如今多数主街建筑、体育场馆、会议场馆，广场建筑、交通枢纽、城市CBD区及城市标志性建筑物等大型照明工程已经普遍采用了LED洗墙灯、护栏管灯等灯具，未来LED行业技术的发展，势必是LED投光洗墙灯将完全代替传统照明灯具的使用。常规LED灯具基本上是在每个LED灯珠上方装有一个由PMMA制成的高光效透镜，主要功用是二次分配LED灯珠发出的光。透镜的发光角度一般为15-120度，可分为窄(20度左右)、中(50度左右)、宽(120度左右)三种。随着LED灯具的应用越来越普及，其市场规模也越来越大，几乎所有的LED灯具厂家都在追求高质量低成本应用方案，不断的改进和试验新的解决与制造方案，带来的结果是各种研发成本的不断上升。灯具厂家追求低成本的时候，会更多地选择低成本的LED灯珠，而目前低成本的灯珠在封装上有一定的缺陷，即配光后及易出现偏黄光，偏红光，偏紫光等等，且灯珠不易通用，目前市场上所有的透镜没有一款是可以通配不同类型不同封装灯珠的。并且，现有的LED用透镜大部分为全反射透镜，其透镜单元基本上为中间有一个聚光用的光滑非球面，外侧有一个光滑的全反射面，有的透镜的出光面则设计为蜂窝状的微透镜阵列。还有些透镜设计成多面体的钻石面透镜，但这些LED透镜都全部或部分具有以下缺点：1、透镜单元中间聚光用的光滑的非球面，由于成像的作用，经过它投射出来的光斑会有LED灯珠的方形影子，非常不美观。2、透镜单元外侧光滑的全反射面，虽然可以投射出圆形的光斑，但由于其属于下边小、上边大的全反射棱镜，基于棱镜的色散效应，有时候投射出来的光斑会有中间和边缘色温不一致的情况；多面体直面的透镜有一定的纵向混光功能，但由于其混光角度不大，且基本没有横向混光功能，故其混色效果也不是很好。3、至于那些出光面仅设置有蜂窝状微透镜阵列的全反射透镜，虽然混光可以做得比较均匀，但混光效果不理想。4，以上形式的透镜配中低成本的LED灯珠时，光色始终存在各种问题，同时还有一个致命缺陷，即一般情况下只能配一款LED或一种封装类型的灯珠。因此，现有技术需要改进。
技术实现思路
本技术提供一种新的LED用光学透镜，所要解决的技术问题包括：如何设计具有较好的散射性、混光效果和通配性的LED用光学透镜等。本技术的技术方案如下：一种LED用光学透镜，其包括顶面出光结构、周边折射结构以及安装结构；所述周边折射结构围绕所述顶面出光结构设置；所述周边折射结构设置至少两层混光结构，相邻层混光结构之间存在空隙；每层所述混光结构具有环形横截面，且各层所述混光结构的所述环形横截面形成同心环形；每层所述混光结构具有远离所述顶面出光结构的外侧面，所述外侧面上设有螺旋纹络；所述螺旋纹络包括若干互不交叉的弧线。优选的，所述弧线为圆弧线。优选的，所述混光结构的所述外侧面凸设所述螺旋纹络。优选的，所述螺旋纹络的各弧线形成由内向外逐渐放大的螺旋纹形状。优选的，所述螺旋纹络中，相邻弧线具有预设夹角或者各相邻弧线的夹角相同。优选的，所述螺旋纹络中，各弧线或其延伸线具有一个相同的交点。优选的，各层所述混光结构的所述螺旋纹络的弧线，具有相同的弯曲方向。优选的，相邻层混光结构中，远离所述顶面出光结构的混光结构的高度，高于靠近所述顶面出光结构的混光结构的高度。优选的，沿垂直于所述环形横截面的方向，所述混光结构具有纵截面；所述纵截面中，所述外侧面为直线、折线、弧线或波浪线。优选的，每层所述混光结构具有靠近所述顶面出光结构的内侧面，所述内侧面具有光滑表面、磨砂表面或条纹表面。优选的，所述顶面出光结构具有圆形结构，其用于朝向LED的内侧面包括部分球面结构。优选的，所述部分球面结构具有光滑表面、磨砂表面或条纹表面。优选的，所述顶面出光结构用于远离LED的外侧面为平面、凹面、凸面或菲涅尔面。优选的，所述顶面出光结构的所述内侧面还包括位于所述部分球面结构上的若干凸出结构。优选的，所述凸出结构包括锥形、柱形和/或部分球形。例如，所述顶面出光结构的所述内侧面还包括位于所述部分球面结构上的若干凹入结构；所述凹入结构包括锥形、柱形和/或部分球形。又如，所述锥形包括棱锥形和/或圆锥形。又如，所述柱形包括棱柱形和/或圆柱形。又如，所述球形包括椭球形和/或圆球形。采用上述方案，本技术通过设计至少两层混光结构及其螺旋纹络，能够应用于LED照明，将各种LED灯珠的各种不同规律的波长分布及不同色温的光线，先行打散之后混合，整个光线经过多次重复打散混合与收光后，形成散射性好、色温均匀，光色一致、通配性能非常强的LED光学器件，具有很高的应用价值。这样的光学结构，还具有以下优点：透镜的尺寸与中心半球面形状，可设计不同形状组合及出光角度，可适应不同应用场景，具有极好的通配性；多层具有螺旋纹络的光学柱圈结构，有效地利用光源的全部光效，又明显地消除光源形成的黄斑，即能达到极好的混光效果。附图说明图1为本技术的一个实施例的某方向示意图；图2为图1所示实施例的另一方向示意图；图3为本技术的另一个实施例的剖示图；图4为本技术的另一个实施例的外观示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本技术的目的是提供一种LED用光学透镜，其既可以克服常规透镜的散射混光问题，满足各种规格及应用场景的光学效果需求，对光源进行有效的二次光效分配，同时又要克服常规透镜只能单一适配的缺点以适应各类LED灯珠，从而达到解决灯具厂家追求低成本高质量高外观的灯具方案的目的，使透镜尽可能达到高效实用。一个实施例是，一种LED用光学透镜，其包括顶面出光结构、周边折射结构以及安装结构；所述周边折射结构围绕所述顶面出光结构设置；所述周边折射结构设置至少两层混光结构，相邻层混光结构之间存在空隙；每层所述混光结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED用光学透镜，其特征在于，包括顶面出光结构、周边折射结构以及安装结构；所述周边折射结构围绕所述顶面出光结构设置；所述周边折射结构设置至少两层混光结构，相邻层混光结构之间存在空隙；每层所述混光结构具有环形横截面，且各层所述混光结构的所述环形横截面形成同心环形；每层所述混光结构具有远离所述顶面出光结构的外侧面，所述外侧面上设有螺旋纹络；所述螺旋纹络包括若干互不交叉的弧线。

【技术特征摘要】
1.一种LED用光学透镜，其特征在于，包括顶面出光结构、周边折射结构以及安装结构；所述周边折射结构围绕所述顶面出光结构设置；所述周边折射结构设置至少两层混光结构，相邻层混光结构之间存在空隙；每层所述混光结构具有环形横截面，且各层所述混光结构的所述环形横截面形成同心环形；每层所述混光结构具有远离所述顶面出光结构的外侧面，所述外侧面上设有螺旋纹络；所述螺旋纹络包括若干互不交叉的弧线。2.根据权利要求1所述LED用光学透镜，其特征在于，所述混光结构的所述外侧面凸设所述螺旋纹络。3.根据权利要求1所述LED用光学透镜，其特征在于，所述弧线为圆弧线；和/或，所述螺旋纹络的各弧线形成由内向外逐渐放大的螺旋纹形状；和/或，所述螺旋纹络中，相邻弧线具有预设夹角或者各相邻弧线的夹角相同；和/或，所述螺旋纹络中，各弧线或其延伸线具有一个相同的交点；和/或，各层所述混光结构的所述螺旋纹络的弧线，具有相同的弯曲方向；和/或，相邻层混光结构中，远离所述顶面出光结构的混光结构的高度，高于靠近所述顶面出光结构的混光结构的高度。4.根据权利要求1所述LED用光学透镜，其特征在于，沿垂直于所述环形横截面的方向，所述混光结构具有纵截...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴良城，
申请(专利权)人：深圳市圣诺光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44