WO2013127232A1 - 一种多面体的二次光学透镜 - Google Patents

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lens
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secondary optical
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朱天保
梁华兴
蒋金波
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惠州元晖光电股份有限公司
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an optical lens, and more particularly to a polyhedral secondary optical lens. Background technique
  • LED spotlight lenses are mostly total reflection lenses in the form of a single, 3-in-1 or multiple-in-1 combination.
  • the lens unit has a smooth aspherical surface for collecting light in the middle, a smooth total reflecting surface on the outer side, and a smooth surface on the upper surface.
  • the light exit surface of some lenses is designed as a honeycomb microlens array.
  • the present invention proposes a secondary optical lens in which the light-emitting surface of the lens unit is flat, the bottom surface of the intermediate refractive portion is attached with a plurality of microlenses, and the outer total reflection surface is designed with diamond-shaped polyhedral scales. It can improve the square shadow of the projected LED chip and the inconsistency of the color temperature in the middle of the spot and the edge of the spot. Summary of the invention
  • the present invention provides a secondary optical lens for an LED spotlight, comprising: at least one lens unit; a refractive portion located at an intermediate position of the at least one lens unit, the refractive portion being on a bottom surface a convex surface having a plurality of microlenses attached thereto; a total reflection portion located on an outer circumference of the at least one lens unit, the total reflection portion including a cylindrical incident surface having a slightly draft angle; A total reflection surface, the total reflection surface is designed with a diamond-shaped polyhedral scale; and a top surface having a smooth plane, which serves as a light-emitting surface.
  • the plurality of microlenses are microlens arrays, and in addition to functioning as a condensing light, the projected square LED chip shadows may be corrected to a circular spot and cause light mixing.
  • the diamond-shaped polyhedral scale of the outer total reflection surface of the total reflection portion causes light mixing to eliminate the difference in color temperature between the center and the edge of the spot.
  • a plurality of slots or mounting pins are further included at the bottom of the at least one lens unit.
  • the single microlens of the microlens array has such a light mixing condition, including: after the OP is refracted by the center point of the microlens, the refracted light is collimated in a direction parallel to the optical axis OZ, and the emitted light is QR; and the edge rays OP1 and OP2 are refracted by the edge of the microlens, first converge inside the single microlens, and then refracted through the top surface, and the emitted light is Q1R1 and Q2R2, respectively, wherein Q1R1 and Q2R2 are centered
  • the angle of the light QR is the girth angle.
  • the total reflection surface has such a light distribution condition, comprising: the light incident on the bottommost end A thereof is reflected by the total reflection surface and then outputted through the top surface to form an angle of - ⁇ /2 with the optical axis OZ; The light to the topmost B is reflected by the total reflection surface and then outputted through the top surface to form an angle with the optical axis OZ; the light incident at other positions of the total reflection surface, the angle between the output light and the optical axis OZ is The ratio is evenly distributed between - ⁇ /2 and the corners; all the rays that are reflected by the total reflection surface and then output through the top surface are distributed in the range of the gentry with the angle of the optical axis OZ.
  • the single diamond-shaped scale on the total reflection surface has a light mixing condition, including: the edge rays T1U1 and T2U2 of the output thereof are generated by the center ray TU as an axis, and the diffusion of the angle ⁇ is the diffusion angle. It is between ⁇ 3° and ⁇ 5°.
  • the lens may be any one of the following group consisting of at least one lens unit: 1 lens, 2 in 1 lens, 3 in 1 lens, 4 in 1 lens, 5 in 1 lens, 7 in 1 lens And a combination of dozens of lenses.
  • the lower surface of the platform connecting the plurality of lens units together is a non-optical surface
  • the upper surface can be treated with a matte or decorative microstructure.
  • the application pins are used to position and fix the lens on the printed circuit board.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a lens unit in accordance with the present invention.
  • Figure 2 is a front elevational view, an isometric view, a top view, a side view and a bottom view, respectively, of the lens unit shown in Figure 1;
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the design principle of a lens unit according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the principle of light mixing of a single microlens on the bottom surface
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing the principle of light mixing of diamond-shaped scales of the outer total reflection surface
  • Figure 6 is a front view, an isometric view, a plan view, a side view, and a side view, respectively, of a 3-in-1 lens according to the present invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the 3-in-1 lens in the A-A direction according to the present invention
  • Figure 8 is a front view, an isometric view, a top view, a side view, and a side view, respectively, of a 4-in-1 lens according to the present invention.
  • Figure 9 shows ray tracing of a 3-in-1 lens in accordance with the present invention.
  • Figure 10 is a view showing the illuminance contour map of the 3-in-1 lens according to the present invention at a distance of 1 m;
  • Figure 11 shows the far field angular distribution of the light intensity of the 3-in-1 lens according to the present invention (light distribution)
  • the present invention provides a secondary optical lens for an LED spotlight, the cross-sectional view of which is shown in Fig. 1, and several three-dimensional perspective views are shown in Fig. 2.
  • the lens unit is composed of an intermediate refractive portion and an outer total reflection portion.
  • the bottom of the refracting portion is a convex surface 11 with a microlens array.
  • the shadow of the projected square LED chip can be corrected to a circular spot, and at the same time, the light mixing effect is also performed.
  • the outer ring total reflection portion comprises a cylindrical entrance surface 12 with a slightly draft angle and an outer total reflection surface 13 which is designed by a diamond-shaped polyhedral scale, which functions as a light mixing function.
  • the difference in color temperature between the center and the edge of the spot can be eliminated; the top surface 14 of the lens unit is a smooth plane which is the light exit surface.
  • the bottom of the lens unit can be provided with some slots or mounting feet depending on the shape and structural characteristics of the LED. For example, if the LED is Philips' Luxeon A, then it has LED boards on it. A small bump, to avoid this bump during assembly, can make a small slot at the bottom of the lens, as shown in Figure 1, slot 15, but if the LED is Cree's XPG, because of its substrate There are no small projections on the top, so the slot 15 at the bottom of the lens can be removed.
  • the secondary optical lens for an LED spotlight has a design principle of a lens unit as shown in FIG.
  • a part of the light emitted from the center of the light-emitting surface of the LED chip near the optical axis OZ is directly incident on the bottom surface 11 of the intermediate refractive portion of the lens unit above the LED, and is once mixed by the microlens array thereon, and then passes through the lens unit.
  • the top surface 14 of the top is ejected.
  • the bottom surface 11 is a convex surface as a whole, which serves as a condensing effect, and since a plurality of microlenses are attached thereto, a partial range of light mixing can be performed.
  • the light beam After being output through the refracting portion of the lens unit, the light beam is centered on the optical axis OZ and emitted at a beam angle of ⁇ 9.
  • the other part of the light emitted from the center of the light-emitting surface of the LED chip has a larger angle with the optical axis OZ.
  • the light is incident on the cylindrical surface 12 of the side.
  • the light is then deflected through the cylindrical surface 12 and then incident on the total reflection surface 13 outside the lens unit.
  • the total reflection surface 13 satisfies such a light distribution condition:
  • the output rays of the intermediate refractive portion of the lens unit and the total reflection portion of the outer ring are superimposed to produce a relatively uniform spot distribution in the range of the ⁇ .
  • the corner angle is between 5° and 22.5°, and in the embodiment, ⁇ is 10°, that is, the full angle of the output beam of the lens unit is 2°.
  • OP is light incident from the center of the light-emitting surface of the LED chip to the center of the single microlens 111
  • OP1 is light incident from the center of the light-emitting surface of the LED chip, incident on the left edge of the single microlens 111
  • OP2 is the LED.
  • the microlens 111 Since the microlens 111 is attached to the convex surface 11, the tangent plane at the center point thereof is inclined, and the light mixing thereof satisfies the following condition: OP is folded by the center P of the microlens 111 After the shot, the refracted light is collimated in a direction parallel to the optical axis OZ, and the emitted light is QR. After the edge rays OP1 and OP2 are refracted by the left and right edges of the microlens 111, they are first concentrated inside the lens, and then output through the exit surface 14, and the outgoing rays are Q1R1 and Q2R2, and the angles between Q1R1 and Q2R2 and the central ray QR are respectively. They are the gentry corners.
  • 131 is a diamond-shaped scale of the outer total reflection surface, which is a facet whose geometric center point is at point S, and points S1 and S2 are respectively located at the upper edge and the lower edge of the scale.
  • the light emitted from the line point 0 of the LED chip's light-emitting surface passes through the light reflected from the center point S of the scale, and the output light is TU.
  • the angle between the TU and the optical axis OZ is light-distributed according to the design principle described in FIG.
  • the light emitted from the line point 0 of the light emitting surface of the LED chip passes through the light reflected by the upper edge point S1 of the scale, and the output light is TlUl o the light emitted from the line point 0 of the light emitting surface of the LED chip, and the light reflected by the lower edge point S2 of the scale, Its output light is T2U2. Since the diamond-shaped scale 131 is a small plane, the edge rays T1U1 and T2U2 output after the reflection are generated by the center ray TU as the axis. The ⁇ is a small angle of diffusion.
  • the diffusion angle is between ⁇ 3° and ⁇ 5°.
  • the scale of the total reflection surface on the outer side of the lens unit is changed from about 0.6 mm to about 1.3 mm from the bottom to the top. This produces a ⁇ 4° to ⁇ 5° blending effect centered on the center ray TU, resulting in a soft, comfortable spot with uniform color temperature.
  • reference numeral 31 is a lower surface of the stage connecting the three lenses together, which is a non-optical surface. The above can be used as a matte or decorative microstructure treatment.
  • Figure 8 is a 3-dimensional view of a 4-in-1 lens that splicing four lens units together, the lower surface 41 of the platform that connects the four lenses together, which is a non-optical surface that can be frosted or decorative Microstructure processing.
  • Reference numeral 42 denotes an assembly pin for positioning and fixing the lens to the PCB.
  • the spot shape of the multi-in-1 lens and the distribution pattern of the light distribution curve are completely identical to the single lens unit
  • the light intensity value and the illuminance value are integer multiples of the lens unit depending on the number of lenses.
  • Figure 9 shows the computer simulation and photometric analysis of a 3-in-1 lens.
  • the LED is the Luxeon A of Phil ips, the luminous flux of a single LED is 160 lumens, and the operating current is 700 mA.
  • Figure 9-11 is the ray tracing of a 3-in-1 lens, and the illuminance distribution at a distance of 1 m. Light curve.

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Abstract

一种用于LED射灯的二次光学透镜，包括至少一个或一个以上的透镜单元（5）。透镜单元由中间的折射部分及外圈的全反射部分组成。中间折射部分的底面为凸面（11），其上附有许多微透镜。附有微透镜阵列的底面的作用是聚光以及将投射出来的方形LED芯片影子修正为圆形的光斑，同时还起到混光作用。透镜单元外圈的全反射部分包括一个稍带拔模斜度的圆柱形入射面（12）、以及外侧的全反射面（13）。该外侧全反射面采用钻石形的多面体鳞片设计，作用是混光和消除光斑中心及边缘的色温差异；透镜单元的顶面（14）为光滑的平面，为出光面。

Description

技术领域
本发明涉及一种光学透镜， 尤其涉及一种多面体的二次光学透镜。 背景技术
现有的发光二极管 （LED) 射灯透镜大部分为全反射透镜， 其形式为单 个的、 3合 1或者多合 1组合的。 其透镜单元基本上为中间有一个聚光用的 光滑非球面， 外侧有一个光滑的全反射面， 上表面的出光面为光滑的平面。 对于配光角度较大、 或者要求混光的射灯， 有的透镜的出光面则设计为蜂窝 状的微透镜阵列。 这些全反射透镜有一些缺点， 包括：
1、 透镜单元中间聚光用的光滑的非球面， 由于成像的作用， 经过它投 射出来的光斑会有 LED芯片的方形的影子， 非常的不美观；
2、透镜单元外侧光滑的全反射面， 虽然可以投射出圆形的光斑， 但由于 其属于下边小、 上边大的全反射棱镜， 基于棱镜的色散效应， 有时候投射出 来的光斑会有中间和边缘色温不一致的情况； 以及
3、至于那些出光面设置有蜂窝状微透镜阵列的全反射透镜， 虽然混光可 以做得比较均匀，但由于出光面微透镜阵列的菲涅尔损耗，效率相对比较差。
基于以上这些问题， 本发明提出了一种透镜单元出光面为平面、 中间折 射部分的底面附有许多微透镜、 以及外侧全反射面采用钻石形的多面体鳞片 设计的二次光学透镜。 其可以改善投射出 LED芯片的方形影子、 以及光斑 中间及光斑边缘色温不一致的问题。 发明内容
为了解决以上问题， 本发明提供了一种用于 LED射灯的二次光学透镜， 包括： 至少一个透镜单元； 位于所述至少一个透镜单元的中间位置的折射部 分， 所述折射部分在底面上具有凸面， 其上附有多个微透镜； 位于所述至少 一个透镜单元的外圈上的全反射部分，所述全反射部分包括一个稍带拔模斜 度的圆柱形入射面； 位于外侧的全反射面， 所述全反射面采用钻石形的多面 体鳞片设计； 以及具有光滑平面的顶面， 其作为出光面。 优选地， 所述多个微透镜是微透镜阵列， 除了起到聚光的作用之外， 还 可以将投射出来的方形的 LED芯片影子修正为圆形的光斑， 并且造成混光。
优选地， 所述全反射部分的外侧全反射面的钻石形多面体鳞片造成混 光， 以消除光斑中心及边缘的色温差异。
优选地， 在所述至少一个透镜单元的底部还包括多个开槽或者装配卡 脚。
优选地， 所述微透镜阵列在局部范围造成混光， 经过所述至少一个透镜 单元的折射部分输出后， 光束以光轴 OZ为中心线并以 ±9的光束角射出， 所述 Θ角在 5°~22.5°之间。
优选地， 所述微透镜阵列的单个微透镜具有这样的混光条件， 包括： OP 经过微透镜中心点折射后，其折射光线沿着平行于光轴 OZ的方向准直射出， 其出射光线为 QR; 而边缘光线 OP1及 OP2经过微透镜的边缘折射后， 先在 所述单个微透镜内部会聚一次， 然后再经过顶面折射出去， 其出射光线分别 为 Q1R1及 Q2R2,其中 Q1R1及 Q2R2与中心光线 QR的夹角分别为士 Θ角。
优选地， 所述全反射面具有这样的配光条件， 包括： 入射到其最底端 A 的光线， 经过全反射面反射再经过顶面输出后与光轴 OZ成 -Θ/2角； 入射到 其最顶端 B的光线，经过全反射面反射再经过顶面输出后与光轴 OZ成 Θ角； 入射到全反射面的其他位置的光线， 其输出光线与光轴 OZ的夹角则根据比 例平均地分配在 -Θ/2 至 Θ角之间； 其中所有经过全反射面反射再经过顶面输 出的光线， 其与光轴 OZ的夹角都分布在士 Θ的范围之内。
优选地， 所述全反射面上的单个钻石形鳞片具有混光条件， 包括： 其输 出的边缘光线 T1U1、 T2U2以中心光线 TU为轴心产生士 ΔΘ角的扩散， 其中 士 ΔΘ为扩散角， 其在 ±3°~±5°之间。
优选地，所述透镜可以是由至少一个透镜单元组成的以下组中的任何一 个： 1个透镜、 2合 1透镜、 3合 1透镜、 4合 1透镜、 5合 1透镜、 7合 1 透镜以及数十合 1的组合透镜。
优选地， 将多个透镜单元连接在一起的平台的下表面为非光学表面， 上 面可以作磨砂或装饰性的微结构处理。
优选地， 在将所述多个透镜单元连接在一起的平台的下方， 应用卡脚将 透镜定位并固定于印刷电路板上。 附图说明
参照以上和以下的描述并与附图结合起来考虑可以更好地理解本发明所 呈现的特征， 从而能更加快地明了这些特征， 其中：
图 1为根据本发明的透镜单元的剖面图；
图 2分别示出了图 1所示透镜单元的正视图、 等轴侧视图、 俯视图、 侧 视图和底视图；
图 3是示出了根据本发明的透镜单元的设计原理的剖面图；
图 4是示出了底面单个微透镜的混光原理的剖面图；
图 5是示出了外侧全反射面的钻石形鳞片的混光原理的剖面图； 图 6分别示出了根据本发明的 3合 1透镜的正视图、 等轴侧视图、 俯视 图、 侧视图和底视图；
图 7 示出了根据本发明的 3合 1透镜在 A— A方向的剖面图； 图 8分别示出了根据本发明的 4合 1透镜的正视图、 等轴侧视图、 俯视 图、 侧视图和底视图；
图 9示出了根据本发明的 3合 1透镜的光线追迹；
图 10示出了根据本发明的 3合 1透镜在 1米远处的照度等高线分布图； 以及
图 11示出了根据本发明的 3合 1透镜的光强的远场角度分布 （配光曲
具体实施方式
本发明提供了一种用于 LED射灯的二次光学透镜，其透镜单元的剖面图 如图 1所示， 几个 3维透视图如图 2所示。透镜单元由中间的折射部分及外 圈全反射部分组成。折射部分的底部为一个附有微透镜阵列的凸面 11， 除了 起到聚光的作用之外， 还可以将投射出来的方形的 LED芯片影子修正为圆 形的光斑， 同时还起到混光作用。 外圈全反射部分包括一个稍带拔模斜度的 圆柱形入射面 12、 以及外侧的全反射面 13组成，该外侧全反射面 13采用钻 石形的多面体鳞片设计， 其起到混光作用， 可以消除光斑中心及边缘的色温 差异； 该透镜单元的顶面 14为光滑的平面， 其为出光面。
透镜单元的底部可以根据 LED 的外形和结构特征设置一些开槽或者装 配卡脚。 譬如， 如果 LED是 Philips的 Luxeon A， 那么它的 LED基板上有 一小小的凸起， 要在装配期间避开这个凸起， 那么可以在透镜底部做一个很 小的开槽， 如图 1中的开槽 15， 但如果 LED是 Cree的 XPG, 因为其基板 上面没有小的凸起， 那么可以去掉透镜底部的开槽 15。
本发明所涉及的用于 LED射灯的二次光学透镜，其透镜单元的设计原理 如图 3所示。 从 LED芯片发光面中心 0点射出的一部分靠近光轴 OZ的光 线直接入射到 LED上方的透镜单元中间折射部分的底面 11上， 经过其上面 的微透镜阵列进行一次混光之后， 再经过透镜单元顶部的顶面 14射出。 底 面 11 整体上为凸面， 其起到聚光作用， 由于其上面还附有许多微透镜， 因 而还可以进行局部范围的混光。 经过该透镜单元的折射部分输出后， 光束以 光轴 OZ为中心线并以 ± 9的光束角射出。
从 LED芯片发光面中心 0点射出的另外一部分光线与光轴 OZ有较大的 夹角。 所述光线入射到侧面的圆柱面 12上。 然后所述光线经过圆柱面 12折 射后再入射到透镜单元外侧的全反射面 13上。全反射面 13满足这样的配光 条件：
1 ) 入射到其最底端 A点的光线， 经过全反射面 13反射再经过平面 14 输出后与光轴 OZ成 -Θ/2角；
2) 入射到其最顶端 B点的光线， 经过全反射面 13反射再经过平面 14 输出后与光轴 OZ成 Θ角； 以及
3 ) 入射到全反射面 13的其他位置的光线， 其输出光线则根据比例平均 地分配在与光轴 OZ成 -Θ/2至 Θ角之间。
这样， 所有经过全反射面 13反射的一圈光线经过平面 14输出后都分布 在士 Θ的范围之内。
上述透镜单元的中间折射部分以及外圈全反射部分这两部分的输出光线 叠加后可以产生士 Θ范围内的比较均匀的光斑分布。 Θ角在 5°~22.5°之间， 本 实施方案中优选 Θ为 10°, 即透镜单元的输出光束全角 2Θ为 20°。
透镜单元中间折射部分的底面的单个微透镜的混光原理如图 4所示。 OP 为从 LED芯片发光面中心 0点射出的入射到单个微透镜 111中心的光线、 OP1为从 LED芯片发光面中心 0点射出的入射到单个微透镜 111左侧边缘 的光线、 OP2为从 LED芯片发光面中心 0点射出的入射到单个微透镜 111 右侧边缘的光线。 因为微透镜 111是附加于凸面 11上的， 它的中心点处的 切平面是倾斜的， 其混光满足以下条件： OP经过微透镜 111的中心 P点折 射后， 其折射光线沿着平行于光轴 OZ的方向准直射出， 其出射光线为 QR。 而边缘光线 OP1及 OP2经过微透镜 111的左右边缘折射后， 先在透镜内部 会聚一下， 然后再经过出射面 14输出， 其出射光线分别为 Q1R1及 Q2R2, Q1R1及 Q2R2与中心光线 QR的夹角分别为士 Θ角。
透镜单元外圈全反射部分的钻石形鳞片的混光原理如图 5所示。图中 131 为外侧全反射面的一个钻石形鳞片， 其为一个小平面， 其几何中心点位于 S 点， S1点 及 S2点 分别位于该鳞片的上边缘及下边缘。 从 LED芯片发光 面中线点 0发出的光线，经过鳞片中心点 S反射的光线，其输出光线为 TU, TU与光轴 OZ的夹角根据图 3所述的设计原理进行配光。 从 LED芯片发光 面中线点 0发出的光线， 经过鳞片上边缘点 S1反射的光线， 其输出光线为 TlUl o 从 LED芯片发光面中线点 0发出的光线， 经过鳞片下边缘点 S2反 射的光线， 其输出光线为 T2U2。 由于钻石形鳞片 131为一个小平面， 其反 射后输出的边缘光线 T1U1及 T2U2会以中心光线 TU为轴心产生士 ΔΘ角的 扩散。 士 ΔΘ为小角度的扩散， 对于口径为 5mm 的透镜， 当鳞片的大小在 0.5mm~1.5mm之间时，其所产生的扩散角在 ± 3°~±5°之间。本实施方案中， 透镜单元外侧全反射面从底部到顶部其鳞片大小是从 0.6mm左右至 1.3mm 左右渐变的。这可以产生以中心光线 TU为轴心的 ±4°~±5°的混光效果， 从 而可以产生柔和舒适并且色温均匀的光斑。
当输出的光通量要求比较高时， 有时候一颗 LED难以满足要求， 这时往 往需要用几个透镜单元拼成一体的组合透镜， 因此其可以是 2合 1、 3合 1 的透镜。 另外也可以是 4合 1、 5合 1、 6合 1、 7合 1的透镜， 用作户外投 光灯时， 还可以是数十个透镜单元组合在一起的透镜。 图 6为 3合 1透镜的 3维视图， 图 7为该透镜在 A— A方向的剖面图。 图中 32为用于定位、将透 镜固定于印刷电路板 （PCB ) 上的装配用的卡脚； 附图标记 31表示将 3个 透镜连接在一起的平台的下表面， 其为非光学表面， 上面可以作磨砂或装饰 性的微结构处理。
图 8为 4合 1透镜的 3维视图， 其将 4个透镜单元拼接在一起， 将 4个 透镜连接在一起的平台的下表面 41，其为非光学表面，上面可以作磨砂或装 饰性的微结构处理。 附图标记 42表示用于定位、 将透镜固定于 PCB板上的 装配用的卡脚。
多合 1 透镜的光斑形状以及配光曲线分布形状与单个透镜单元完全一 样， 只是光强值及照度值根据透镜数量的多少为透镜单元的整数倍。
图 9为 3合 1透镜的计算机模拟及光度分析。 所述 LED为 Phi l ips的 Luxeon A， 单颗 LED的光通量为 160流明， 工作电流为 700mA， 图 9_图 11 分别为 3合 1透镜的光线追迹、 1米远处的照度分布、 配光曲线。 理论计算 所得 3合 1透镜的坎德拉 /流明比为 6. 8625cd/lm， 峰值光强为 3036. 6cd， 1 米远处峰值照度为 3242. 0 lux, 不计算材料本身的损耗， 透镜的光学效率为 η=442. 491m (屏幕) /4601m (输出） =96. 19%。
本领域的普通技术人员应理解的是， 可以对在特定实施例中所显示的本 发明进行各种变化和 /或改变， 而不超出如宽泛地描述的本发明的范围或精 神。 因而本发明实施方式的所有方面应认为是示意性而非限定性的。

Claims

1、 一种用于 LED射灯的二次光学透镜， 包括：
至少一个透镜单元 （5 );
位于所述至少一个透镜单元 （5 ) 的中间位置的折射部分， 所述折射部 分在底面上具有凸面 （11 )， 其上附有多个微透镜；
位于所述至少一个透镜单元 （5 ) 的外圈上的全反射部分， 所述全反射 部分包括一个稍带拔模斜度的圆柱形入射面 （12);
位于外侧的全反射面 （13 )， 所述全反射面采用钻石形的多面体鳞片设 计； 以及
具有光滑平面的顶面 （14)， 其作为出光面。
2、 根据权利要求 1所述的二次光学透镜， 其中， 所述多个微透镜是微 透镜阵列， 除了起到聚光的作用之外， 还可以将投射出来的方形的 LED芯 片影子修正为圆形的光斑， 并且造成混光。
3、 根据权利要求 1所述的二次光学透镜， 其中， 所述全反射面的钻石 形多面体鳞片造成混光， 以消除光斑中心及边缘的色温差异。
4、 根据权利要求 1所述的二次光学透镜， 其中， 在所述至少一个透镜 单元 （5 ) 的底部还包括多个开槽 （15 ) 或者装配卡脚。
5、 根据权利要求 2所述的二次光学透镜， 其中， 所述微透镜阵列在局 部范围造成混光， 经过所述至少一个透镜单元 （5 ) 的折射部分输出后， 光 束以光轴 （OZ) 为中心线并以 ±9的光束角射出， 所述 Θ角在 5°~22.5°之间。
6、 根据权利要求 2所述的二次光学透镜， 其中， 所述微透镜阵列的单 个微透镜 （111 ) 具有这样的混光条件， 包括： OP 经过微透镜 （111 ) 的中 心点 （P) 折射后， 其折射光线沿着平行于光轴 （OZ) 的方向准直射出， 其 出射光线为 QR; 而边缘光线 OP1及 OP2经过微透镜（111 ) 的边缘折射后， 先在所述单个微透镜 （111 ) 内部会聚一次， 然后再经过顶面 （14) 折射出 去， 其出射光线分别为 QlRl及 Q2R2, 其中 Q1R1及 Q2R2与中心光线 QR 的夹角分别为士 Θ角。
7、 根据权利要求 3所述的二次光学透镜， 其中， 所述全反射面 （13 ) 具有这样的配光条件， 包括： 入射到其最底端 （A) 的光线， 经过全反射面
( 13 ) 反射再经过顶面 （14)输出后与光轴 （OZ)成 -Θ/2角； 入射到其最顶 端 （B ) 的光线， 经过全反射面 （13 ) 反射再经过顶面 （14) 输出后与光轴
(OZ) 成 Θ角； 入射到全反射面 （13 ) 的其他位置的光线， 其输出光线与光 轴 （OZ) 的夹角则根据比例平均地分配在 -Θ/2至 Θ角之间； 其中所有经过全 反射面 （13 ) 反射再经过顶面 （14) 输出的光线， 其与光轴 （OZ) 的夹角 都分布在士 Θ的范围之内。
8、 根据权利要求 3所述的二次光学透镜， 其中， 所述全反射面 （13 ) 上的单个钻石形鳞片具有混光条件，包括：其输出的边缘光线（T1U1 , T2U2) 以中心光线 （TU) 为轴心产生士 ΔΘ角的扩散， 其中士 ΔΘ为扩散角， 其在士 3°~±5°之间。
9、 根据权利要求 1所述的二次光学透镜， 其中， 所述透镜可以是由至 少一个透镜单元 （5 ) 组成的以下组中的任何一个： 1个透镜、 2合 1透镜、 3合 1透镜、 4合 1透镜、 5合 1透镜、 7合 1透镜以及数十合 1的组合透镜。
10、 根据权利要求 1所述的二次光学透镜， 其中， 将多个透镜单元（5 ) 连接在一起的平台的下表面 （41 )为非光学表面， 上面可以作磨砂或装饰性 的微结构处理。
11、 根据权利要求 10所述的二次光学透镜， 其中， 在将所述多个透镜 单元 （5 ) 连接在一起的平台的下方， 应用卡脚 （42) 将透镜定位并固定于 印刷电路板上。
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