[實用新型]一種實現(xiàn)光束控制的LED透鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920051178.3
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN201416838Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉勝;王愷;羅小兵;陳飛;劉宗源;陳明祥;甘志銀;金春曉
• 申請（專利權）人: 廣東昭信光電科技有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 佛山市南海智維專利代理有限公司
• 代理人: 梁國杰

技術領域：

本實用新型涉及半導體照明技術領域，尤其涉及一種實現(xiàn)光束控制的LED透鏡。

背景技術：

發(fā)光二極管(LED)是一類可直接將電能轉化為可見光和輻射能的電致發(fā)光器件。LED相比傳統(tǒng)光源具有發(fā)光效率高，顯色性好，耗電量少，節(jié)能環(huán)保，安全可靠性高，使用壽命長的優(yōu)勢，并已經(jīng)開始在許多領域得到廣泛應用，被業(yè)界認為是照明光源市場的主要方向，具有巨大的市場潛力。

目前各種封裝形式的LED出射的都為非均勻圓形光斑，但是這樣的光斑不能滿足實際照明的需求，很難直接應用，如道路照明、隧道照明、背光源、投影儀、汽車前燈等都需要均勻的矩形光斑，而一些室內(nèi)照明、射燈、探照燈、舞臺燈等則需要均勻的圓形或橢圓形光斑。因此在LED照明應用時需要二次光學設計。

二次光學系統(tǒng)大致可以分為反光杯控制、透鏡控制和反光杯+透鏡控制三種。反光杯只能控制LED大角度的出射光線，對于能量集中的小角度的光線沒有控制作用，因此反光杯無法有效控制LED出光。相比反光杯，透鏡具有體積小、重量輕、可模塊化設計、便于陣列安裝等優(yōu)點，是目前LED燈具主要采用的二次光學系統(tǒng)設計方法。然而，目前LED燈具多采用圓對稱透鏡，光斑基本為圓形，不能滿足道路照明、隧道照明、背光源、投影儀、汽車前燈等照明要求，并且光損較大(＞15％)，用戶反饋較差。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對已有技術中存在的缺陷，提供一種新型的出光效率高、容易控制照明設備光斑形狀和均勻度的實現(xiàn)光束控制的LED透鏡。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術方案為：一種LED二次光學透鏡，其特征在于，透鏡具有一底面，底面為平面；透鏡底面中央有一凹面，為透鏡的光線入射面；透鏡的光線出射面與底面相貫，界定出底面的輪廓；光線出射面至少由兩片自由曲面拼接形成；透鏡的主體部分由透鏡的底面、光線入射面、光線出射面共同包圍的空間定義；透鏡還包括設置于底面上的安裝腳或平板。

所述光線入射面為球面或圓柱面或球面與圓柱面組合曲面。

所述光線出射面至少由兩片自由曲面拼接形成，兩片曲面的連接部位為連續(xù)過渡或者非連續(xù)過渡。

所述兩片曲面的連接部位若為非連續(xù)過渡，兩片自由曲面的連接過渡面為平面或曲面。

所述安裝腳底面為平面或斜面或圓弧面。

所述平板中心與透鏡主體部分光線入射面對應區(qū)域加工有通孔，通孔側壁與透鏡主體部分光線入射面一起構成透鏡光線入射面。

所述平板厚度為1～10mm。

所述透鏡是由PC或PMMA或PP或ABS或PVC或玻璃材料通過注塑或精密加工制造，透鏡的光線入射面和光線出射面經(jīng)過拋光處理。

所述透鏡為單顆或陣列形式，安裝時透鏡與光源對應關系為一對一或一對多或多對一關系。

本實用新型的優(yōu)點是通過改變透鏡各分離光線出射面自由曲面面型來精確控制出射光束能量空間分布，提高透鏡出光效率，并能實現(xiàn)滿足不同照明需要的光斑形狀與照度分布。本實用新型的LED透鏡具有出光效率高、光束容易控制(多種光斑形狀與高均勻度)、體積小等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型第一個實施例側視圖；

圖2是圖1中俯視圖；

圖3是圖1中仰視圖；

圖4是圖2中C0剖視圖；

圖5是圖2中C1剖視圖；

圖6是本實用新型第二個實施例側視圖；

圖7是本實用新型第三個實施例側視圖；

圖8是圖7中俯視圖；

圖9是本實用新型第四個實施例側視圖；

圖10是圖9的俯視圖；

圖11是圖9的仰視圖；

圖12是圖10中C0剖視圖；

圖13是圖10中C1剖視圖；

具體實施方式

下面結合圖例對本實用新型中各實施例進行說明。