[实用新型]一种平面出光LED透镜

说明书

技术领域

本实用新型属于光学元件、系统或仪器技术领域，具体是指一种平面出光LED透镜。

背景技术

LED相对于传统照明光源具有节能、环保、使用寿命长、反应速度快等优点，被认为21世纪最优质的光源，LED照明产品的开发、研制、生产已成为十分诱人的朝阳产业。然而LED发出的光为朗伯分布，很难直接用于照明，需要进行二次光学设计，用于不同照明场景有着不同的要求。对LED芯片的封装视为一次光学设计，根据一次光学设计的结果设计出折射透镜及反光罩等以满足照明应用的光学设计过程视为二次光学设计。二次光学设计的主要任务是将朗伯型配光改造成能应用于不同场景照明的配光。这个过程对LED在照明领域的应用有着至关重要的作用。

目前，大多使用的传统光学透镜如柱面镜或球面镜等，它们的出光面大都为凸出曲面，不易清洁，透镜上容易积累灰尘，导致透镜出光效率低，影响灯具照明效果，大大增加了灯具维护难度，提高了灯具维护成本。

发明内容

本实用新型为解决现有LED透镜出光效率低、不易清洁的问题，提出一种新型平面出光LED透镜。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是：一种平面出光LED透镜，包括顶部、侧面和底部1，其特征在于：顶部为出光面2，侧面环绕设置反射杯面3，底部1上设有内凹腔11，所述出光面2为平面，所述内凹腔11包括顶面和拔模面111，顶面为自由曲面112。

优选地，侧面环绕设置反射杯面3，使未由自由曲面112进入透镜的光线经反射杯面3后由顶部的平面出光面2出射，减少出射面的全反射，提高透镜的出光效率。

优选地，所述透镜为轴对称结构，有两条相互垂直的对称轴，分别为长轴对称轴4及短轴对称轴5。

优选地，所述透镜为折射率大于1的玻璃、PC、PMMA或其他材料制成。

本实用新型取得的有益效果是：本实用新型提供的一种平面出光LED透镜，侧面环绕设置反射杯面，使未由自由曲面进入透镜的光线经反射杯面后由顶部的平面出光面出射，提高透镜的出光效率；出光面为平面大大提高了灯具维护的便利性，透镜表面积尘之后，可以很容易清洁，从而使灯具维持较高的维护系数，保持良好的光学性能；出光面为平面没有凸出部分，从而减少了眩光，尤其在隧道照明中使用时可以提高行车安全性。

附图说明

图1为一种平面出光LED透镜的结构图。

图2为一种平面出光LED透镜的立体图。

图3为一种平面出光LED透镜的对称轴示意图。

图4为一种平面出光LED透镜在长轴对称轴截面光路示意图。

图5为一种平面出光LED透镜在短轴对称轴截面光路示意图。

附图标号：1、底部；11、内凹腔；111、拔模面；112、自由曲面；2、出光面；3、反射杯面；4、长轴对称轴；5、短轴对称轴。

具体实施方式

参见附图1至3，一种平面出光LED透镜，包括顶部、侧面和底部1，其特征在于：顶部为出光面2，侧面环绕设置反射杯面3，底部1上设有内凹腔11，所述出光面2为平面，所述内凹腔11包括顶面和拔模面111，顶面为自由曲面112。

进一步地，侧面环绕设置反射杯面3，使未由自由曲面112进入透镜的光线经反射杯3面后由顶部的平面出光面2出射，减少出射面的全反射，提高透镜的出光效率。

进一步地，所述透镜为轴对称结构，有两条相互垂直的对称轴，分别为长轴对称轴4及短轴对称轴5。

如图4所示，透镜在长轴对称轴4截面光路示意图，光线L0垂直入射透镜没有改变传播方向，在出光面2垂直出射；光线L1、L2、L3及L4均由自由曲面112折射进入透镜，传播后从顶部平面出光面2出射；光线L5由拔模面111入射透镜，经反射杯面3反射后从顶部平面出光面2出射。

如图5所示，透镜在短轴对称轴5截面光路示意图，光线S0垂直入射透镜没有改变传播方向，在出射面垂直出射；光线S1、S2及S3均由自由曲面折射进入透镜传播后从顶部平面出射；光线S4由拔模面入射透镜，经反射杯面3反射后从顶部平面出光面2出射。

进一步地，所述透镜为折射率大于1的玻璃、PC、PMMA或其他材料制成。 

以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型所要保护的范围。