[實用新型]一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡及其系統

無效

• 申請號: 200920305465.2
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN201496882U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 鄭澤龍;伏濱;楊英姿
• 申請（專利權）人: 西安華科光電有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V9/10;H01L33/00;F21Y101/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科;李東京

技術領域

本實用新型涉及一種藍光LED，尤其是一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡及其系統。

背景技術

LED(Light?Emitting?Diode)發光二極管(簡稱LED)，是通過半導體晶片將電能轉化為可見光。藍光LED的晶體外延材料是氮化銦鎵(InGaN)，發射波長的范圍為450nm至470nm，是目前高亮LED的基礎光源。白光LED主要是利用藍色LED為基礎光源，將藍色LED發出的一部分藍光用來激發黃光熒光粉所產生的。當然，藍色LED也可以使用黃光和紅光熒光粉激發出黃綠光或紅光和綠光，另一部分藍光透射出來，由熒光粉的黃綠色光或紅、綠光與透射的藍光混合成光譜上的多種色彩的可見光。目前，高亮LED能夠提供的基礎光源是藍色光源，或噴涂LED熒光粉產生白色光源，而制造其他色彩的光源在技術上和成本上還有一定困難。另外，無論藍光LED，還是白光LED，由于其半導體晶片是多個PN結集成的面發光源，其照度的均勻性比較差，一般中心區域光比較強，邊沿光比較弱，從而光學聚焦比較困難。

實用新型內容

為了解決背景技術中所述的技術問題，本實用新型提供了一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡及其系統。

本實用新型的技術解決方案是：本實用新型是一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡，其特殊之處在于，該復合光學透鏡組由平凸透鏡和雙凹透鏡膠合而成；所述平凸透鏡是基料中混合有紅、黃LED熒光粉或在基材表面涂鍍有紅、黃兩種LED熒光粉的平凸透鏡。

上述平凸透鏡是紅、黃LED熒光粉均勻混在所述基料中或均勻涂鍍在所述基材表面的平凸透鏡。

所述平凸透鏡是由光敏膠、雙組份光學環氧樹脂組成的平凸透鏡。

上述的基材是光學玻璃或光學塑料。

上述雙凹透鏡是光學玻璃透鏡或光學塑料透鏡。

上述平凸透鏡和雙凹透鏡的膠合曲面的曲率半徑相等。

上述雙凹透鏡的曲面是由球面或非球面構成。

上述復合光學透鏡的外圓直徑在φ0.5mm～φ50mm之間。

一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡系統，其特殊之處在于，該復合光學透鏡組系統包括藍光LED、平凸透鏡、雙凹透鏡；所述平凸透鏡設置在藍光LED的輸出光路上，所述雙凹透鏡的設置在平凸透鏡的輸出光路上。

上述藍光LED是波長為400nm～495nm的高亮LED。

本實用新型利用單色的藍光LED作為輸入光轉化為光譜上任何一種彩色光，可應用于城市裝飾類射燈、地燈以及舞臺燈、節日燈等，具有很好的實用價值。又結構小、輸出光色均勻、耗能小、亮度高、成本低，在美化生活、節能環保上有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是復合透鏡組工作原理圖；

圖2是混合型平凸鏡復合透鏡組示意圖；

圖3是涂鍍型平凸鏡復合透鏡組示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型是一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡系統，包括藍光LED?1、平凸透鏡2、雙凹透鏡3；平凸透鏡2設置在藍光LED?1的輸出光路上，雙凹透鏡3的設置在平凸透鏡2的輸出光路上。藍光LED?1的輸出光通過平凸透鏡2折射，進行第一次均勻化整形，再輸入到雙凹透鏡3，通過第二次透鏡折射，進行第二次均勻化整形，保證輸出光的均勻性。

其中，藍光LED?1是波長400nm～495nm的各種輸出功率的高亮LED。

參見圖2，平凸透鏡2所用的基料是由光敏膠、雙組份光學環氧樹脂或其他光學樹脂(如CR-39)組成，其中均勻地混合有紅、黃兩種LED熒光粉。平凸透鏡2中的紅、黃LED熒光粉通過藍光LED?1輸出光的激發，分別產生紅光和黃光，而藍光和紅光、黃光混合后，輸出某種色彩的可見光。根據光的紅、黃、藍三基色原理，通過改變紅、黃熒光粉的混合量的比例，即控制紅、黃、藍光光量的比例，可以產生光譜上任何一種可見光，從而實現光譜波長的改變。

平凸透鏡2中，所摻加的紅、黃兩種LED熒光粉的量是根據不同輸出波長的需要來確定紅與黃兩種熒光粉的比例，每種熒光粉的用量范圍是0％～100％。

雙凹透鏡3是光學玻璃或光學塑料透鏡，其曲面是由球面構成，也可以是由非球面構成。

一種可改變LED光譜波長的復合光學透鏡，由平凸透鏡2和雙凹透鏡3通過膠合而成，平凸透鏡2和雙凹透鏡3的膠合曲面的曲率半徑相等；該透鏡的外圓直徑在φ0.5mm～φ50mm之間。