[發明專利]具有復式封殼透鏡的LED

有效

• 申請號: 200680052691.3
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101371371A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 帕特里克·R·德斯藤
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 車文;鄭立

1.一種光源，包括：

LED發光體；和

至少部分圍繞所述LED發光體的封殼；

其中所述封殼包括內透鏡以及外透鏡，所述內透鏡的折射率為n₁并且具有外曲面，同時所述外透鏡的折射率n₂大于n₁，并且具有與所述內透鏡的所述外曲面配合的內曲面；和

其中所述內透鏡生成所述LED發光體的第一虛像，而所述外透鏡生成所述第一虛像的第二虛像，并且所述第一虛像位于所述LED發光體和所述第二虛像之間。

2.根據權利要求1所述的光源，其中所述LED發光體發射從軸向到掠射角的廣角光到所述內透鏡中，并且所述內透鏡會聚并透射該廣角光到所述外透鏡。

3.根據權利要求2所述的光源，其中所述廣角光在所述內透鏡中呈現0至90度的極角，并且該光以范圍為0到θ_2MAX的表面角范圍從外透鏡顯現，其中θ_2MAX為45度或更小。

4.根據權利要求1所述的光源，其中所述第二虛像相對于所述LED發光體的所述放大倍數在3倍到4倍的范圍之內。

5.根據權利要求1所述的光源，其中所述LED發光體基本上呈平面，并且具有最大面內尺寸2h。

6.根據權利要求5所述的光源，其中所述外透鏡具有半徑為R₂的外曲面，并且其中h/R₂不大于0.4。

7.根據權利要求6所述的光源，其中h/R₂在0.3至0.4的范圍內。

8.根據權利要求1所述的光源，其中所述外透鏡具有基本上相對于所述第一虛像消球差的外曲面。

9.根據權利要求1所述的光源，其中所述外透鏡具有半徑為R₂的外曲面，所述外透鏡暴露在折射率為n₀的介質中，并且其中所述第一虛像設置在與所述外透鏡的所述外曲面頂點的距離為弛度₂的位置處，并且其中弛度₂≈R₂*((n₀+n₂)/n₂)。

10.根據權利要求1所述的光源，其中n₁/n₂在0.7至0.8的范圍內。

11.根據權利要求10所述的光源，其中n₁為1.5并且n₂為2。

12.根據權利要求1所述的光源，其中所述內透鏡基本上是平凸的，并且所述外透鏡基本上是凹凸的。

13.根據權利要求1所述的光源，其中所述內透鏡由非固體材料組成，并且所述外透鏡由固體材料組成。

14.根據權利要求13所述的光源，其中所述內透鏡由透光性液體或凝膠組成。

15.根據權利要求13所述的光源，該光源還包括基底，所述LED發光體安裝在該基底上，并且其中所述非固體材料包含在所述外透鏡和所述基底之間。

16.根據權利要求1所述的光源，該光源還包括基底，所述LED發光體安裝在該基底上，并且其中所述內透鏡將所述外透鏡粘附到所述基底。

17.根據權利要求1所述的光源，其中所述LED發光體以范圍為0到90度的極角θ_s將光發射到所述內透鏡中，并且其中該發射光以范圍為0度到θ_2MAX的表面角θ₂從所述外透鏡射出，其中θ_2MAX不超過30度。

18.根據權利要求1所述的光源，其中所述外透鏡具有外曲面，并且其中所述光源還包括所述外透鏡的該外曲面上的抗反射涂層。