[实用新型]一种可以实现方形光斑均匀照明的非球面透镜

说明书

本实用新型公开了一种可以实现方形光斑均匀照明的非球面透镜，用在LED芯片的前方，透镜主体底面大于顶部，对透镜主体底面为入光面，其顶部为出光面，透镜主体底面大于顶部，对透镜主体底面为入光面，其顶部为出光面，透镜主体为底面向顶部二者曲面过渡延伸而成，透镜主体的中心线相垂直的任一横截面形状均为四个点对称的弧边以及四条分别将相邻两弧边端点连接的直线段，透镜主体底面中央凹入球面状的凹陷，凹陷最高点位于透镜主体中心线上，形成使从LED芯片输出的光入射的入光面，LED光线经过本实用新型的非球面光学透镜，使光斑由圆形变为矩形，并且使中部的光照更强；另外，光斑的光照分布也不再是杂乱的，变为合理的线性分布。

技术领域

本实用新型属于LED透镜技术领域，具体地说是涉及一种可以实现方形光斑均匀照明的非球面透镜。

背景技术

目前大功率白光LED的光效已达到100lm/w，稳定的产品的光效也有90lm /w以上，这一光效使得LED进入普通照明成为可能，特别是在道路照明等属于定向照明的领域已经逐步获得应用，但是，由于目前LED的价格比传统光源高得多，LED用于普通照明的推广必须以提高LED照明系统的整体光效为前提，而这要依靠提高LED灯的有效光利用率。

就目前的LED路灯、LED隧道灯而言，LED工作时所产生的光束是前射方向性的，还存在光照范围不大，光照强度在路面上分布不均匀的缺陷，从而在一定程度上限制了LED路灯、LED隧道灯的推广应用，为了有效控制LED光束改善光罩的均匀度，提高光通量，这就要配之以辅助光学器件进行二次配光。现有 LED二次配光方面大多采用光杯、反光盘之类结构，以此改善LED光照均匀度，然而现有此类技术方案使得光束多次交叉反射或折射，光通量受到相当程度的衰减，影响LED的光照性能。

另外，目前还使用光学透镜对LED光线进行处理，但是现有的光学透镜设计均为回旋体，所产生的光斑为圆形光斑，不能满足单个像素点的矩形或方形光斑的需要，并且光照效果不理想。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以实现方形光斑均匀照明的非球面透镜，其意在解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种可以实现方形光斑均匀照明的非球面透镜，用在LED芯片的前方，其特征在于：包括：透镜主体，所述透镜主体底面大于顶部，对所述透镜主体底面为入光面，其顶部为出光面，所述透镜主体为底面向顶部二者曲面过渡延伸而成，所述透镜主体的中心线相垂直的任一横截面形状均为四个点对称的弧边以及四条分别将相邻两弧边端点连接的直线段，所述透镜主体底面中央凹入球面状的凹陷，所述凹陷其最高点位于透镜主体中心线上，形成使从LED芯片输出的光入射的入光面。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述透镜主体材质为光学塑料，光学塑料光学性能好，易于大批量的、工业化的生产制造，生产成本低。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述透镜主体起到形成方形光斑作用。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述LED芯片包括可见光、红外光、紫外光，同时包括单色光、复合光，这样透不但可以单个透镜对应单个LED使用，而且此透镜可以单个透镜对应多个LED使用，从而实现RGB 等其它颜色变换。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：LED光线经过本实用新型的非球面光学透镜，使光斑由圆形变为矩形，并且使中部的光照更强；另外，光斑的光照分布也不再是杂乱的，变为合理的线性分布。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是AA剖视图；