[实用新型]一种形成均匀方形光斑的LED透镜

说明书

本实用新型公开一种形成均匀方形光斑的LED透镜，涉及照明元件领域，包括LED光源和设置在LED光源前方的透镜本体,所述透镜本体由全内反射透镜和微型阵列透镜组成，所述全内反射透镜位于微型阵列透镜与LED光源之间，且全内反射透镜与微型阵列透镜固定连接，所述微型阵列透镜的入射面为平面，所述微型阵列透镜的出射面由若干自由曲面等幅度等距离排列而成，通过将微型阵列透镜的入射面设计为平面，将微型阵列透镜的出射面为等幅度等距离排列的自由曲面，能够形成照度均匀的方形光斑，且光斑边界清晰可见，大幅减少照明死角范围，有效提高光线利用率。

技术领域

本实用新型涉及照明元件领域，具体涉及一种形成均匀方形光斑的LED透镜。

背景技术

由于LED为发散光源，其光照辐射角度通常在110°-120°之间，如果将LED直接用于照明会导致光线的大量损失，影响LED光照的利用率。二次光学设计具有改变LED的光线输出，根据应用场合重新分配光线来减少光损失，提高光利用效率，降低成本等优势，对拓展LED光源的应用范围显得尤为重要。

目前，在室内照明、马路等通用照明场合，通常希望被照明区域照度均匀，且是方形光斑，因为圆形光斑使得在相邻灯具的衔接处会出现照射死角和暗区，而方形光斑使光源在能量利用率和整体光斑均匀性上会得到很大提升。

目前，产生方形光斑的设计方法主要有花生米透镜结构、利用菲涅尔透镜与平凸透镜等二次光学元件形成准直均匀方形光斑、复合抛物面反射器等。但上述结构光线损失较大，边缘照度不清晰，结构相对复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种形成均匀方形光斑的LED透镜，通过将微型阵列透镜的入射面设计为平面，将微型阵列透镜的出射面为等幅度等距离排列的自由曲面，能够形成照度均匀的方形光斑，且光斑边界清晰可见，大幅减少照明死角范围，有效提高光线利用率。

一种形成均匀方形光斑的LED透镜，包括LED光源和设置在LED光源前方的透镜本体,所述透镜本体由全内反射透镜和微型阵列透镜组成，所述全内反射透镜位于微型阵列透镜与LED光源之间，且全内反射透镜与微型阵列透镜固定连接，所述微型阵列透镜的入射面为平面，所述微型阵列透镜的出射面由若干自由曲面等幅度等距离排列而成。

优选的，所述内反射透镜和微型阵列透镜均采用聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃材料制成。

优选的，LED光源为单个出光面为方形的朗伯型光源，或为多个LED光源集成的出光面为方形的朗伯型光源。

优选的，所述自由曲面的俯视投影面为菱形、正方形或长方形。

本实用新型的优点在于：结构简单，使用灵活，通过将微型阵列透镜的入射面设计为平面，将微型阵列透镜的出射面为等幅度等距离排列的自由曲面，能够形成照度均匀的方形光斑，且光斑边界清晰可见，大幅减少照明死角范围，有效提高光线利用率。

附图说明

图1为本实用新型装置正面视角的结构示意图；

图2为本实用新型装置的背面视角的结构示意图；

图3为本实用新型装置仿真光照的结果示意图；

其中，1、透镜本体，2、LED光源，3、全内反射透镜，4、微型阵列透镜，41、入射面，42、出射面，5、容纳腔。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。