CN202581120U - 一种led矩形光斑透镜 - Google Patents
一种led矩形光斑透镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202581120U CN202581120U CN 201220108475 CN201220108475U CN202581120U CN 202581120 U CN202581120 U CN 202581120U CN 201220108475 CN201220108475 CN 201220108475 CN 201220108475 U CN201220108475 U CN 201220108475U CN 202581120 U CN202581120 U CN 202581120U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- lens
- led
- free form
- light spot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种LED矩形光斑透镜，该透镜具有一底面，所述底面中央设有一接收LED光线的光线入射面，与底面相贯通的透镜的外表面为光线出射面，所述光线入射面为利用多重曲率调节不同角度入射光线的折射方向的多个球面或者多个第一自由曲面，所述光线出射面包括多个利用其表面不同曲率使输出光斑接近矩形的第二自由曲面。本实用新型透镜改变了传统的LED透镜光线入射面的设计，通过在光线入射面上不同部位的不同曲率来控制入射光线的折射方向，从而减小了全反射发生的几率，提高了出光效率；进一步，光线出射面上多个第二自由曲面使得输出光斑接近矩形，并且光斑中各点的照度均匀性良好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实现光线控制的LED透镜，尤其是一种LED矩形光斑透镜。
背景技术
LED是一种新型的电致发光器件，被誉为新一代的绿色照明光源，与传统光源相比较，具有更高的发光效率，更好的显色性，更低的能耗，更长的使用寿命等优势，并已经在很多领域里都得到了广泛的应用，是照明光源市场的主要方向，具有巨大的市场潜力。
目前大部分封装工艺的LED出射光都为非均匀的圆形光斑，这样的光斑肯定无法满足在道路照明、隧道照明、背光源、投影仪、汽车前灯等需要均匀矩形光斑的照明应用领域的需求，因此，对LED进行二次光学设计是非常有必要的。
申请号为200920307020.8，专利名称为《LED路灯的矩形光斑形成装置》的中国实用新型专利文献公开了一种LED路灯的矩形光斑形成装置，参照图1,该装置用于包括至少一个LED芯片1’的LED路灯上，在LED芯片的前方依次设置导光座2’和出光镜3’，所述导光座2’和出光镜3’连成一体，出光镜3’为长形椭圆状，其顶面为抛物面，左右端面为非球面透镜。LED灯发出的光线通过出光镜3’出射时，通过出光镜的抛物面出射的光线按45度角折射，通过出光镜两端的非球面出射的光线按120度角折射，这样在出光镜3’前端形成矩形的光斑。
还包括如下所述的类似的产生矩形光斑的典型实现方案：
参照图2,一种LED二次光学透镜，所述透镜具有一底面105，底面105为平面；透镜底面105中央有一凹面（图中未示出），为透镜的光线入射面；透镜的光线出射面106与底面相贯，界定出底面的轮廓；光线出射面106至少由两片自由曲面101拼接形成；透镜的主体部分由透镜的底面105、光线入射面、光线出射面106共同包围的空间定义；透镜还包括设置于底面上的安装脚或平板103，所述两片自由曲面101的连接过渡面102为平面或曲面。
上述两种二次光学透镜，其形成的矩形光斑皆是以牺牲出光效率为代价的，光线在透镜内部出现了较多的全发射，导致了光损耗，出光效率不高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种出光效率高、矩形光斑中各点照度的均匀性好的LED矩形光斑透镜。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种LED矩形光斑透镜，该透镜具有一底面，所述底面中央设有一接收LED光线的光线入射面，与底面相贯通的透镜的外表面为光线出射面，所述光线入射面为利用多重曲率调节不同角度入射光线的折射方向的多个球面或者多个第一自由曲面，所述光线出射面包括多个利用其表面不同曲率使输出光斑接近矩形的第二自由曲面。
进一步作为优选的实施方式，所述光线出射面上的多个第二自由曲面对称排列。
进一步作为优选的实施方式，所述多个第二自由曲面之间的连接部位设有用于过渡的连接部件。
进一步作为优选的实施方式，所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面之间连续过渡的第三自由曲面。
进一步作为优选的实施方式，所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面之间非连续过渡的非自由曲面。
进一步作为优选的实施方式，所述透镜由PC、PMMA、PP、ABS或者玻璃材料制成。
进一步作为优选的实施方式，所述透镜的底面上设置有定位栓，所述定位栓沿远离底面方向逐渐变窄。
本实用新型的有益效果是：本实用新型透镜改变了传统的LED透镜光线入射面的设计，通过在光线入射面上不同部位的不同曲率来控制入射光线的折射方向，从而减小了全反射发生的几率，提高了出光效率；进一步，光线出射面上多个第二自由曲面使得输出光斑接近矩形，并且光斑中各点的照度均匀性良好。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是现有技术中LED透镜的结构示意图；
图2是现有技术中LED透镜的另一结构示意图；
图3是本实用新型透镜的侧面视图；
图4是本实用新型透镜的俯视图。
具体实施方式
参照图3,一种LED矩形光斑透镜，该透镜具有一底面2，所述底面2中央设有一接收LED光线的光线入射面，与底面2相贯通的透镜的外表面为光线出射面，所述光线入射面为利用多重曲率调节不同角度入射光线的折射方向的多个球面或者多个第一自由曲面1，所述光线出射面包括多个利用其表面不同曲率使输出光斑接近矩形的第二自由曲面3。透镜的主体部分由透镜的底面2、光线入射面和光线出射面共同包围的空间定义。
进一步作为优选的实施方式，所述透镜采用透明材料做成，例如由PC、PMMA、PP、ABS或者玻璃材料制成，透镜通过注塑或者精密加工制成，透镜的光线入射面和光线出射面经过抛光处理。
在具体实施例中，参照图3,光线入射面由三个第一自由曲面1构成，多个第一自由曲面1可以对不同入射角的入射光线的折射方向进行调节，位于中间的第一自由曲面1的曲率和高度可以调节中轴线附近的光束的折射方向，位于两侧的第一自由曲面1通过曲率和高度的选择可以调节其他部分的光束的折射方向，使其尽量往上方折射。在实际应用中，本领域技术人员可以根据LED光源与透镜的相对位置，以及LED阵列间隔和背光源预期厚度来选择第一自由曲面1的高度值和曲率，提高LED背光照射的均匀度。本领域技术人员可以理解，光线入射面亦可以采用多个球面或者圆柱面与自由曲面的组合来调整各入射位置处的入射光线的折射方向，第一自由曲面或者球面的个数并不受图3中所示的个数限定，可以为三个以上的更多个。
图4是本实用新型透镜的俯视图，参照图4,透镜的光线出射面包括四个第二自由曲面3，优选地，在四个第二自由曲面3之间的连接部位设有用于过渡的连接部件。所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面3之间连续过渡的第三自由曲面4。在实际应用中，LED光源出射的具有近似朗伯型光强分布的光束由光线入射面上的第一自由曲面1进入透镜，第二自由曲面3为主要出光面，第三自由曲面4为辅出光面。出射光线经过第三自由曲面4的调整可以使得矩形光斑中各点的照度均匀性更好。
优选的，所述光线出射面上的多个第二自由曲面3对称排列。
进一步作为优选的实施方式，所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面之间非连续过渡的非自由曲面。
当然，本领域技术人员可以理解，透镜的光线出射面上可以采用四个以上更多的第二自由曲面3,以形成矩形光斑并保证光斑中各点的照度均匀度。
优选的，参照图3,所述透镜的底面2上设置有定位栓5，所述定位栓沿远离底面2方向逐渐变窄，呈上宽下窄的结构。
本实用新型LED矩形光斑透镜可为单孔或者多孔形式，安装时，孔位与光源呈一一对应的关系。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种LED矩形光斑透镜，该透镜具有一底面，所述底面中央设有一接收LED光线的光线入射面，与底面相贯通的透镜的外表面为光线出射面，其特征在于：所述光线入射面为利用多重曲率调节不同角度入射光线的折射方向的多个球面或者多个第一自由曲面，所述光线出射面包括多个利用其表面不同曲率使输出光斑接近矩形的第二自由曲面。
2.根据权利要求1所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述光线出射面上的多个第二自由曲面对称排列。
3.根据权利要求2所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述多个第二自由曲面之间的连接部位设有用于过渡的连接部件。
4.根据权利要求3所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面之间连续过渡的第三自由曲面。
5.根据权利要求4所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述连接部件为与透镜一体成型的实现多个第二自由曲面之间非连续过渡的非自由曲面。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述透镜由PC、PMMA、PP、ABS或者玻璃材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种LED矩形光斑透镜，其特征在于：所述透镜的底面上设置有定位栓，所述定位栓沿远离底面方向逐渐变窄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220108475 CN202581120U (zh) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | 一种led矩形光斑透镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220108475 CN202581120U (zh) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | 一种led矩形光斑透镜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202581120U true CN202581120U (zh) | 2012-12-05 |
Family
ID=47250527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220108475 Expired - Fee Related CN202581120U (zh) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | 一种led矩形光斑透镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202581120U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103148443A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-06-12 | 中国科学技术大学 | 一种用以获得均匀平行光束的双自由曲面厚透镜及其阵列 |
| CN104806974A (zh) * | 2014-01-29 | 2015-07-29 | 一诠精密电子工业(中国)有限公司 | 光学元件 |
| CN104964247A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-07 | 郭萌 | 一种光学透镜 |
| WO2017075793A1 (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 格瑞电子（厦门）有限公司 | 一种led的前照灯及形成led前照灯光斑的方法 |
| CN111140818A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-12 | 江西省绿野汽车照明有限公司 | 一种车用照明装置及车 |
| CN111641817A (zh) * | 2014-06-03 | 2020-09-08 | Mtt创新公司 | 用于显示视频数据和图像数据的方法和设备 |
| WO2021078290A1 (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 光源*** |
-
2012
- 2012-03-21 CN CN 201220108475 patent/CN202581120U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103148443A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-06-12 | 中国科学技术大学 | 一种用以获得均匀平行光束的双自由曲面厚透镜及其阵列 |
| CN104806974A (zh) * | 2014-01-29 | 2015-07-29 | 一诠精密电子工业(中国)有限公司 | 光学元件 |
| CN111641817A (zh) * | 2014-06-03 | 2020-09-08 | Mtt创新公司 | 用于显示视频数据和图像数据的方法和设备 |
| CN104964247A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-07 | 郭萌 | 一种光学透镜 |
| CN104964247B (zh) * | 2015-06-16 | 2017-11-24 | 郭萌 | 一种光学透镜 |
| WO2017075793A1 (zh) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 格瑞电子（厦门）有限公司 | 一种led的前照灯及形成led前照灯光斑的方法 |
| WO2021078290A1 (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 光源*** |
| CN111140818A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-12 | 江西省绿野汽车照明有限公司 | 一种车用照明装置及车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202581120U (zh) | 一种led矩形光斑透镜 | |
| CN206449556U (zh) | 可消除色散的直射式led照明模块 | |
| CN100590346C (zh) | 一种led路灯 | |
| CN102072460B (zh) | 提高led灯具距高比和照度均匀性的透镜 | |
| CN102102850A (zh) | 透镜及其应用的发光二极管模组 | |
| CN201281290Y (zh) | 双侧照明的光学透镜体 | |
| US20130083541A1 (en) | Optical lens, light-emitting diode optical component and light-emitting diode illumination lamp | |
| CN101660706B (zh) | 一种实现光束控制的led透镜 | |
| CN102705776A (zh) | 一种实现均匀矩形光斑透镜 | |
| CN103644487A (zh) | 一种基于自由曲面透镜的led跑道中线灯光学*** | |
| CN103116197A (zh) | 一种具有短距匀光效果的单自由曲面厚透镜及其阵列 | |
| CN104565885A (zh) | 透镜及发光装置 | |
| CN104075250A (zh) | 配光结构及其led灯具 | |
| CN101576231A (zh) | 中心分光反射式光学单元及***及制作方法 | |
| CN101598293B (zh) | 一种用于led发光装置的二次透镜及二次透镜矩阵模组 | |
| CN204100134U (zh) | 一种led透镜及透镜模组 | |
| CN102102849A (zh) | 透镜及其应用的发光二极管模组 | |
| CN103994396A (zh) | 一种用于直下式背光光源的led二次折反射式透镜 | |
| CN201892149U (zh) | 一种透镜及具有该透镜的发光组件 | |
| CN104235760A (zh) | 一种led透镜及透镜模组 | |
| CN101240879A (zh) | Led路灯光学*** | |
| CN105179962A (zh) | 一种柱状多面体矩阵led光源 | |
| CN201715446U (zh) | 一种用于led路灯的光学透镜 | |
| CN203363991U (zh) | 一种led二次光学透镜 | |
| CN102980135A (zh) | 一种用于led光源道路照明的配光透镜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121205 Termination date: 20140321 |