[发明专利]一种LED二次光学透镜及其制造方法

摘要

本发明涉及光学透镜技术领域，本发明的一种LED二次光学透镜，包括透镜本体，所述透镜本体设置有凸起的透镜外曲面、凹入透镜内的透镜内曲面，所述透镜外曲面的凸起起始端连接有圆饼形的透镜安装环，所述透镜安装环与透镜外曲面相交的面为安装面，与安装面相对的面为基面，所述凸起的透镜外曲面由外曲面曲线和与外曲面曲线连接的外曲面直线绕透镜中心轴旋转而成，所述外曲面直线与安装面相交，所述外曲面曲线与透镜中心轴相交。该透镜外曲面上不会出现内凹，便于透镜在注塑过程中取模；通过计算设计外曲面直线与安装面相交点的位置，将原本处于基准面和安装面之间的光线充分利用，有效利用光源90°出射光线附近的光线，发射的光线光斑均匀。

主权项

1.一种LED二次光学透镜，包括透镜本体，所述透镜本体设置有凸起的透镜外曲面、凹入透镜内的透镜内曲面，所述透镜外曲面的凸起起始端连接有圆饼形的透镜安装环，所述透镜安装环与透镜外曲面相交的面为安装面，与安装面相对的面为基面，其特征在于，所述凸起的透镜外曲面由外曲面曲线和与外曲面曲线连接的外曲面直线绕透镜中心轴旋转而成，所述外曲面直线与安装面相交，所述外曲面曲线与透镜中心轴相交，所述外曲面直线满足条件：设透镜内曲面为半球形、光源处于球心，以透镜竖直中心线为竖轴0°，与中心线相垂直的基面线为横轴90°；根据安装面的高度，找到安装面与光源90°出射光线的交点，若安装面与光源90°出射光线的交点的横轴值小于透镜外曲面最大横轴值，则透镜的外曲面直线部分取其横轴值最大点及该横轴值最大点的切线与安装面的交点连线；若安装面与光源90°出射光线的交点的横轴值大于透镜外曲面最大横轴值，找到透镜外曲面上的某一点使该点切线与安装面的交点和光源90°出射光线与安装面的交点相同，外曲面直线部分取外曲面上的某一点的切线与安装面的交点连线；记外曲面直线与外曲面曲线交点所对应的光线出射角度为θ2；所述内曲面曲线与外曲面直线相对应设计，使得光线经过透镜后的所有出射光线均高于外曲面直线与安装面相交处，所述透镜内曲面由内曲面圆弧和与内曲面圆弧平滑连接的内曲面曲线绕透镜中心轴旋转而成，所述内曲面曲线满足条件：对应于外曲面直线，根据光线在透镜中的传播路线直接求得光源90°出射角光线所对应的透镜内曲面横坐标值，再根据差分法、入射光线角度、光线在材料中的传播路径和材料折射率，依次90°→θ2方向求得透镜外曲面直线区域内光线所对应的透镜内曲面坐标，得出内曲面曲线形状，所述外曲面直线与外曲面曲线相切，外曲面直线在安装面上的位置由安装面相对于基面的高度确定。