[發明專利]LED燈用二次光學透鏡以及透鏡模組

有效

• 申請號: 200910199013.5
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN101713516A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 張輝;陸建輝;李福生;俞偉榮;周俊;曹金韡
• 申請（專利權）人: 上海澳星照明電器制造有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;H01L33/58;F21Y101/02
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 朱妙春

技術領域：

本發明涉及一種光學器件，特別涉及一種二次光學透鏡以及相應的用于LED燈的透鏡模組。?

背景技術：

傳統的市政照明燈具主要采用鈉燈、汞燈或金鹵燈，而這些燈的耗電量大，且壽命短，維護費用高，不利于環保。隨著LED照明技術的發展以及其自身的優點，LED燈具將逐漸替代傳統燈具成為照明領域中的主力軍。?

在目前的LED照明技術中，為了提高LED的出光效率和使用方便，一般需要對LED芯片進行一次封裝，例如采用球透鏡的封裝方式。對于特定的應用場合，如LED路燈照明，要求光線集中照射，以便形成需要的光斑，從而需要對一次封裝后的LED燈進行二次光學處理。現有技術的處理方式為，在一組LED燈泡前加裝一個公共的二次透鏡。為此現有LED路燈通常會在LED燈外部罩設一透鏡以達到聚光的目的。但現有的透鏡投射的光斑為圓形，而且中心與周邊之間的光強度相差較大；此外，對于一些在某個方向上需要大范圍照明，而在另一方向上卻需要小范圍照明的場合，例如道路照明，在道路延伸方向上要求照射范圍寬，照明效果好，角度需求大；而在垂直道路方向上并不需要寬范圍的照明，否則，既浪費電能，還會對周圍環境造成光污染。但對于現有這圓形透鏡的LED來說，只能通過在道路延伸方向上多設燈具，通過相鄰燈具的光斑疊加來達到光強度要求，即使這樣，也難以避免“排骨路”的照明效果，燈具正下方的照度高，其它區域照度低，導致路面平均照度低且均勻度差，這種亮暗不均的照明，直接影響行車安全。?

發明內容：

本發明針對上述現有LED燈中采用二次透鏡進行聚光時所存在的一系列問題，而提供一種新型的LED燈用二次透鏡以及相應的透鏡模組，其能夠有?效的解決現有LED燈用二次透鏡進行聚光所存在的問題。?

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：?

LED燈用二次光學透鏡，包括一透鏡本體，該透鏡本體具有基面、入射面以及出射面；所述透鏡本體沿基面呈半橢圓形凸起，透鏡本體的外圍凸弧面形成透鏡的出射面；所述基面中間內凹形成由半橢圓面和圓弧面組成的入射面。?

進一步，所述透鏡本體兩側對稱設有圓弧狀的凹槽。?

再進一步，所述透鏡由PMMA材料注塑而成。?

為了便于實際應用，本發明還提供了一種利用上述二次光學透鏡制得的透鏡模組，該透鏡模組由多顆二次光學透鏡通過注塑形成透鏡模組，并使多顆二次光學透鏡的基面形成透鏡模組的基面。?

所述多顆二次光學透鏡勻距分布在透鏡模組的基面上。?

所述透鏡模組的基面上在透鏡之間設有用于安置保護LED的保護元件的安置槽。?

所述透鏡模組的兩端開設有便于螺釘安置緊固的半圓孔或半沉頭孔。?

所述透鏡模組的基面上還設有用于定位的定位柱。?

根據上述技術方案得到的本發明具有如下的優點和特點：?

(1)材料：使用日本三菱原裝優質進口光學級PMMA原料(聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱：亞克力)，透光率高。?

(2)本發明提供的二次光學透鏡，光源準確定位，根據LED的芯片結構與封裝方式、光線特性等來設計配光曲線，使得到的路燈符合道路照明使用的標準蝙蝠翼型配光曲線，一致性好。?

(3)采用全折射模式：當LED光線經過透鏡的曲面產生折射，得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果，光斑在路面上呈矩形分布，非常均勻，邊緣清晰，有效照射區外無不良眩光，不會造成光污染，突破一般透鏡的局限性，透鏡側面的光線(漏光)也得到充分利用，無雜散光，無黑洞、陰影和暗區，光線利用率與透光率高，角度精準，安裝便捷，價格合理。?

(4)可將多個單顆透鏡通過注塑完成一個整體的多顆透鏡的透鏡模組，按不同需求可以設計成單顆、3合1、5合1甚至幾十顆合一的透鏡模組；此設計能有效節省生產成本，實現產品品質的一致性，節省燈具機構空間，更容易?實現“大功率”等特點。?

附圖說明：

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。?

圖1為本發明提供的透鏡結構示意圖。?

圖2為圖1的俯視圖。?

圖3為圖2在A-A方向的剖視圖。?

圖4為圖2的A-A從另一方向看的剖視圖。?

圖5為本發明中一種3合1透鏡模組的結構示意圖。?

圖6為圖5的俯視圖。?

圖7為圖5在A-A方向的剖視圖。?

圖8為本發明中另一種3合1透鏡模組的結構示意圖。?