[实用新型]LED透镜组合结构

说明书

本实用新型涉及光学透镜领域，公开了一种LED透镜组合结构，用以避免LED透镜组合结构大角度出光时，在复眼与空气界面发生全反射。本实用新型包括准直透镜和复眼透镜，所述复眼透镜设置在所述准直透镜的出光端，所述复眼透镜的出光面为复眼面，所述复眼透镜的入光面被分割成多个同心圆环柱面，且相邻同心圆环柱面之间不连续，每一个圆环柱面在径向上的两个端点的连线为自由曲线；所述圆环柱面用于对复眼透镜的入射光进行角度扩散。本实用新型适用于LED灯具。

技术领域

本实用新型涉及光学透镜领域，尤其是涉及LED透镜组合结构。

背景技术

目前一些射灯中，其LED透镜组合结构如图1和图2所示，光源发出的光线被准直透镜10准直后出射，然后被复眼透镜20扩散，通过调整复眼透镜20上的六边形复眼22的曲率实现不同角度，复眼22的曲率半径越小，扩散角度就越大，复眼22的曲率半径越大，扩散角度就越小，并且复眼透镜的背面21(即入光面)为平面，该平面不具扩散角度的作用。

此技术的缺点是：

1、LED透镜组合结构在大角度出光时，六边形复眼的曲率半径小，在复眼与空气界面容易发生全反射，导致透镜的光效低，如图3所示。

2、由于入射到复眼片的光线接近准直，六边形复眼曲率半径越小，光斑越容易被整形成六边形，导致光斑不圆。

3、仅依靠六边形复眼结构来控制角度，由于复眼曲率半径越小，大角度光线在复眼与空气界面光线越容易全反射，所以当50％光束角大于40度以上时就很难实现。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种LED透镜组合结构，用以避免LED透镜组合结构大角度出光时，在复眼与空气界面发生全反射。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED透镜组合结构，包括准直透镜和复眼透镜，所述复眼透镜设置在所述准直透镜的出光端，所述复眼透镜的出光面为复眼面，所述复眼透镜的入光面被分割成多个同心圆环柱面，且相邻圆环柱面之间不连续，每一个圆环柱面在径向上的两个端点的连线为自由曲线；所述圆环柱面用于对复眼透镜的入射光进行角度扩散。

进一步的，为了便于复眼透镜更换，所述复眼透镜以可拆卸形式设置在所述准直透镜的出光端。不同角度的灯具，可使用同一准直透镜，通过更换复眼透镜实现不同角度，相比一颗透镜一个角度，成本更低。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将现有LED透镜组合结构中复眼透镜的入光面被分割成多个同心圆环柱面，且相邻圆环柱面之间不连续，每一个圆环柱面在径向上的两个端点的连线为自由曲线；通过圆环柱面对复眼透镜的入射光进行角度扩散，根据折射定律，可知凸起柱面的曲率半径越小，准直光线被圆环柱面扩散的角度就越大，每一个圆环柱面对入射到其表面的准直光线的扩散角度为θ，那么准直光线被所有圆环柱面扩散后的角度依然为θ，这样相当于将入射到复眼透镜的准直光线，在复眼背面“微分”，然后在复眼出光面“积分”，有效的提高的控光角度的精准性与混光的均匀性。本实用新型通过复眼透镜上的入光面和复眼面共同进行角度扩散，复眼曲率半径可以不用太小，避免了光斑不圆，以及仅依靠复眼面来控制角度，复眼曲率半径过小而导致在复眼与空气界面光线发生全反射的问题，保证了透镜效率。另外，经过实际应用测试，使用本实用新型的LED透镜组合结构可达到60度出射角。

附图说明

图1是现有LED透镜组合结构的结构示意图；

图2是现有复眼面的结构示意图。

图3是现有LED透镜组合结构的光路图；

图4是实施例中复眼透镜的正视图；

图5是实施例中复眼透镜的剖视图；

图6是实施例中LED透镜组合结构的剖视图；

图7是实施例中LED透镜组合结构的光路图。