專利名稱：Led光源及其透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域和光學(xué)透鏡技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED光源及 其透鏡。
背景技術(shù)：
LED是一種外形較小的半導(dǎo)體器件，當(dāng)電流通過(guò)它時(shí)能夠發(fā)出光線。發(fā)光顏色主要 取決于LED芯片發(fā)光成分的化學(xué)組成，根據(jù)需要可以調(diào)配成白光或者其它各種有色光。近 來(lái)，使用LED光源作為顯示、裝飾、美化、亮化和照明光源已經(jīng)開(kāi)始。但是，LED發(fā)光角度偏 小，因此在需要發(fā)光角度的應(yīng)用領(lǐng)域中常配合透鏡來(lái)達(dá)到所需的發(fā)光角度。
相關(guān)的透鏡技術(shù)可以參閱2009年5月27日公開(kāi)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)第 200710170553. 1號(hào)所揭露的一種自由曲面透鏡，所述透鏡的出光面為自由曲面，入光面為 平面、弧面或拋物面。采用自由曲面的設(shè)計(jì)以提高出光均勻度，應(yīng)用于廣告、廣場(chǎng)等領(lǐng)域。
于2009年6月10日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)第200810220703. X號(hào)揭露的一種 應(yīng)用導(dǎo)向型發(fā)光二極管器件的封裝結(jié)構(gòu)和方法，描述了其透鏡出光面與入光面中至少有一 表面為自由曲面，專門(mén)應(yīng)用于照明領(lǐng)域，以得到符合要求的光斑。但該專利并沒(méi)有描述所述 光面與入光面的自由曲面為何種自由曲面。 此外，于2009年8月12日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)第200910037807. 1號(hào)揭露的 一種用于LED室內(nèi)燈具的透鏡及包含該透鏡的格柵燈，描述了其透鏡的入光面為半球面， 出光面為滿足特定最大照射半徑的自由曲面，目的是采用所述透鏡控制光線分布使光斑呈 圓形。 目前，使用透鏡時(shí)，在一定區(qū)域的光照效果和光均勻度方面仍存在不理想現(xiàn)象， LED光源發(fā)出來(lái)的光的發(fā)射角度有時(shí)并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期。而且采用大功率LED光源用作照明 或顯示時(shí)，需要照射比較大的范圍，均勻度要好，以達(dá)到需要的效果和減少光通量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)光均勻度較高、光利用率高的LED光源 及其透鏡。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種應(yīng)用于LED光源 的透鏡，包括入光面和出光面，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和 出光面都是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光 學(xué)曲面，所述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED 光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
其中，所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣 條曲線(NURBS)曲面。 其中，所述LED光源為大功率LED光源，所述透鏡為透光率93%以上的廣角透鏡。
其中，所述廣角全角角度為95度以上。
其中，包括從所述透鏡邊緣徑向延伸出的安裝部以及位于安裝部上的與LED支架 固定定位的安裝孔或安裝柱。 其中，所述安裝部和安裝柱與所述透鏡一體成型。
其中，所述透鏡的材料為光學(xué)PMMA或光學(xué)PC。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種LED光源，包 括LED和設(shè)于所述LED出光面的透鏡，所述透鏡包括入光面和出光面，所述入光面為凹曲 面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光面都是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光 線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲面，所述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并 以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰 的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。 其中，所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣 條曲線NURBS曲面。 其中，包括LED支架，所述透鏡包括安裝部，所述安裝部從所述透鏡邊緣徑向延伸
出，并且具有位于安裝部上的與LED支架固定定位的安裝孔或安裝柱。 本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)配合透鏡的LED光照效果和光均勻度不理
想的情況，本發(fā)明針對(duì)LED出光角度分布非均勻、非線形的特點(diǎn)，特別設(shè)計(jì)雙面都采用參數(shù)
矢量來(lái)表示光學(xué)曲面的透鏡，不僅在出光面進(jìn)行復(fù)雜的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，還在入光面上進(jìn)行
復(fù)雜的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，即所述出光面和入光面的光學(xué)曲面既滿足邊界光線原理、光通量守
恒以及展度守恒，也能夠?qū)?lái)自LED的光線以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出
的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界，這樣，設(shè)
計(jì)的透鏡對(duì)光線的折射、擴(kuò)散結(jié)構(gòu)基本與LED的光發(fā)散分布為互補(bǔ)關(guān)系，使得從透鏡出來(lái)
的光在照射范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度均勻，可輕易實(shí)現(xiàn)均勻度O. 85以上，甚至達(dá)O. 95以上；原理上
完全不同于僅在一個(gè)表面進(jìn)行光學(xué)曲面設(shè)計(jì)的透鏡結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸景l(fā)明在透鏡入光面和出光
面都進(jìn)行如上的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，該兩光學(xué)曲面對(duì)光線的折射作用是有機(jī)配合的，功能是使
LED光發(fā)射分布和透鏡的光折射結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，顯然僅在透鏡的一個(gè)表面進(jìn)行光學(xué)曲面設(shè)
計(jì)是無(wú)法達(dá)到這種效果的；而且，所述出光面和入光面的光學(xué)曲面既滿足邊界光線原理、光
通量守恒以及展度守恒，能夠最大程度提高光利用效率，減少光損耗。


圖1是本發(fā)明透鏡實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖2是實(shí)施例一的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是實(shí)施例一的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明透鏡實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖5是實(shí)施例二的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是實(shí)施例二的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明透鏡實(shí)施例三的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖8是實(shí)施例三的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是實(shí)施例三的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本發(fā)明透鏡實(shí)施例四的整體結(jié)構(gòu)剖面示意 圖11是實(shí)施例四的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是實(shí)施例四的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13是本發(fā)明透鏡的一種配光曲線圖。
具體實(shí)施例方式
—起參閱圖1至圖3，本發(fā)明應(yīng)用于LED光源的透鏡實(shí)施例包括
入光面和出光面； 其中，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光面都是只能 用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲面，所述入光 面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的相鄰的 兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)配合透鏡的LED光照效果和光均勻度不理想的情況，本發(fā)明針對(duì) LED出光角度分布非均勻、非線形的特點(diǎn)，特別設(shè)計(jì)雙面都采用參數(shù)矢量來(lái)表示光學(xué)曲面的 透鏡，不僅在出光面進(jìn)行復(fù)雜的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，還在入光面上進(jìn)行復(fù)雜的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，即 所述出光面和入光面的光學(xué)曲面既滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒，也能夠 對(duì)來(lái)自LED的光線以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目 標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界，這樣，設(shè)計(jì)的透鏡對(duì)光線的折射、 擴(kuò)散結(jié)構(gòu)基本與LED的光發(fā)散分布為互補(bǔ)關(guān)系，使得從透鏡出來(lái)的光在照射范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高 度均勻，可輕易實(shí)現(xiàn)均勻度O. 85以上，甚至可達(dá)O. 95以上； 本發(fā)明原理上完全不同于僅在一個(gè)表面進(jìn)行光學(xué)曲面設(shè)計(jì)的透鏡結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸景l(fā) 明在透鏡入光面和出光面都進(jìn)行如上的光學(xué)曲面設(shè)計(jì)，該兩光學(xué)曲面對(duì)光線的折射作用是 有機(jī)配合的，功能是使LED光發(fā)射分布和透鏡的光折射結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，顯然僅在透鏡的一 個(gè)表面進(jìn)行光學(xué)曲面設(shè)計(jì)是無(wú)法達(dá)到這種效果的； 而且，所述出光面和入光面的光學(xué)曲面既滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展 度守恒，能夠最大程度提高光利用效率，減少光損耗。 所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣條曲 線NURBS曲面。 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述LED光源為大功率LED光源，所述透鏡為透光率93%以 上的廣角透鏡。 所述廣角全角角度為95度以上。 所述廣角透鏡與上述LED光源相配合使用，更進(jìn)一步增強(qiáng)在較大區(qū)域的光照效果
和光均勻度，提高光照均勻度及光效，達(dá)到所需的較大范圍的照射角度，對(duì)大功率超亮度
LED光源發(fā)出的每一角度的光線進(jìn)行重新配光，最大可能地提高光利用效率。 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透鏡包括從所述透鏡邊緣徑向延伸出的安裝部以及位
于安裝部上的與LED支架固定定位的安裝孔或安裝柱。 所述透鏡是由透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料，如光學(xué)PMMA、光學(xué)PC或光學(xué)玻璃等，采 用多軸超精密納米加工技術(shù)、超精密注塑成型技術(shù)、玻璃成型技術(shù)，一體化整體制作的有若 干個(gè)安裝孔或安裝柱的廣角透鏡，透光率為93 %以上，這樣所述安裝部和安裝柱與所述透 鏡是一體成型結(jié)構(gòu)。
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所述安裝孔可以是螺絲直接安裝孔位，比如沉頭螺絲安裝孔位，所述安裝柱式有
凸柱的緊配安裝柱。
以下更詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明 還參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例一如下 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。大功率LED光源的廣角透鏡1 經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料例如光學(xué)PMMA、光學(xué)PC等一體化整體注塑成 型，透光率達(dá)93%以上，包括凹曲面lc、凸曲面lb以及安裝部(又稱透鏡支架)ld及透鏡 支架上的至少兩個(gè)沉頭螺絲安裝孔位la，這安裝孔位按所需要排列組合；凹曲面lc和凸曲 面lb設(shè)計(jì)成光學(xué)曲面或非球形曲面，光學(xué)曲面或非球形曲面主要指任意非傳統(tǒng)的曲面或 者非對(duì)稱的曲面或者只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的曲面，例如NURBS曲面，參數(shù)矢量表示任意 形狀光學(xué)曲面，包括XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣條曲線曲面 NURBS等。本實(shí)施例中所述入光面為XY多項(xiàng)式曲面，出光面為貝塞爾曲面。采用光學(xué)曲面 的這些系統(tǒng)或元件被稱為光學(xué)曲面光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)曲面光學(xué)元件，光學(xué)曲面照明設(shè)計(jì)原理 有邊界光線原理、光通量守恒及展度守恒，提高光照均勻度及光效，達(dá)到所需的較大范圍的 照射角度，對(duì)大功率超亮度LED光源發(fā)出的每一角度的光線進(jìn)行重新配光，最大可能地提 高光利用效率，任何光滑的光學(xué)表面以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，從大功率超亮度LED光源發(fā) 出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界，展度指 光學(xué)徑角性，與光源面積及立體角有關(guān)；透鏡支架ld與透鏡主體是一體注塑成型，也可以 另外注塑再裝配，透鏡支架Id上設(shè)置有至少兩個(gè)沉頭螺絲安裝孔位la。
圖2是實(shí)施例一的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凹曲面lc和透鏡支 架ld。 圖3是實(shí)施例一的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凸曲面lb和透鏡支 架上設(shè)置有至少兩個(gè)沉頭螺絲安裝孔位la。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。大功率LED光源的廣角透鏡2 經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料例如光學(xué)PMMA、光學(xué)PC等一體化整體注塑成 型，透光率達(dá)93%以上，包括凹曲面2c、凸曲面2b以及透鏡支架2d及透鏡支架上的至少 兩個(gè)安裝卡位緊配柱2a，這安裝卡位緊配柱按所需要排列組合；凹曲面2c和凸曲面2b設(shè) 計(jì)成光學(xué)曲面或非球形曲面，光學(xué)曲面或非球形曲面主要指任意非傳統(tǒng)的曲面或者非對(duì)稱 的曲面或者只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的曲面，例如NURBS曲面，參數(shù)矢量表示任意形狀光學(xué) 曲面，包括XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面、非均勻有理B樣條曲線曲面NURBS等。 本實(shí)施例中所述入光面為貝塞爾曲面，出光面為B樣條曲面。采用光學(xué)曲面的這些系統(tǒng)或 元件被稱為光學(xué)曲面光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)曲面光學(xué)元件，光學(xué)曲面照明設(shè)計(jì)原理有邊界光線原 理、光通量守恒及展度守恒，提高光照均勻度及光效，達(dá)到所需的較大范圍的照射角度，對(duì) 大功率超亮度LED光源發(fā)出的每一角度的光線進(jìn)行重新配光，最大可能地提高光利用效 率。 圖5是實(shí)施例二的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凹曲面2c和透鏡支 架上的至少兩個(gè)安裝卡位緊配柱2a。 圖6是實(shí)施例二的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凸曲面2b和透鏡支 架2d。
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圖7是本發(fā)明實(shí)施例三的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。大功率LED光源的廣角透鏡3 經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料例如光學(xué)PMMA、光學(xué)PC等一體化整體注塑成 型，透光率達(dá)93%以上，包括凹曲面3c、凸曲面3b以及透鏡支架3d及透鏡支架上的至少兩 個(gè)沉頭螺絲安裝孔位3a，這安裝孔位按所需要排列組合；凹曲面lc和凸曲面lb設(shè)計(jì)成光 學(xué)曲面或非球形曲面。本實(shí)施例中所述入光面為B樣條曲面，出光面為非均勻有理B樣條 曲線NURBS曲面。 圖8是實(shí)施例三的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凹曲面3c和透鏡支 架3d。 圖9是實(shí)施例三的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凸曲面3b和透鏡支 架上設(shè)置有至少兩個(gè)沉頭螺絲安裝孔位3a。 圖IO是本發(fā)明實(shí)施例四的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。大功率LED光源的廣角透鏡4 經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料例如光學(xué)PMMA、光學(xué)PC等一體化整體注塑成 型，透光率達(dá)93%以上，包括凹曲面4c、凸曲面4b以及透鏡支架4d及透鏡支架上的至少兩 個(gè)安裝卡位緊配柱4a，這安裝卡位緊配柱按所需要排列組合；凹曲面4c和凸曲面4b設(shè)計(jì) 成光學(xué)曲面或非球形曲面。本實(shí)施例中所述入光面為貝塞爾曲面，出光面為非均勻有理B 樣條曲線NURBS曲面。 圖11是實(shí)施例四的凹面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凹曲面4c和透鏡支 架上的至少兩個(gè)安裝卡位緊配柱4a。 圖12是實(shí)施例四的凸面立體結(jié)構(gòu)示意圖。廣角透鏡上設(shè)置有凸曲面4b和透鏡支 架4d。 圖13是本發(fā)明的一種配光曲線圖。是由大功率超亮度的LED光源經(jīng)廣角透鏡重 新配光，透光率達(dá)93%以上，提高光照均勻度及光效，均勻度0. 85以上，達(dá)到所需的較大范 圍的照射角度，全角95度，對(duì)大功率超亮度LED光源發(fā)出的每一角度的光線進(jìn)行重新配光， 任何光滑的光學(xué)表面以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，從大功率超亮度LED光源發(fā)出的相鄰的兩根 光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界，最大可能地提高光利用 效率，節(jié)約能源。 本發(fā)明還公開(kāi)一種LED光源，包括 LED和設(shè)于所述LED出光面的透鏡，所述透鏡包括 入光面和出光面，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光 面都是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲 面，所述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源 發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
如上，采用本發(fā)明透鏡的LED光源出光均勻度可大幅提高，光利用率也有效提高。
其中，所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣 條曲線NURBS曲面。 而且，還可以包括LED支架，所述透鏡包括安裝部，所述安裝部從所述透鏡邊緣徑
向延伸出，并且具有位于安裝部上的與LED支架固定定位的安裝孔或安裝柱。 綜上，本發(fā)明至少具備以下有益效果 (1)本發(fā)明是固態(tài)組件冷光源，由于目前LED光源本身發(fā)出來(lái)的光的照度、光照效
7果及光均勻度都不是很理想，LED光源發(fā)出來(lái)的光的發(fā)射角度有時(shí)并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期，而本發(fā) 明所提供的廣角透鏡能夠達(dá)到所需的效果。廣角透鏡是用透光性能優(yōu)質(zhì)的光學(xué)材料一次成 型而得的一體化整體且有若干個(gè)安裝位的廣角透鏡，廣角透鏡中的主體結(jié)構(gòu)是由凹曲面和 凸曲面兩個(gè)光學(xué)曲面或非球形曲面構(gòu)成。 (2)本發(fā)明所述的光學(xué)曲面或非球形曲面是主要指任意非傳統(tǒng)的曲面或者非對(duì)稱 的曲面或者只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的曲面，例如NURBS曲面，參數(shù)矢量表示任意形狀光學(xué) 曲面，包括XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面、非均勻有理B樣條曲線曲面(NURBS) 等，采用光學(xué)曲面的這些系統(tǒng)或元件被稱為光學(xué)曲面光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)曲面光學(xué)元件，光學(xué) 曲面照明設(shè)計(jì)原理有邊界光線原理、光通量守恒及展度守恒，提高光照均勻度及光效，達(dá)到 所需的較大范圍的照射角度，對(duì)大功率超亮度LED光源發(fā)出的每一角度的光線進(jìn)行重新配 光，最大可能地提高光利用效率，任何光滑的光學(xué)表面以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，從大功率超 亮度LED光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目 標(biāo)的邊界。 (3)本發(fā)明透鏡是可以應(yīng)用于CREE XP_E以及LUXEON Rebel大功率超亮度LED的 廣角透鏡，解決了高亮度大功率LED光源本身發(fā)光角度單一且光照均勻性不理想、透鏡角 度偏小、光照均勻度不理想、光利用效率不理想的技術(shù)問(wèn)題，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，也更 緊湊、更和諧、更美觀。 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于包括入光面和出光面，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光面都是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲面，所述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣條曲線 NURBS曲面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于 所述LED光源為大功率LED光源，所述透鏡為透光率93%以上的廣角透鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于 所述廣角全角角度為95度以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于 包括從所述透鏡邊緣徑向延伸出的安裝部以及位于安裝部上的與LED支架固定定位的安裝孔或安裝柱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于 所述安裝部和安裝柱與所述透鏡一體成型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于LED光源的透鏡，其特征在于 所述透鏡的材料為光學(xué)PMMA或光學(xué)PC。
8. —種LED光源，其特征在于，包括LED和設(shè)于所述LED出光面的透鏡，所述透鏡包括入光面和出光面，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光面都 是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲面，所 述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的 相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED光源，其特征在于所述光學(xué)曲面為XY多項(xiàng)式曲面、貝塞爾曲面、B樣條曲面或非均勻有理B樣條曲線 NURBS曲面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的LED光源，其特征在于包括LED支架，所述透鏡包括安裝部，所述安裝部從所述透鏡邊緣徑向延伸出，并且具 有位于安裝部上的與LED支架固定定位的安裝孔或安裝柱。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LED光源及其透鏡。所述LED光源包括LED和設(shè)于所述LED出光面的透鏡，所述透鏡包括入光面和出光面，所述入光面為凹曲面，所述出光面為凸曲面，所述入光面和出光面都是只能用參數(shù)矢量來(lái)表示的、滿足邊界光線原理、光通量守恒以及展度守恒的光學(xué)曲面，所述入光面和出光面是光滑的光學(xué)曲面并以連續(xù)的方式進(jìn)行配光，使從所述LED光源發(fā)出的相鄰的兩根光線在目標(biāo)上的點(diǎn)也是相鄰的，LED光源的邊界對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的邊界。
文檔編號(hào)F21V5/04GK101699147SQ20091011059
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者許小云 申請(qǐng)人:深圳市俄菲照明有限公司