一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜制造技术

一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，包括TIR主体、光源和珠面，所述TIR主体关于光轴对称设置，且所述TIR主体为碗状结构，所述珠面设置于TIR主体较宽一端的端面，所述光源安装在TIR主体较窄一端，所述珠面远离TIR主体的一侧等分成相互对称的第一分珠面和第二分珠面，所述第一分珠面和第二分珠面表面均均匀凸设有多个依次接触排列连接的微结构，所述微结构底面呈边数不少于五条边的正多边形，且自底面呈球面凸起，同一分珠面的每两相邻微结构之间均填设形成有透光珠点；所述第一分珠面和第二分珠面的微结构底面相互正交设置；通过相互正交的第一分珠面和第二分珠面，以及微结构间隙填设的透光珠点，既可以使得光斑无分色呈现白光现象，又可以呈现趋于绝对圆形光斑。

A TIR lens which can effectively eliminate the color separation and improve the roundness of light spot

【技术实现步骤摘要】
一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜
本专利技术涉及TIR透镜
，具体为一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜。
技术介绍
为提高LED光能利用率,目前生产出了一种自由曲面的全内反射（TIR）透镜，全内反射透镜是采用全反射原理，将光线收集并处理，根据LED的光能分布特点，通过控制光线路径得到TIR透镜折射面和反射面轮廓曲线上的离散点，利用插值得到样条曲线，再经旋转360°得到TIR透镜的模型。TIR透镜可以实现不同角度的光束角，但是因为白光是由不同波长的光混合而成（红橙黄绿青蓝紫），由于不同波长光的折射率不同，导致经过透镜后不同波长的光的折射角度也不一样，这就会在照射面产生黄斑、蓝斑的现象，对此市面上大多采用TIR透镜加上珠面的结构来广泛应用与光学设计中，其珠面采用多边形排列的微结构，微结构可以把分色的光重新打散并混合，以此即可重新得到白光光斑，能够使光斑更加均匀，并且可以有效的消除分色，但采用这种结构多边形微结构珠面的形成很容易成像，光斑会呈现很明显的多边形。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，具备既可以使得光斑无分色呈现白光现象，又可以呈现趋于绝对圆形光斑，更加接近理想状态的优点，解决了采用多边形微结构珠面的形成很容易成像、光斑会呈现很明显的多边形的问题。一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，包括TIR主体、光源和珠面，所述TIR主体关于光轴对称设置，且所述TIR主体为碗状结构，所述珠面设置于TIR主体较宽一端的端面，所述光源安装在TIR主体较窄一端，所述珠面远离TIR主体的一侧等分成相互对称的第一分珠面和第二分珠面，所述第一分珠面和第二分珠面表面均均匀凸设有多个依次接触排列连接的微结构，所述微结构底面呈边数不少于五条边的正多边形，且自底面呈球面凸起，同一分珠面的每两相邻微结构之间均填设形成有透光珠点；所述第一分珠面和第二分珠面的微结构底面相互正交设置。在其中一个实施例中，所述珠面整体呈圆形，所述第一分珠面和第二分珠面以通过珠面圆心的直线为分界线等分珠面。在其中一个实施例中，所述透光珠点底面呈圆形且自底面呈球面凸起。在其中一个实施例中，所述微结构底面外接圆与所述透光珠点底面的直径比为4:1~6:1。在其中一个实施例中，所述微结构弧高与透光珠点弧高比为5:1~8:1。在其中一个实施例中，所述微结构底面为正六边形，所述微结构弧高与透光珠点弧高比为5.27:1。在其中一个实施例中，所述TIR主体为透明状的聚甲基丙烯酸甲酯透镜。与现有技术相比，本专利技术提供的一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，具备以下有益效果：1、该能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，通过珠面上设有的微结构可以使光斑通过第一分珠面和第二分珠面呈现两个正交的多边形形状，这样的光斑比普通TIR透镜展现出的多边形更加的接近圆形，能够有效的提高光斑的圆度，使实际使用更加的接近理想的圆形光斑状态。2、该能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，通过在多个均匀排列连接的多边形双拼结构间隙加上透光小珠点，能够填住多个多边微结构之间的间隙，通过透光小珠点能够保证把分色的光重新打散并混合，即可重新得到白光光斑，有效的消除了分色情况，使得光斑的发散更加均匀。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提出的一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜结构示意图；图2为本专利技术提出的一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜的珠面的结构示意图。图中：1TIR主体、2光源、3珠面、3a第一分珠面、3b第二分珠面、4微结构、5透光珠点、7分界线。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。如图1和图2所示，一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，包括TIR主体1、光源2和珠面3，所述TIR主体1关于光轴对称设置，且所述TIR主体1为碗状结构，所述珠面3设置于TIR主体1较宽一端的端面，所述光源2安装在TIR主体1较窄一端，所述珠面3远离TIR主体1的一侧等分成相互对称的第一分珠面3a和第二分珠面3b，所述第一分珠面3a和第二分珠面3b表面均均匀凸设有多个依次接触排列连接的微结构4，所述微结构4底面呈边数不少于五条边的正多边形，且自底面呈球面凸起，同一分珠面3的每两相邻微结构4之间均填设形成有透光珠点5；所述第一分珠面3a和第二分珠面3b的微结构4底面相互正交设置。本能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，使用时，光源2发出的光经TIR主体1透射，并自所述珠面3的底面入光，自珠面3的微结构4表面出光。通过珠面3上设有的微结构4可以使光斑通过第一分珠面3a和第二分珠面3b呈现两个正交的多边形形状，这样的光斑比普通TIR透镜展现出的多边形更加的接近圆形，能够有效的提高光斑的圆度，使实际使用更加的接近理想的圆形光斑状态。同时，通过在多个均匀排列连接的多边形双拼结构间隙加上透光小珠点，能够填住多个多边微结构4之间的间隙，通过透光小珠点能够保证把分色的光重新打散并混合，即可重新得到白光光斑，有效的消除了分色情况，使得光斑的发散更加均匀。如图2所示，在其中一个实施例中，所述珠面3整体呈圆形，所述第一分珠面3a和第二分珠面3b以通过珠面3圆心的直线为分界线7等分珠面3。即是说，所述第一分珠面3a和第二分珠面3b均整体呈半圆形，如此，经第一分珠面3a和第二分珠面3b透射的光斑相互干涉所形成的光斑更接近圆形，提高光斑圆度的效果更好。在其中一个实施例中，所述透光珠点5底面呈圆形且自底面呈球面凸起。呈球面的透光珠点5对多边形底面的微结构4边缘处所产生的分色情况的重新混匀效果更好。在其中一个实施例中，所述微结构4底面外接圆与所述透光珠点5底面的直径比为4:1~6:1。微结构4底面呈正多边形，正多边形结构规整，易于整齐排列，有利于光线自各微结构4底面均匀入射。但正多边形具有折角，光线在折角处透射时会产生分色，故而加入透光珠点5结构用以重新混匀。透光珠点5主要用于处理正多边形折角处的光线，不宜占比过大，故而经测试后合理选择微结构4底面外接圆与所述透光珠点5底面的直径比为4:1~6:1。同理，因透光珠点5主要用于处理正多边形折角处的光线，不宜占比过大，故而经测试后合理选择所述微结构4弧高与透光珠点5弧高比为5:1~8:1。优选地，所述微结构4底面为正六边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，包括TIR主体、光源和珠面，所述TIR主体关于光轴对称设置，且所述TIR主体为碗状结构，所述珠面设置于TIR主体较宽一端的端面，所述光源安装在TIR主体较窄一端，其特征在于：所述珠面远离TIR主体的一侧等分成相互对称的第一分珠面和第二分珠面，所述第一分珠面和第二分珠面表面均均匀凸设有多个依次接触排列连接的微结构，所述微结构底面呈边数不少于五条边的正多边形，且自底面呈球面凸起，同一分珠面的每两相邻微结构之间均填设形成有透光珠点；所述第一分珠面和第二分珠面的微结构底面相互正交设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，包括TIR主体、光源和珠面，所述TIR主体关于光轴对称设置，且所述TIR主体为碗状结构，所述珠面设置于TIR主体较宽一端的端面，所述光源安装在TIR主体较窄一端，其特征在于：所述珠面远离TIR主体的一侧等分成相互对称的第一分珠面和第二分珠面，所述第一分珠面和第二分珠面表面均均匀凸设有多个依次接触排列连接的微结构，所述微结构底面呈边数不少于五条边的正多边形，且自底面呈球面凸起，同一分珠面的每两相邻微结构之间均填设形成有透光珠点；所述第一分珠面和第二分珠面的微结构底面相互正交设置。


2.根据权利要求1所述的一种能有效消除分色且可提高光斑圆度的TIR透镜，其特征在于：所述珠面整体呈圆形，所述第一分珠面和第二分珠面以通过珠面圆心的直线为分界线等分珠面。


3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海华，曾艳，李明佳，
申请(专利权)人：东莞市连隆光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44