[发明专利]用于LED光源准直的全折射光学系统

摘要

本发明涉及一种用于LED光源准直的全折射准直光学系统，属于发光二极管封装和应用技术领域。所述的全折射准直光学系统从光源至光束输出方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜。该第一透镜为高次非球面弯月形透镜，包括第一非球面和第二球面；该第二透镜为球面弯月形球面透镜，包括第一球面和第二球面；该第三和第四透镜亦为球面弯月形球面透镜，分别包括第三透镜的第一球面和第二球面，第四透镜的第一球面和第二球面。4个透镜的材料都是折射率为1.52054的冕玻璃。依靠这套系统可以使LED的发散角从±85°压缩到±4.4°，且在±4.4°以内光能利用率可以达到100％。

主权项

一种用于LED光源准直的全折射光学系统，其从光源至光束输出方依次包括第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)，其特征在于：第一透镜(1)为高次非球面弯月形透镜，包括第一透镜的第一非球面(11)和第一透镜的第二球面(12)；第二透镜(2)为球面弯月形球面透镜，包括第二透镜的第一球面(21)和第二透镜的第二球面(22)；第三透镜(3)和第四透镜(4)亦为球面弯月形球面透镜，分别包括第三透镜的第一球面(31)和第三透镜的第二球面(32)，第四透镜的第一球面(41)和第四透镜的第二球面(42)；上述非球面透镜的非球面系数应满足下列的公式要求：$x=\frac{{\mathrm{Ch}}^2}{1+\sqrt{1-h^2{C}^2(1+a_2)}}+\underset{j=2}{\overset{4}{\Σ}}{a}_{2j}{h}^{2j}$其中：x是透镜在光轴方向上的矢高，C为非球镜面的曲率，a₂为圆锥常数，a_2j为非球面形变系数。