[实用新型]一种基于全内反射的LED自由曲面透镜

权利要求书

1.一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述透镜由底部的入射面、两侧的全反射面和顶部的自由出射曲面构成，所述入射面由一个折射圆柱面和一个折射圆弧曲面构成，所述折射圆柱面和折射圆弧曲面构成内凹的入射腔体用于放置LED光源，所述自由出射曲面包括第一自由折射曲面和第二自由折射曲面，所述全反射面的上边沿与第一自由折射曲面的上边沿连接形成透镜外凸边沿，所述第一自由折射曲面的下边沿与第二自由折射曲面的边沿连接形成沟槽，所述全反射面与自由出射曲面构成透镜的外轮廓。

2.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述自由曲面透镜还包括下平面，所述下平面的边沿与全反射面的下边沿连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述全反射面是平面。

4.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述全反射面与下平面的夹角为45度，所述全反射面与第一自由折射曲面的夹角为5度至20度。

5.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述折射圆弧曲面的圆弧半径是2.8mm，所述折射圆弧曲面的圆弧角度是36度。

6.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，提供一XYZ坐标轴，并以LED光源中心作为XYZ坐标轴原点，所述第一自由折射曲面的曲面方程式为：

Y＝P₁X⁵+P₂X⁴+P₃X³+P₄X²+P₅X+P₆，

其中，4.84mm≤X≤7.89mm，2.41mm≤Y≤3.93mm，Z＝0；

所述第二自由折射曲面的曲面方程式为：

Y＝K₁X⁹+K₂X⁸+K₃X⁷+K₄X⁶+K₅X⁵+K₆X⁴+K₇X³+K₈X²+K₉X+K₁₀，

其中，0mm≤X≤4.84mm，2.41mm≤Y≤3.5mm，Z＝0；

所述P₁值、P₂值、P₃值、P₄值、P₅值、及P₆值均为常数，所述K₁值、K₂值、K₃值、K₄值、K₅值、K₆值、K₇值、K₈值、K₉值及K₁₀值均为常数。

7.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述自由曲面透镜是折射率为1.3至4.2之间的透明材料。

8.根据权利要求1所述的一种基于全内反射的LED自由曲面透镜，其特征在于，所述自由曲面透镜的出光发散角是60度。