[实用新型]一种LED灯光学透镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED照明设备领域，特别涉及一种LED灯光学透镜。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting-Diode，简称LED)是一种能够将电能转化为光能的半导体，其核心部件是LED芯片。

随着信息技术的高速发展，照明领域对于环保节能越来越重视，绿色照明——大功率LED照明在世界开始展现它的明星风采。大功率LED照明技术具有环保、节能、寿命长等显著优点，从而将为传统的照明技术带来一场历史性的巨大革命。

LED作为世界未来的照明领域明星，虽然有其自身不可替代的优点，但是在照明领域实际应用方面，取代传统的球泡灯、日光灯等仍有其局限性和需要解决的技术问题，比如因为LED芯片的体积小所以它的发光面小，并且其发光的方向性也使LED光源的照射面积有限，进而造成光源的集中性，使人产生刺眼、晕眩的感觉。

为了解决使人产生刺眼、晕眩的感觉的技术问题，LED需要二次配光透镜对LED光源进行调整。现有的二次配光透镜均采用硅胶或聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)等光学塑料材料制作，通过非成像光学设计透镜外形，利用折射、反射等光学效果改变LED光线射出方向，对LED发出的光源进行重新分配，从而得到预期的照度分布。常见的二次配光透镜设计需要考虑芯片本身的发光特性，针对不同的LED芯片或不同的LED封装，由于芯片发光特性存在差异，更换芯片后，就需要对二次光学透镜进行重新设计以满足同样的照度分配需求，即二次光学透镜的通用性具有较强的局限性，导致在实际生产过程中，针对不同芯片需要设计不同的透镜，这就增加了高昂的透镜开模成本，不利于普遍推广应用。

公开号为CN 101943368A的中国专利申请公开了一种LED聚光透镜，所述透镜为圆台形透镜，透镜后端面开有圆柱形的第一折射槽，其前端面开有圆柱形的第二折射槽，透镜外侧壁为全反射面，第一折射槽和第二折射槽的槽壁形成折射面，其提供了一种光束发散角小、高聚光、光效高的LED聚光透镜，解决了现有技术中LED形成的非圆形光斑、光斑不均匀的缺陷。但是在现有技术中，LED发光面小、光源集中性过强使人感觉刺眼、晕眩的技术问题依然存在。

专利号为ZL 201020208206.0的中国专利公开了一种LED汽车前照灯透镜，包括：光学透镜、LED光源，所述LED光源设置在透镜的后部，LED光源为一颗或多颗LED，光学透镜由前曲面、后曲面、侧面三个面组成，光学透镜的前曲面由凹面透镜阵列或与柱面、球面组合而成，光学透镜的侧面设有安装固定用的卡槽或卡口。该公开的技术方案利用非成像光学的原理设计了近光灯、远光灯和雾灯的光学透镜，具有体积小、光学效率高和光学性能优异的特点，但是其用于汽车照明领域，光学性能优异主要还是体现在提高了光照亮度和增加了光照可视距离，依旧不能解决LED发光面小、光源集中性过强使人感觉刺眼、晕眩的技术问题。

因此，在实际照明领域应用中怎么改变LED光源的照射角度同时增大照射面积，并使光线分布均匀和变得柔和以及如何提高二次配光透镜的通配性成为LED发展道路上值得关注的焦点。

发明内容

本实用新型提供了一种LED灯光学透镜，通过准直透镜和薄板透镜的组合，使得LED灯光学透镜适用于不同的LED芯片，通用性广，同时产生的光线分布均匀、光线变得柔和以及光源照射面广。

一种LED灯光学透镜，包括准直透镜，所述的准直透镜的侧面为全反射面，所述的准直透镜的出光面设有薄板透镜，所述的薄板透镜的出光面由若干个长方形凹面微透镜的凹面组成，所述的长方形凹面微透镜的凹面是背向准直透镜的出光面的；所述的准直透镜在与准直透镜的出光面相对的一端面设有折射槽。

所述折射槽一方面用于承载LED芯片，另一方面用于将LED发出的光进行折射。LED芯片发出的光一部分经折射槽的槽底的折射汇聚成平行光线垂直导向准直透镜的出光面，然后再经过薄板透镜射出；另一部分光经折射槽的侧壁的折射射入准直透镜内部再经准直透镜的侧面的全反射作用后汇聚成平行光线垂直导向准直透镜的出光面，然后经过薄板透镜射出。

为了得到更好的效果，以下作为本实用新型的优选：

所述的准直透镜呈圆台形或近似圆台形，且所述的准直透镜的出光面的面积大于与准直透镜的出光面相对的一端面的面积，更利于光线的全反射，也有助于准直透镜的排列组合，便于安放入灯具外壳中。