CN105674210A - 一种led灯60度透镜及其制作方法 - Google Patents

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王英杰
宋刚
王文银
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Anhui Dongrong Electronic Technology Co.,Ltd.
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Green Lighting Technique Co Ltd Of Anhui Konka
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041—Lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces

Abstract

本发明公开了一种LED灯60度透镜及其制作方法，包括采用光学级PC材料和光扩散剂混合制成的透镜本体，透镜本体一侧面设有两个山脊状凸起，两个山脊状凸起两侧的斜面分别形成两个第一折射面和两个全反射面；两个山脊状凸起之间设有弧形凸起，弧形凸起上表面形成第二折射面，透镜本体另一侧面为平面设置，形成出光面。本发明通过在透镜上设置第一折射面、第二折射面、全反射面以及出光面，将光源发出的光线汇聚，使LED半强度角由120度汇聚为25度；通过向透镜原材料中加入适当比例的光扩散剂，使出光角度适当扩散，达到半强角为60度，并且克服了透镜类产品由光折射引起的黄边、亮条纹的缺陷，使得出光更加均匀。

Description

一种LED灯60度透镜及其制作方法
技术领域
本发明属于照明工具技术领域，涉及一种LED灯透镜，具体是一种LED灯60度透镜及其制作方法。
背景技术
透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，其广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域。LED灯透镜作为透镜的一种主要应用，起到聚光作用，目前市场上的LED灯透镜多为采用光学级PC材料通过注塑工艺加工而成，存在产能低、透镜长度受限制等缺陷，并且由于光的折射，出光存在黄边、亮条纹等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种LED灯60度透镜及其制作方法，克服了现有的60度透镜产品出光具有黄边、亮条纹的缺陷。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种LED灯60度透镜，包括透镜本体，所述的透镜本体采用光学级PC材料和光扩散剂混合制成，其中光扩散剂与光学级PC材料的体积比为1：60；
所述的透镜本体一侧面设有两个相对的山脊状凸起，两个山脊状凸起内侧的两个斜面形成两个第一折射面，两个山脊状凸起外侧的两个斜面形成两个全反射面；
两个山脊状凸起之间设有一个弧形凸起，所述的弧形凸起的上表面形成第二折射面，所述的第二折射面两端分别与两个第一折射面连接；
所述的透镜本体另一侧面为平面设置，形成出光面。
进一步地，所述的透镜本体两端均设有连接扣。
一种LED灯60度透镜的制作方法，该透镜的制作方法包括如下步骤：
A.选取光学级PC材料和光扩散剂作为制作透镜的原材料，其中光扩散剂和光学级PC材料的体积比为1：60；
B.通过混料机将光扩散剂和光学级PC材料充分混合；
C.通过挤塑机将混合后的原材料挤入透镜模具内挤塑成型；
D.挤塑完成后对透镜模具进行连续冷却，将透镜模具冷却至常温后取出透镜模具内挤塑成型的透镜；
E.通过牵引切割机对透镜进行连续牵引-切割，得到LED灯60度透镜成品；
F.通过检验设备对透镜成品的主要参数进行检测，剔除不符合标准的次品。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明一种LED灯60度透镜，通过在透明本体上设置第一折射面、第二折射面、全反射面以及出光面，将光源发出的光线汇聚，使LED半强度角由120度汇聚为25度。
2、本发明一种LED灯60度透镜，通过向透镜原材料中加入适当比例的光扩散剂，使出光角度适当扩散，达到半强角为60度，并且克服了透镜类产品由光折射引起的黄边、亮条纹的缺陷，使得出光更加均匀。
3、本发明一种LED灯60度透镜的制作方法简单，通过使用挤塑工艺代替市面常见的注塑工艺进行生产，具有产能高、透镜长度不受限制等优点，并且在挤塑材料中加入适量比例的光扩散剂，克服了透镜类产品由光折射引起的黄边、亮条纹的缺陷。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的立体图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的光路图。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明提供了一种LED灯60度透镜，包括透镜本体1，透镜本体1采用光学级PC材料和光扩散剂混合制成，其中光扩散剂与光学级PC材料的体积比为1：60，使透镜本体1的折射率为1.4930。光学级PC材料采用日本帝人聚碳酸酯树脂，其型号为L-1250Z，光扩散剂采用日本帝人PC光扩散塑料，其型号为ML-1102。
位于透镜本体1一侧面设有两个相对的山脊状凸起2，两个山脊状凸起2顶点之间的距离为11.8cm，山脊状凸起的高度为8.5cm，两个山脊状凸起2内侧的两个斜面形成两个第一折射面21，两个第一折射面21与竖直方向夹角均为5度；两个山脊状凸起2外侧的两个斜面形成两个全反射面22，两个全反射面22与水平方向的夹角均为122度。
位于两个山脊状凸起2之间设有一个弧形凸起3，弧形凸起3的高度为1.5cm，弧形凸起3的上表面形成第二折射面31,第二折射面3的半径为5.79cm，第二折射面31两端分别与两个第一折射面21连接。
透镜本体1另一侧面为平面设置，形成出光面11，出光面11为折射面，透镜本体1两端均设有连接扣5，用于将透镜安装在对应灯具上。
本发明工作原理：如图3所示，光源4设置于两个山脊状凸起2顶点连线的中心，以光源4为坐标原点，X轴为正方向，所有角度均为与X轴夹角，光源4向四周发出光线，其中70度-90度的光线穿过第二折射面31，通过第二折射面31对光线进行汇聚，由出光面11射出；而光源4发出的0度-70度光线穿过第一折射面21后，经全反射面22反射后汇聚，由出光面11射出。光源4发出的光线通过第一折射面21、第二折射面31、全反射面22以及出光面11作用，使LED半强度角由120度汇聚为25度。通过向光学级PC材料中加入适当比例的光扩散剂，使出光角度适当扩散，达到半强角为60度，在达到出光角度的同时，消除了光折射引起的黄边、亮条纹现象，使得出光更加均匀。
一种LED灯60度透镜的制作方法，该透镜的制作方法包括如下步骤：
A.选取光学级PC材料和光扩散剂作为制作透镜的原材料，其中光扩散剂和光学级PC材料的体积比为1：60，所述的光学级PC材料采用日本帝人L-1250Z型号聚碳酸酯树脂，所述的光扩散剂采用日本帝人ML-1102型号PC光扩散塑料；
B.通过混料机将光扩散剂和光学级PC材料充分混合；
C.通过挤塑机将混合后的原材料挤入透镜模具内挤塑成型，其中挤出机温度控制如下：法兰温度为211℃，五区温度为240℃，四区温度为250℃，三区温度为252℃，二区温度为268℃，一区温度为262℃；所述的挤塑机拉伸速度为10转/秒；
D.挤塑完成后对模具进行连续冷却，将模具冷却至常温后取出模具内挤塑成型的透镜；
E.通过牵引切割机对透镜进行连续牵引-切割，得到LED灯60度透镜成品；
F.通过检验设备对透镜主要参数进行检测，剔除不符合标准的次品。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种LED灯60度透镜，包括透镜本体(1)，其特征在于：所述的透镜本体(1)采用光学级PC材料和光扩散剂混合制成，其中光扩散剂与光学级PC材料的体积比为1：60；
所述的透镜本体(1)一侧面设有两个相对的山脊状凸起(2)，两个山脊状凸起(2)内侧的两个斜面形成两个第一折射面(21)，两个山脊状凸起(2)外侧的两个斜面形成两个全反射面(22)；
两个山脊状凸起(2)之间设有一个弧形凸起(3)，所述的弧形凸起(3)的上表面形成第二折射面(31)，所述的第二折射面(31)两端分别与两个第一折射面(21)连接；
所述的透镜本体(1)另一侧面为平面设置，形成出光面(11)。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯60度透镜，其特征在于：所述的透镜本体(1)两端均设有连接扣(5)。
3.一种LED灯60度透镜的制作方法，其特征在于：该透镜的制作方法包括如下步骤：
A.选取光学级PC材料和光扩散剂作为制作透镜的原材料，其中光扩散剂和光学级PC材料的体积比为1：60；
B.通过混料机将光扩散剂和光学级PC材料充分混合；
C.通过挤塑机将混合后的原材料挤入透镜模具内挤塑成型；
D.挤塑完成后对透镜模具进行连续冷却，将透镜模具冷却至常温后取出透镜模具内挤塑成型的透镜；
E.通过牵引切割机对透镜进行连续牵引-切割，得到LED灯60度透镜成品；
F.通过检验设备对透镜成品的主要参数进行检测，剔除不符合标准的次品。
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