[实用新型]大功率LED聚光透镜及LED聚光透镜组

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体照明技术领域，尤其涉及一种大功率LED聚光透镜及LED聚光透镜组。 

背景技术

随着大功率集成LED芯片封装技术和散热技术的发展，大功率、集成化光源正在成为LED芯片和光源发展的一种趋势。在大功率LED灯具设计中，通常采用二次曲面反光杯、透镜以及反光杯和透镜的组合形式作为二次配光器件，以实现预期的设计目标。 

但是，在小角度的大功率LED聚光灯设计中，反光杯无法收集LED光源发出的小角度的光束，只能通过增加反光杯的高度来减小灯具的发光角，因此很难在限定的尺寸范围内实现小角度配光。另外，在远距离照射时，反光杯中直接出射的光不能集中到照射范围内，造成很大部分的光能损失，同时给环境带来有害的光污染。若采用透镜配光，则单个透镜很难实现小角度配光，而采用透镜组则会增加灯具的装配的难度，且透镜数量的增加会大大损耗光能，降低灯具效率。若采用反光杯和透镜的组合形式，则器件的定位和安装较为复杂，且灯具效率低。 

实用新型内容

(一)要解决的技术问题 

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种LED聚光透镜及LED聚光透镜组，以在限定的尺寸范围内实现小角度配光，从而减小灯具尺寸，提高光能利用效率。 

(二)技术方案 

根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED聚光透镜。该LED聚光透镜包括：透镜本体，其具有相对的顶面和底面；第一凹入结构，由透镜本体的底面中部向内侧凹入形成，其具有一弧形底面；以及第二凹入结构，由透镜本体的顶面中部向内侧凹入形成，其具有一弧形底面；其中， 第一凹入结构的弧形底面与第二凹入结构的弧形底面之间的透镜本体部分形成一双凸透镜。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，第一凹入结构的弧形底面为折射入射面；第二凹入结构的弧形底面为折射出射面；由置于第一凹入结构中的LED光源发出的光，出射至折射入射面内的部分经由双凸透镜进行准直，由折射出射面出射。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，第一凹入结构和第二凹入结构的侧面均为拔模锥面；由置于第一凹入结构中的LED光源发出的光，出射至折射入射面外的部分经由第一凹入结构的拔模锥面入射透镜本体的外侧面，在该外侧面发生全反射而由透镜本体的顶面出射。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，入射光分界角θ介于10°-15°之间；其中，入射光分界角θ为置于第一凹入结构的LED光源至折射入射面边缘所形成的直线与透镜本体的中心轴线所成的角度。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，LED聚光透镜呈类圆台形或类圆台形的一部分。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，类圆台形由具有曲线斜边的一类直角梯形绕其直角边旋转而成；类圆台形的一部分为类圆台形经平行于其中心轴线的一个或多个平面切割后形成的形状。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜中，第一凹入结构的弧形底面以及第二凹入结构的弧形底面均为球形底面。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜还包括：定位销，设置于LED聚光透镜的散热器贴合面，用于LED聚光透镜在散热器面上的定位；和/或边缘凸起，设置透镜本体底面的边缘，用于透镜和灯具的固定。 

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种LED聚光透镜组。该LED聚光透镜组包括N个上述的LED聚光透镜，其中，N≥2。 

优选地，本实用新型LED聚光透镜组中，N个LED聚光透镜呈中心对称形状，相连两LED聚光透镜之间间隔360°/N设置。 

(三)有益效果 

从上述技术方案可以看出，本实用新型LED聚光透镜及LED聚光透镜组具有以下有益效果： 

(1)结合了透镜和反光杯各自的优点，小角度光束由透镜中心的双凸透镜结构进行准直，实现了小角度配光； 

(2)大角度光束则由侧面的全反射面进行准直，结合上述的小角度配光，可以将大功率的集成LED光源进行有效的准直，获得了发光角度小于10°的光束，透镜效率高； 

(3)由于大部分光束是由全反射面反射输出，因此和用透镜准直的方案相比，该透镜能有效削弱由透镜折射产生的色差； 

(4)和常规的全反射透镜相比，该透镜中由拔模锥面和折射出射面构成的出光凹槽能有效减少原材料的使用，降低产品重量。 

附图说明

图1A为根据本实用新型第一实施例LED聚光透镜的结构示意图； 

图1B为图1A所示大功率LED聚光透镜的剖面示意图；