一种透镜和发光器件制造技术

本发明专利技术提供一种透镜和发光器件，涉及光学器件领域。该透镜，包括透镜本体具有出射面和用于接收光源光线的入射面，所述出射面和所述入射面相对设置；所述入射面包括第一入射面和向所述出射面凹陷的第二入射面，所述第一入射面和所述第二入射面相连，所述第一入射面为棱形面，所述第二入射面为表面有若干凸点的曲面；所述出射面包括第一出射面和向所述入射面凹陷的第二出射面，所述第一出射面和所述第二出射面相连，所述第二出射面为表面设有若干颗粒的曲面。本发明专利技术的透镜，应用于发光器件，能够达到大角度发光、高均匀度的效果。

A kind of lens and light-emitting device

【技术实现步骤摘要】
一种透镜和发光器件
本专利技术涉及光学器件领域，特别是涉及一种透镜和发光器件。
技术介绍
随着照明品质的提升，人们对灯具发光均匀度要求越来越高。为了达到发光均匀的目的，一般采用增加发光体数量的方式，但是这种方式的成本较高，给企业和消费者带来一定的经济负担。为了控制成本，减少发光体的使用，可以用透镜进行二次配光，以扩大发光角度，提高光能利用率。但是，现有的透镜受到自身形状等因素限制，其光能分配和光能利用效果仍然不够理想，依旧无法达到大角度发光及高均匀度的效果。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的透镜无法做到大角度发光和高均匀度的问题，提供一种透镜，能够达到大角度发光、高均匀度的效果。一种透镜，包括透镜本体，所述透镜本体具有出射面和用于接收光源光线的入射面，所述出射面和所述入射面相对设置；所述入射面包括第一入射面和向所述出射面凹陷的第二入射面，所述第一入射面和所述第二入射面相连，所述第一入射面为棱形面，所述第二入射面为表面有若干凸点的曲面；所述出射面包括第一出射面和向所述入射面凹陷的第二出射面，所述第一出射面和所述第二出射面相连，所述第二出射面为表面设有若干颗粒的曲面。本领域技术人员知晓，LED的发光光束角是朗伯型110-120°，对于市场的常规透镜来讲，LED光束角大于120°的部分光线会不停地折射和反射，直至光能量消耗完，该部分光线根本无法通过透镜进行二次配光得到有效利用。因此，本专利技术的透镜采用多种入射面和出射面，首先，本专利技术的第一入射面为菱形面，可以将LED大于120°的部分光线进行折射和发射后，一部分传播至第一出射面，并通过第一出射面透射至受照面对距离中心光强比较远的环形光斑带进行亮度的补偿，其次，第一入射面的棱形面之间彼此的反射光线进行二次或者多次的折射后投射至第一出射面，如前所述实现亮度及更大发光角度的二次或者多次补偿，可见使用棱形结构的第一入射面的可以更高效地利用LED发出的光线，同时通过第一入射面改变光线的传播路径，在受照面达到高均匀度及更大发光角度的要求。另外，另一部分光束角大于120°光线束与小于120°的光线束一起传播至第二入射面，第二入射面上设置有凸点，可以将光线束透射至每个凸点的表面球面折射和发散处理，将LED发出的小于120°原始光线束进行第一次的发光角度扩大处理。本专利技术入射面上的凸点呈颗粒状，可以有效的控制光线进行有序反射或折射传播，使光线通过出射面后被分解形成不同角度的多束光线，达到将光线分配更广更均匀的目的。在其中一个实施例中，所述第一入射面为多级棱形面。棱形面的级数与角度能够满足将更多LED大于120°的光线进行二次或者多次的折射后投射至第一出射面即可。多级棱形面彼此之间的反射光线进行二次或者多次的折射后投射至第一出射面，有利于更高效的利用LED发出光线，实现亮度及更大发光角度的二次或者多次补偿。优选地，本专利技术提供一种优选的第一入射面，该第一入射面为四级棱形面，沿第一入射面到第二入射面的方向，四级棱形面与所述透镜本体底面的夹角分别为44～46°，78～84°，74～78°，85～90°。更优选地，沿第一入射面到第二入射面的方向，四级棱形面与所述透镜本体底面的夹角分别为45°21′，81°33′，76.3°41′，88°36′。在其中一个实施例中，所述第二入射面为抛物线弧面，该抛物线弧面的数值公式表示为y＝ax2，其中a＝-0.5～-0.2。上述数值公式是以透镜常规放置方向而得到的，常规放置方向即LED发光体位于底部时，该抛物线弧面开口朝下，当然，本产品也可以根据需要朝各个方向放置，第二入射面的形状和结构都不会因放置方向而改变。在其中一个实施例中，a＝-0.35。在其中一个实施例中，每个所述凸点的高度为0.31～0.33mm，最大径向距离为0.5～0.7mm，分布密度为230～250个/cm2。更优选地，凸点的最大径向距离为0.62mm。在第二入射面上设置凸点，可以有效的将光线非常集中的光线束进行第一次的分散。为了进一步达到较好的扩大发光角度，提高均匀度的效果，需要控制凸点的大小、高度及分布密度。最大径向距离是指单个凸点的最大宽度。在其中一个实施例中，所述第二出射面为抛物线弧面，该抛物线弧面的数值公式表示为y＝bx2，其中b＝0.01～0.03。上述数值公式是以透镜常规放置方向而得到的，常规放置方向即LED发光体位于底部时，该抛物线弧面开口朝上，当然，本产品也可以根据需要朝各个方向放置，第二出射面的形状和结构都不会因放置方向而改变。在其中一个实施例中，b＝0.025。在其中一个实施例中，每个所述颗粒的高度为0.35～0.52mm，最大径向距离为0.7～0.9mm，分布密度为133～146个/cm2。在第二出射面上设置颗粒，可以将第二入射面上的发出的光线束进行多个方向发散，将比较密集的光线通过第二出射面上设置的颗粒进行发散处理，使得通过第二出射面的光线发光角度更大，均匀度更高。进一步地，可以通过控制颗粒的密度和高度，达到更好的扩大发光角度，提高均匀度的效果。如果密度太小或太大，则反应到受照面的光斑会明暗交替。除了控制颗粒的密度之外，还可以控制颗粒的高度，如果颗粒的高度过高，则由第二出射面上发出的光线角度将无法得到有效的控制。控制颗粒的密度和高度将发光角度控制在160-170°较佳。优选地，颗粒的最大径向距离为0.86mm。在其中一个实施例中，所述透镜还包括基座，所述透镜本体设于所述基座上。在其中一个实施例中，所述基座上围绕所述透镜本体设有漫反射凸台。在其中一个实施例中，所述漫反射凸台的表面设有若干凸台凸点，每个所述凸台凸点的体积为0.31～0.33mm3，最大径向距离为0.58～0.62mm，分布密度为230～250个/cm2。在漫反射凸台上设置凸台凸点，可以将第二出射面的高密度的光线束进行发散后反射到受照面，对除中心区域外辉度低的受照面区域进行辉度补偿。进一步地，为了达到更好的扩大发光角度，提高均匀度的效果，需要控制凸台凸点的体积、分布密度。在其中一个实施例中，所述基座露出的表面为漫反射曲面；所述漫反射曲面上设有若干曲面凸点，每个所述曲面凸点的高度为0.55～0.72mm，最大径向距离为1.55-1.63mm，分布密度为32～38个/cm2。在漫反射曲面上设置曲面凸点，可以将系统中所有经过二次或者多次反射折射后的光线束进行发散后再次反射回受照面，对除中心区域外辉度低的受照面区域进行辉度补偿。进一步地，为了达到较好的扩大发光角度，提高均匀度的效果，需要控制曲面凸台凸点的高度、大小及分布密度。在其中一个实施例中，所述透镜本体和基座的材质为折射率1.3～1.6的合成树脂。合成树脂可以选择PMMA、PC等。本专利技术一方面还提供一种发光器件，包括LED发光体和上述透镜，所述LED发光体设置于所述透镜的入射面所形成的凹槽内。上述发光器件，通过本专利技术的透镜对LED发光体发出的光线进行配光，使发光角度达到160～170°以上，而且具有高均匀度，可以大大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜，其特征在于，包括透镜本体，所述透镜本体具有出射面和用于接收光源光线的入射面，所述出射面和所述入射面相对设置；/n所述入射面包括第一入射面和向所述出射面凹陷的第二入射面，所述第一入射面和所述第二入射面相连，所述第一入射面为棱形面，所述第二入射面为表面有若干凸点的曲面；/n所述出射面包括第一出射面和向所述入射面凹陷的第二出射面，所述第一出射面和所述第二出射面相连，所述第二出射面为表面有若干颗粒的曲面。/n

【技术特征摘要】
1.一种透镜，其特征在于，包括透镜本体，所述透镜本体具有出射面和用于接收光源光线的入射面，所述出射面和所述入射面相对设置；
所述入射面包括第一入射面和向所述出射面凹陷的第二入射面，所述第一入射面和所述第二入射面相连，所述第一入射面为棱形面，所述第二入射面为表面有若干凸点的曲面；
所述出射面包括第一出射面和向所述入射面凹陷的第二出射面，所述第一出射面和所述第二出射面相连，所述第二出射面为表面有若干颗粒的曲面。


2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一入射面为四级棱形面，所述四级棱形面与所述透镜本体底面的夹角分别为44～46°，78～84°，74～78°，85～90°。


3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第二入射面为抛物线弧面，该抛物线弧面的数值公式表示为y＝ax2，其中a＝-0.5～-0.2。


4.根据权利要求1～3任一项所述的透镜，其特征在于，每个所述凸点的高度为0.31～0.33mm，最大径向距离为0.5～0.7mm，分布密度为230～250个/cm2。


5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第二出射面为抛物线弧面，该抛物线弧面的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贤金，郑永生，侯宇，曾照明，肖国伟，
申请(专利权)人：广东晶科电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44