专利名称：高效led透镜以及发光模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED发光结构，具体涉及一种高效LED聚焦透镜，用于控制LED的 辐射角度，以及采用该种透镜的发光模组。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，作为照明的发光体种类越来越多，不断出现新的LED 照明产品，这些产品各有优点，有的亮度好，有的色彩好，有的则节电效果更好，其中LED灯 以可将三种优点集于一身的优势，越来越多受到用户关注和喜爱。为实现对LED发射光线更高效的利用，怎样使得LED发射的光线进一步集中聚焦， 就是一个亟待解决的问题，为解决光线聚焦的问题，如图1所示，申请号为200720124516. 2 的中国实用新型专利，公开了一种用于LED灯上的聚光透镜，其技术特征在于，它在透镜的 外表面上设置有多个由镜面中心向镜面边缘逐渐扩大的内表面形状呈球面状的同心环槽， 在外表面的镜面中心设置有与同心环槽同心的聚光曲面，该种设计可以减少虚光，并且可 以较显著提高聚焦效果。但是，该种LED透镜，还是存在光能利用率不高的问题，主要原因是对LED发射的 光线，不能充分利用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高效LED透镜以及采用该种LED透镜的LED发光模 组，以解决现有技术的LED透镜，聚焦效果不好，光线利用率低的问题。为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术特征—种高效LED透镜，用以集中LED发出的光线，使之平行于光轴发射，该种LED透 镜包括基座，以及安装在基座上的LED发光结构，以及一透明的透镜本体，所述透镜本体进 一步包括同轴控制透镜，用于控制同轴光线发射方向；离轴控制透镜，用以控制离轴光线 发射方向；其中，所述同轴控制透镜进一步包括前、后两非球面透镜表面，两非球面透镜表 面形成于对称面；所述离轴控制透镜进一步包括侧壁入射面，其包覆于LED发光结构的周 围；以及准直反射面，该反射面自侧壁入射面开始向外延伸，其表面为非球面，自后端开始 不断以一定角度倾斜扩张。依据本实用新型较佳实施例的LED透镜，其所述前、后两非球面透镜表面凸出的 尺寸不完全相同。依据本实用新型较佳实施例的LED透镜，所述侧壁入射面呈一定角度倾斜。一种LED发光模组，其包含供电模块，以及发光模块，所述发光模块包括电路板， 所述电路板上阵列复数个LED透镜，该些LED透镜进一步包括基座，以及安装在基座上的 LED发光结构，以及一透明的透镜本体，所述透镜本体进一步包括同轴控制透镜，用于控 制同轴光线发射方向；离轴控制透镜，用以控制离轴光线发射方向；其中，所述同轴控制透 镜进一步包括前、后两非球面透镜表面，两非球面透镜表面形成于对称面；所述离轴控制透
3镜进一步包括侧壁入射面，其包覆于LED发光结构的周围；以及准直反射面，该反射面自 侧壁入射面开始向外延伸，其表面为非球面，自后端开始不断以一定角度倾斜扩张。依据本实用新型较佳实施例的LED发光模组，所述LED透镜呈规则排列。依据本实用新型较佳实施例的LED发光模组，所述LED透镜排列形状为矩形、菱 形、圆形或其他多边形其中之一。本实用新型由于采用了以上的技术特征，使得相比于现有技术，聚焦性能更好，光 能利用率更高，在同样的照射范围内，相同的距离上，可以达到更好的光照强度。
图1为现有技术LED聚焦透镜的示意图；图2为本实用新型的LED透镜的示意图；图3为图2中A部放大图；图4为本实用新型的LED发光模组的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细叙述。请参考图2，图2为本实用新型的一种高效LED聚焦透镜的示意图，用以集中LED 发出的光线，使之平行于光轴发射，该种LED透镜包括基座1，以及安装在基座1上的LED发 光结构2，以及一透明的透镜本体5，所述透镜本体5进一步包括同轴控制透镜3，用于控 制同轴光线发射方向；离轴控制透镜4，用以控制离轴光线发射方向；其中，所述同轴控制 透镜3进一步包括前非球面透镜表面31和后两非球面透镜表面32，两非球面透镜表面形成 于对称面，并且凸出的尺寸不同。离轴控制透镜4进一步包括侧壁入射面41，其包覆于LED发光结构2的周围；以 及准直反射面42，该反射面自侧壁入射面41的一端开始向外延伸，其表面为非光滑面，如 图3所示，自后端开始，不断倾斜一定角度，以满足侧壁入射面41射入的光线均可以产生全 反射，并且反射出的光线以平行于主光轴为设计要点。有若干角度不同的台阶，台阶角度以 使得从所述侧壁入射面41散射光线产生全反射为准。在图2中可以看到，LED发光结构2发射出的光线，部分会直接照射到后非球面 透镜表面32，会产生一定角度折射，光线在透镜本体5内传输，直到遇到前非球面透镜表面 31，发生第二次折射，经过精密设计，可以实现第二次折射出的光线的光束会沿平行主光轴 方向传播。另外一部分光线，会沿着侧壁入射面41进入透镜本体5内并产生一定角度折射， 直到遇见准直反射面42，由于准直反射面42为非光滑面，其上有尽可能多的倾斜角度，经 精密设置，可以保证侧壁入射面41折射后的光线，可以再准直反射面42产生全反射，并且 平行主光轴传播。本实用新型另提供一种采用了以上高效LED透镜的LED发光模组，图4是其示意 图一种LED发光模组，其包含供电模块(图中未绘示)，以及发光模块100，所述发光模块包 括电路板101，所述电路板101上阵列复数个LED透镜102，该些LED透镜102，采用上述高 效聚焦LED透镜，可以实现高效聚焦功能，不加以赘述。[0024]该种发光模组，可以应用在大型体育馆等场所，作为定点照明使用等等，LED透镜 可规则排列，例如矩形，圆形、菱形以及其他规则形状，等等，也可不规则排列，以适应用户 需求为设计原则。综上所述，由于本实用新型利用光的全反射特性，加之对透镜精密设计，使得LED 发射的光线均可以平行主光轴传播，藉由非球面以及全反射特性共同作用实现，可以使得 LED的光线损失减小到最大程度，可以再定点实现叫高的光强度。以上公开的仅为本实用新型的几个较佳实施例，但本实用新型并非局限于此，任 何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种高效LED透镜，用以集中LED发出的光线，使之平行于光轴发射，该种LED透镜包括基座，以及安装在基座上的LED发光结构，以及一透明的透镜本体，其特征在于，所述透镜本体进一步包括同轴控制透镜，用于控制同轴光线发射方向；离轴控制透镜，用以控制离轴光线发射方向；其中，所述同轴控制透镜进一步包括前、后两非球面透镜表面，两非球面透镜表面形成于对称面；所述离轴控制透镜进一步包括侧壁入射面，其包覆于LED发光结构的周围；以及准直反射面，该反射面自侧壁入射面开始向外延伸，其表面为非球面，自后端开始不断以一定角度倾斜扩张。
2.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于，所述前、后两非球面透镜表面凸出的尺 寸不完全相同。
3.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于，所述侧壁入射面呈一定角度倾斜。
4.一种LED发光模组，其包含供电模块，以及发光模块，所述发光模块包括电路板，所 述电路板上阵列复数个LED透镜，其特征在于，该些LED透镜进一步包括基座，以及安装在 基座上的LED发光结构，以及一透明的透镜本体，所述透镜本体进一步包括同轴控制透镜，用于控制同轴光线发射方向；离轴控制透镜，用以控制离轴光线发射方向；其中，所述同轴控制透镜进一步包括前、后两非球面透镜表面，两非球面透镜表面形成 于对称面；所述离轴控制透镜进一步包括侧壁入射面，其包覆于LED发光结构的周围；以及准直反射面，该反射面自侧壁入射面开始向外延伸，其表面为非球面，自后端开始不 断以一定角度倾斜扩张。
5.如权利要求4所述的LED发光模组，其特征在于，所述LED透镜呈规则排列。
6.如权利要求4所述的LED发光模组，其特征在于，所述LED透镜排列形状可为矩形、 菱形或圆形其中之一。
专利摘要本实用新型提供一种高效LED透镜以及采用该种透镜的LED发光模组，该种LED透镜包括基座，以及安装在基座上的LED发光结构，以及一透明的透镜本体，所述透镜本体进一步包括同轴控制透镜和离轴控制透镜其中，所述同轴控制透镜进一步包括前、后两非球面透镜表面，两非球面透镜表面形成于对称面；离轴控制透镜进一步包括侧壁入射面和准直反射面。使得相比于现有技术，聚焦性能更好，光能利用率更高，在同样的照射范围内，相同的距离上，可以达到更好的光照强度。
文档编号F21V5/04GK201680286SQ20092021412
公开日2010年12月22日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者李晓阳 申请人:帝欧(上海)光电科技有限公司