透鏡頂部設(shè)計(jì)為一內(nèi)凹面自由曲面反射面,外輪廓側(cè)面是一弧線出射面,底部為錐圓臺(tái)腔體入射面。光線自LED光源發(fā)出,從透鏡底部?jī)?nèi)錐圓臺(tái)腔體入射,一部分光線入射到透鏡頂部的內(nèi)凹自由曲面處,其少數(shù)光線直接折射出射,大部分光線反射到外輪廓側(cè)面折射出射,另一部分光線直接由外輪廓側(cè)面折射出射。
內(nèi)錐圓臺(tái)腔體頂部入射面為凸弧面,其可將從該入射面入射的光線發(fā)散;側(cè)壁入射面為從下至上逐漸內(nèi)縮具有一定斜度的旋轉(zhuǎn)面,其可將從該入射面入射的光線發(fā)散。
透鏡頂部?jī)?nèi)凹自由曲面反射面,采用snell定律推算形成,從透鏡底部入射的光線在自由曲面處發(fā)生全反射,將小角度光線反射到透鏡側(cè)面出射,增大透鏡出光角度,與鏡面反射相比可以有效避免鏡面反射損耗。外輪廓側(cè)面從下至上逐漸向內(nèi)縮,其可增大側(cè)面出射光線出射角。
透鏡底部采用螺牙設(shè)計(jì),能緊密地與散熱體連接,裝配簡(jiǎn)單合理。同時(shí),透鏡在與散熱體旋緊后,能利用透鏡螺牙下端面的平面壓住PCB板,減小PCB板與散熱體、導(dǎo)熱硅膠間的空隙,免除了PCB板與散熱體的固定問題,在達(dá)到光學(xué)要求的同時(shí),對(duì)燈具的連接和散熱做到合理設(shè)計(jì)。
采用自由曲面原理設(shè)計(jì)一款水晶燈光源透鏡,能夠使LED替代白熾燈、鹵素?zé)舻葌鹘y(tǒng)光源應(yīng)用于水晶燈,LED單燈性能穩(wěn)定,系統(tǒng)壽命和可靠性更高。