[发明专利]透镜加工方法以及透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种透镜加工方法以及相应的透镜。

背景技术

在现代的照明设备中，LED二级透镜是普遍使用的一种透镜，其非常适用于高功率或低功率的LED或类似的光源。通常使用椭圆形的透镜用于道路照明或需要椭圆形光分布的场合。为了获得用于道路照明的椭圆形光分布，现有技术中解决措施之一是使用反射器。这种措施的不足之处在于较低的光分布性能和较低的系统效率。另一种获得椭圆形光分布的解决措施是使用塑料的或玻璃的透镜，这种透镜具有连续的光滑的曲线。但塑料的或玻璃的具有光滑曲线的透镜也存在明显的缺点，例如效率低、成本高、体积大。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种新型透镜加工方法以及相应的透镜以满足对圆形或椭圆形光分布的需要。本发明通过透镜的特定的轮廓构造实现了上述目的，并且同时避免了现有技术中具有连续的光滑曲线的透镜所带来的效率低、成本高、体积大的缺点。

根据本发明的透镜加工方法包括以下步骤：a)提供基体；b)加工具有连续曲线状的上中央部分和紧邻该上中央部分的具有多个弧段或近似弧段轮廓的多个上周向锯齿部；c)加工具有另外的弧段或近似弧段轮廓的多个下中央锯齿部和紧邻下中央锯齿部的下周向平直部。

本发明的发明构思在于，通过构造紧邻连续曲线状的上中央部分的具有多个弧段或近似弧段轮廓的多个上周向锯齿部，可以使得上述上周向锯齿部的多个弧段或近似弧段实现等同于现有技术中的产生圆形或椭圆形光分布的透镜的光滑曲线的相应连续曲线段的功能效果，即使得连续曲线状的上中央部分和上周向锯齿部的多个弧段或近似弧段的组合能够替代现有技术中从上中央部分直到周边部分的持续的光滑曲线。相应地，在透镜的底部，通过紧邻下周向平直部的具有另外弧段或近似弧段轮廓的多个下中央锯齿部，同样实现了下中央锯齿部的另外弧段或近似弧段轮廓对于现有技术中的底部的连续曲线轮廓的替代。根据本发明避免了现有技术中上部和底部中央均设计为连续光滑曲线所产生的效率低的问题，但是却同样能够实现现有技术中的圆形或椭圆形光分布。本发明通过利用锯齿部的弧段或近似弧段来实现现有技术中的相应的连续曲线段能实现的效果，却同时又摒弃了连续曲线段所带来的效率低的缺点，并同时摒弃了连续曲线段所带来的透镜厚度值较大的问题，为降低透镜的厚度、减小体积提供了可能性。

优选地，在步骤b)之前，通过将形成某一特定光分布图案的透镜的部分连续曲线轮廓用由该连续曲线轮廓分割而成的多个弧段来替代。换一句话说，例如多个上周向锯齿部所具有的多个弧段组合起来可以形成某一特定光分布图案的弧段。例如，多个下中央锯齿部所具有的多个另外弧段或近似弧段组合起来形成某一特定光分布图案的弧段。

通过这种方式，可以不影响原有的某一特定光分布图案，但是却可以避免由于连续曲线所可能带来的厚度增加的问题。

根据本发明的一个优选方案，在步骤b)之前包括通过测量形成椭圆状或圆状光分布图案的第一透镜来确定所述平板状透镜的轮廓参数，其中所述第一透镜在横剖面具有由上曲线、下曲线、对称中心线、下平直边构成的轮廓；以及在步骤b)中包括b1）确定自所述第一透镜的对称中心线与所述上曲线的交点出发的第一水平基准线，所述第一水平基准线与第一透镜的上曲线形成上交点，b2)在第一水平基准线上加工出具有与上交点之前的上曲线轮廓相同的平板状透镜的上中央部分并紧邻该部分在所述第一水平基准线上加工出分别具有由上交点之后的上曲线分割而成的多个连续的弧段或近似弧段轮廓中之一的多个上周向锯齿部。

优选地在步骤c)中包括c1)在距所述第一水平基准线的预定距离下方引出第二水平基准线，下曲线与下平直边的下交点在第二水平基准线上形成投影点，c2)在第二水平基准线上加工出分别具有由投影点之前的下曲线分割而成的多个连续弧段或近似弧段轮廓中之一的多个下中央锯齿部以及紧邻该部分在第二水平基准线上加工出具有与投影点之后的下平直边轮廓相同的下周向平直部。

上述优选实施方案的构思在于在从一个现有的产生圆形或椭圆状或圆状的透镜出发，利用一种类似于平移的方法，保持透镜主体造型不变，将透镜部分区域的连续曲线的弧段平移到透镜表面的一个基准面上，形成锯齿部，从而减小了透镜的厚度，进而减小了透镜的体积，同时实现了椭圆状配光。具体如上所述，将上曲线上交点之后的连续曲线的轮廓以弧段或近似弧段形式平移到第一水平基准线上，并将下曲线的轮廓以弧段或近似弧段形式平移到第二基准线上，从而实现了圆形或椭圆形光分布的效果。