[实用新型]一种LED光学透镜及透镜组

说明书

本实用新型涉及一种LED光学透镜及透镜组，包括透镜本体，透镜顶部为凸面，所述顶部凸面中部向内侧凹入形成上入子腔，所述上入子腔的顶部向内侧凹入形成凹面底面；所述透镜本体的透镜底部向内侧凹入形成下入子腔，所述下入子腔的顶部向内侧凹入形成凹面底面；所述上入子腔和下入子腔的凹面底面相对，形成一个双凸透镜。LED光源的光线一部分经过上入子腔和下入子腔的凹面底面相对形成的双凸透镜准直，一部分经过透镜顶部凸面准直，最终形成高亮度、小直径的中心光斑以及外围出射角度小，射程远的出射光线。

技术领域

本实用新型涉及车辆前照灯技术领域，特别涉及一种LED光学透镜及透镜组。

背景技术

随着机车以及乘用车辆的发展，其前照灯的光源逐渐从传统卤素光源发展为照明亮度更大、照射范围更远的氙气灯光源和LED光源。其中LED光源因其高效率、高亮度、低能耗以及响应迅速的优势而得到广泛的应用。因LED光源光谱复杂，光路分散，因此需要配合光学透镜使用，才能获得较好的光路出射角度以及较高的光通量效率。根据国家机车前照灯的相关标准，其射程、角度以及光照强度都有较高的要求，而传统的反光碗、单纯的全反射TIR透镜均难以达到标准所涉要求。

通过专利检索，没有发现与本实用新型相同的专利文献报道，与本实用新型相关的有以下几个：

1、专利号为“CN201420602759”，名称为“大功率LED聚光透镜及LED聚光透镜组”的实用新型专利，该实用新型提供了一种大功率LED聚光透镜及LED聚光透镜组。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。该实用新型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，能实现发光角度小于10°的配光，并且远距离照射时的光通量利用率高达86％。但此技术方案仍然未能达到国家机车前照灯的相关标准。

2、专利号为“CN201721641123”，名称为“一种大功率LED用小角度透镜”的实用新型专利，本实用新型公开了一种大功率LED用小角度透镜，所述透镜包括透镜本体，所述透镜本体底部具有LED容置腔，所述透镜本体包括侧面的全反射面和顶部的弧形凹面，所述弧形凹面底部设置有自由曲面，所述LED容置腔顶部设置有圆锥折射部。LED光源在LED容置腔底部发出光线，经过透镜本体侧部的全反射面的反射和圆锥折射部的投射后，光线再经过自由曲面聚光和弧形凹面的匀光混色处理后成为准直光束投射出去，在常规透镜外形尺寸下可实现低于10°的小角度光束投射，具有良好的匀光混色效果，可广泛应用于LED户外投光灯、娱乐帕灯、洗墙灯、矩阵灯等。该实用新型专利公开的技术方案同样未能达到相关技术标准。

综上所述，提出在常规外形尺寸下使光效92%以上，角度2.8度以下，射程1~2公里的高聚光LED光学透镜及透镜组具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型涉及一种LED光学透镜，包括透镜本体，所述透镜本体的顶部为凸面，所述顶部凸面中部向内侧凹入形成上入子腔，所述上入子腔的底部向内测凹入形成凹面底面一；

所述透镜本体的底部向内测凹入形成下入子腔，所述下入子腔的顶部向内测凹入形成凹面底面二；

所述上入子腔和下入子腔的凹面底面相对，形成一个双凸透镜。

进一步地，所述透镜本体的侧面为全反射面。

进一步地，所述上入子腔和下入子腔的凹面底面为弧面底面。

进一步地，所述上入子腔和下入子腔的侧面为圆台锥面，所述上入子腔的直径由所述透镜本体顶部自上入子腔的弧面底面单调减小；所述下入子腔的直径由所述透镜本体底部自上入子腔的弧面底面单调减小.