專利名稱：一種用于led光源的透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LED光源的透鏡，目的是將LED芯片發(fā)出的光限制在一定角度內(nèi)出射并形成條形、矩形或正方形的光照范圍，屬發(fā)光二極管封裝和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年迅速發(fā)展的大功率LED芯片已可以用于照明，其發(fā)光效率已超過(guò)白熾燈，同時(shí)較之熒光燈具有綠色光源的優(yōu)勢(shì)即不含鉛、汞，無(wú)紫外光，無(wú)頻閃等。由于LED具有體積小、高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、耐震動(dòng)、易維護(hù)等顯著優(yōu)點(diǎn)，勢(shì)必應(yīng)用于照明領(lǐng)域。而針對(duì)LED的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的照明燈也日新月異。
目前，無(wú)論是傳統(tǒng)照明燈還是已有的LED為光源的照明燈，如中國(guó)發(fā)明專利200610049888.3描述的“大功率LED路燈”和中國(guó)發(fā)明專利200610051180.1描述的“低空照射LED高效節(jié)能路燈”等其光照范圍大體為圓形，而實(shí)際道路照明中大部分場(chǎng)所需要一個(gè)條形的照明光斑，比如走廊、跑道、人行道、各種交通道路等。在這些情況下，如果采用產(chǎn)生圓形光照范圍的路燈設(shè)計(jì)，有一部分光會(huì)照射到所需照明區(qū)域外，造成光能的浪費(fèi)甚至光污染(比如照射到道路旁的居民住宅內(nèi))，同時(shí)也使所需照明區(qū)內(nèi)照度明顯不均勻，特別是兩路燈交界處照度偏低。再如中國(guó)發(fā)明專利200520062069.3所描述的“LED路燈”采用的方式是使LED安裝在凸起的安裝面上，而非平面上，從而使LED路燈的照射角度增大。但其光照范圍也接近圓形，同樣存在上述缺點(diǎn)，并且照射角度增大還使眩光問(wèn)題和光污染問(wèn)題的可能性增大。
目前，非圓形光斑的LED光源照明燈，大多使用傳統(tǒng)的光學(xué)透鏡如柱面鏡和球面鏡等來(lái)改變光照范圍，比如中國(guó)實(shí)用新型專利200420071269.0所描述的“LED照明裝置”即采用了一個(gè)透鏡組，鑲于容置部的內(nèi)側(cè)壁上且位于LED的正上方，且該透鏡組的垂直曲度大于其水平曲度。相較現(xiàn)有的LED照明裝置，該實(shí)用新型的LED照明裝置可有效集中照明強(qiáng)度且可扁平化光照范圍。但采用此種方式，采用了二次光學(xué)元件，而且一次光學(xué)元件和二次光學(xué)元件之間有空氣隙，導(dǎo)致光能損失較大(光能利用率＜80％)。且平面屏上的光斑形狀為橢圓，如果作為道路照明，不能滿足條形光照范圍要求，兩橢圓光斑拼接時(shí)必然使接縫處有照度極小(即極暗)的區(qū)域出現(xiàn)。
如果能夠采用一個(gè)光學(xué)元件就實(shí)現(xiàn)條形光斑，不僅節(jié)省了透鏡成本和制作工藝，還能夠消除一次光學(xué)元件和二次光學(xué)元件之間的空氣隙。減少光學(xué)元件能夠減小光學(xué)元件之間的耦合損耗，實(shí)現(xiàn)高效率地利用光能(大于90％)，而且更少的光學(xué)元件意味著設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔。
綜上所述，現(xiàn)階段LED的封裝透鏡的結(jié)構(gòu)不能滿足半導(dǎo)體照明的需要，有必要設(shè)計(jì)一種光能利用率高且能將LED光源本身的圓形光斑改變?yōu)榫匦位驐l狀光斑的透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決LED照明應(yīng)用中的采用一個(gè)透鏡改變LED發(fā)出的光的分布，從而形成一個(gè)矩形、正方形或條狀光照范圍的問(wèn)題而完成的，其目的是提供一種高效率、體積小且組裝方便，在遠(yuǎn)場(chǎng)能形成一個(gè)矩形、正方形或條狀的光照范圍的透鏡。
本發(fā)明的特征在于它含有一個(gè)或若干個(gè)LED光源，和一個(gè)利用全內(nèi)反射—折射相結(jié)合的能形成矩形或條形光照范圍的透鏡；所述透鏡含有一個(gè)上表面為光線出射面，一個(gè)底面為L(zhǎng)ED光源光線入射面(所述透鏡的底面的構(gòu)成部分為平面或進(jìn)一步包括一個(gè)用于放置LED芯片且形狀任意的空腔)，和4個(gè)側(cè)面(由兩對(duì)對(duì)稱曲面構(gòu)成，入射其上的光線全部產(chǎn)生全內(nèi)反射)；每對(duì)側(cè)表面的橫截面上的曲線滿足條件使投射在該側(cè)表面上的光線都發(fā)生全內(nèi)反射并且該反射使光線出射后在相應(yīng)側(cè)表面的橫截面上的投影相對(duì)上表面法向的夾角小于θc(0o＜θc＜80o)。入射到側(cè)表面的光線經(jīng)側(cè)表面反射后再入射到透鏡上表面，與不經(jīng)全內(nèi)反射直接出射的光線一起經(jīng)過(guò)折射射出透鏡。這樣，從LED光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡后將在遠(yuǎn)場(chǎng)形成一個(gè)矩形、正方形或條狀的光照范圍。
所述的透鏡至少有一對(duì)曲面為經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的有限定光線作用的對(duì)稱曲面，另一對(duì)曲面為對(duì)稱的垂直平面，對(duì)稱的斜平面或?qū)ΨQ的曲面。
所述的透鏡的上表面為折射出光表面，為平面，斜平面或曲面。
所述的透鏡底部可放置一個(gè)或多個(gè)LED芯片。一個(gè)LED芯片放置在透鏡底部中心，與透鏡一起封裝。多個(gè)LED沿透鏡經(jīng)設(shè)計(jì)的一對(duì)曲面的側(cè)表面的中軸線成一字排列，與透鏡一起封裝?；蛘叨鄠€(gè)LED沿透鏡經(jīng)設(shè)計(jì)的兩對(duì)側(cè)表面的兩個(gè)相互垂直的中軸線成十字排列，與透鏡一起封裝。
所述透鏡的所用材料的折射率在1.3～3.5之間。
所述透鏡的上表面、產(chǎn)生全內(nèi)反射的側(cè)表面在側(cè)表面剖面上的投影的曲線是下列曲線中的任何一種直線、圓、雙曲線、橢圓、拋物線、曲線方程在2次以上的高次曲線，或者是上述曲線中任何一種兩條或兩條以上拼接的。
所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括一個(gè)用于放置LED芯片且形狀任意的區(qū)域，所述區(qū)域是用透明材料填充的，所述透明材料的折射率在1.3~3.5之間，它的折射率與所述透鏡的材料的折射率之差Δn＜1.0。
所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括一個(gè)用于放置一個(gè)采用半球形透鏡封裝的LED的區(qū)域，所述透鏡內(nèi)部空腔的形狀與上述半球形透鏡的形狀相吻合，兩者之間是用透明材料填充的，所述透明材料的折射率在1.3~3.5之間，它的折射率與所述透鏡的材料的折射率之差Δn＜1.0。
所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括一個(gè)用于放置一個(gè)采用半球形透鏡封裝的LED的區(qū)域，所述透鏡內(nèi)部空腔的形狀與上述半球形透鏡的形狀相吻合，但兩者之間存在一個(gè)空腔。
所述的透鏡與一個(gè)或若干LED芯片為一組，多組水平拼接組合使用。


圖1是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)三維透視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的對(duì)稱側(cè)面的橫截面的光路圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1和多個(gè)LED配合使用的基本結(jié)構(gòu)三維透視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的遠(yuǎn)場(chǎng)照度分布模擬圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1中的透鏡和常規(guī)封裝的LED緊密配合使用的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例1中的透鏡和常規(guī)封裝的LED非緊密配合使用的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例1中的透鏡和封裝底座綁定方式示意圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的基本結(jié)構(gòu)三維透視圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的頂視透視圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例3拼接組合使用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
光線在透鏡介質(zhì)-空氣界面發(fā)生全內(nèi)反射的臨界條件是θic＝arcsinl/n，其中n為透鏡介質(zhì)的折射率。
當(dāng)光線的入射角θi滿足θi≥θic時(shí)，光線在透鏡介質(zhì)-空氣界面發(fā)生全內(nèi)反射，以下稱這個(gè)條件為全內(nèi)反射條件。光線發(fā)生全內(nèi)反射時(shí)，遵從反射定律，即反射角等于入射角。
本發(fā)明所公開(kāi)的形成條形光斑的LED透鏡1的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1描述的透鏡1含有兩對(duì)11和12，13和14經(jīng)設(shè)計(jì)的有限定光線作用的曲面作為其側(cè)表面，圖1中的透鏡1的頂視圖為相對(duì)兩正交軸對(duì)稱的一個(gè)曲邊四邊形。透鏡1應(yīng)該至少有一對(duì)曲面11和12為經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的有限定光線作用的對(duì)稱曲面，另一對(duì)曲面13和14為平面，斜平面，曲面或經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的有限定光線作用的對(duì)稱曲面。由透鏡1與置于其底部的LED光源芯片2封裝成LED模塊，透鏡1的底面16的構(gòu)成部分為平面或進(jìn)一步包括一個(gè)用于放置LED芯片且形狀任意的空腔。所述區(qū)域是用透明材料填充的，所述透明材料的折射率在1.3~3.5之間，它的折射率與所述透鏡的材料的折射率之差Δn＜1.0。
LED光源2是各種尺寸的LED芯片(350μm×350μm或1mm×1mm等)，LED芯片上涂覆有熒光粉。LED芯片2放置在透鏡1的底部，沿透鏡側(cè)曲面11和12的對(duì)稱軸3放置。若只有一個(gè)LED光源2則放置于透鏡底部的中心點(diǎn)上，即對(duì)稱軸3與對(duì)稱軸4的交點(diǎn)上。LED光源2的光線從透鏡1的底面16入射，一部分光線在透鏡1的側(cè)表面11、12、13或14上發(fā)生全內(nèi)反射(total internal reflection，TIR)后通過(guò)透鏡1的上表面15折射同時(shí)出射，另一部分光線只經(jīng)過(guò)透鏡1的上表面15折射同時(shí)出射。
透鏡1的作用是改變并限制LED芯片2發(fā)射光線的角度。即如果LED光源2發(fā)射的光線出射透鏡上表面15后，在相應(yīng)側(cè)表面的橫截面上的投影相對(duì)上表面法向的夾角大于一定角度(如θc(0o＜θc＜80o))，那么設(shè)計(jì)透鏡1使該光線在側(cè)表面11、12或13、14上產(chǎn)生全內(nèi)反射，改變LED發(fā)射的光線方向。該反射將使光線出射透鏡上表面15后在相應(yīng)側(cè)表面的橫截面上的投影相對(duì)上表面法向的夾角小于一定角度(θc)。這樣，從LED芯片發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡后將在遠(yuǎn)場(chǎng)形成一個(gè)矩形或條狀的光照范圍。
其中θc可以選擇0o至80o之間任意角度，其值取決于所需屏上照度光斑的寬度L與光源距屏的距離H之比，存在下述關(guān)系tan(θc)＝L/(2×H)。
透鏡1可以采用一系列的方法來(lái)制作，包括模具注塑、灌注脫膜、金剛石刀具加工等方法。透鏡1的制作材料是透明的，透射率要求大于70％。透鏡1的制作材料是但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、PEI、COC等。透鏡1的制作材料要求透明，可以是某種有顏色的材料。透鏡1的材料折射率在1.3-3.5之間。
具體光路分析見(jiàn)圖2，以透鏡1的側(cè)面11和12為例。圖2是對(duì)稱曲面11和12的橫截面的光路示意圖；為清楚起見(jiàn)，所有光線都用實(shí)線箭頭表示，所有標(biāo)識(shí)的箭頭均為虛線。因?yàn)閭?cè)面11和12為對(duì)稱的曲面，所以在此只討論曲面11，曲面12情況與11相同。規(guī)定θc為側(cè)面11限制光線的角度。由LED芯片2出射的光線28從透鏡1的底面16入射，在透鏡1的上表面15發(fā)生折射，出射為光線29，該光線29與上表面15法向32的夾角θ0小于或等于θc。設(shè)計(jì)所有入射角大于光線28的光線都需經(jīng)過(guò)側(cè)面11的全內(nèi)反射作用改變光線的方向并限制在θc內(nèi)，這些光線中以光線21，23和26為例。例如光線21在曲面11上產(chǎn)生全內(nèi)反射方向改變?yōu)楣饩€22，22為準(zhǔn)直光線，即入射角為0o，垂直于上表面15出射。又如光線23在曲面11上產(chǎn)生全內(nèi)反射方向改變?yōu)楣饩€24，24斜入射到上表面15，發(fā)生折射改變?yōu)楣饩€25出射，25與上表面15法向31的夾角為θ，曲面11的曲線經(jīng)設(shè)計(jì)使θ小于或等于θc。同理，只比光線28的入射角略大的光線26在曲面11上產(chǎn)生全內(nèi)反射方向并入射到上表面15，發(fā)生折射改變?yōu)楣饩€27出射，27與上表面15法向32的夾角為θ1，曲面11的曲線經(jīng)設(shè)計(jì)使θ1小于或等于θc。
綜上，規(guī)定某一角度，比如θc，為側(cè)面11限制光線的角度。選擇某一光線A，該光線必須滿足出射上表面的出射角小于或等于θc，所有入射角大于上述光線A的光線都將在側(cè)面11上產(chǎn)生全內(nèi)反射，而11的曲線滿足使所有在其上反射后的光線出射上表面的出射角大于等于0o，小于等于θc。
圖3是透鏡1和多個(gè)LED2配合使用的基本結(jié)構(gòu)三維透視圖。本發(fā)明公開(kāi)的透鏡底部可放置一個(gè)或多個(gè)LED芯片。一個(gè)LED芯片放置在透鏡底部中心，多個(gè)LED沿透鏡經(jīng)設(shè)計(jì)的起限制光線角度作用的一對(duì)曲面的側(cè)表面的中軸線成一字排列，與透鏡一起封裝。如圖3共放置了7個(gè)LED光源2，并且沿側(cè)曲面11和12的對(duì)稱軸3成一字排列。圖3中LED光源的尺寸取1mm×1mm。
圖4LED光源2封裝本發(fā)明透鏡1后在遠(yuǎn)場(chǎng)(接收屏距離光源大于1米)的平面接收屏上的照度分布模擬圖；由圖4可見(jiàn)，LED發(fā)出的光經(jīng)本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1轉(zhuǎn)換后可以在平面的屏上形成一個(gè)照度比較均勻的矩形光斑。
圖5是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1和常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)30緊密配合使用的基本結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30含有一個(gè)半球形或類似半球形的透鏡與LED芯片2封裝在一起，同時(shí)透鏡1的空腔51的形狀與傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30的透鏡外形完全吻合。再采用折射率合適的樹(shù)脂材料將透鏡1的空腔和傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30的透鏡粘接，粘接用的樹(shù)脂材料的折射率與透鏡1的材料折射率和傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30的透鏡材料折射率同時(shí)匹配。如果透鏡1的材料折射率和傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30的透鏡材料折射率不一致，可以采用折射率在兩者之間的樹(shù)脂材料來(lái)粘接。粘接用的樹(shù)脂材料折射率在1.3-3.5之間。通過(guò)透鏡1和常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)30緊密粘接配合使用，能夠使LED芯片發(fā)出的光在平面的屏上形成一個(gè)照度比較均勻的矩形光斑。
圖6是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1和常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)30非接觸配合使用的基本結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30含有一個(gè)半球形或類似半球形的透鏡與LED芯片2封裝在一起，同時(shí)透鏡1的空腔51的形狀與傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30的透鏡外形相似，但空腔51的體積大于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)30。因此透鏡1和常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)30之間存在一個(gè)空氣隙50。通過(guò)透鏡1和常規(guī)封裝結(jié)構(gòu)30存在空氣隙的非接觸配合使用，能夠使LED芯片發(fā)出的光在平面的屏上形成一個(gè)照度比較均勻的矩形光斑。
圖7是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1和封裝底座附的綁定方式。透鏡1底部有2根伸出的樁60，封裝底座的基板上分布了與透鏡1底部的2根樁60對(duì)應(yīng)的2個(gè)小孔。透鏡1的2根伸出的樁60深入到封裝底座的基板上的2個(gè)小孔中，再用粘膠粘牢。透鏡1也可以被超聲焊接在LED的封裝底座上。透鏡1也可以被加熱固定在LED的封裝底座上。透鏡1或者被咬合在LED的封裝底座上。
圖8是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1的另一種結(jié)構(gòu)的三維透視圖。圖8描述的透鏡1含有兩對(duì)11和12，13和14經(jīng)設(shè)計(jì)的有限定光線作用的曲面作為其側(cè)表面，圖8中的透鏡1的頂視圖為一對(duì)邊為對(duì)稱曲邊另一對(duì)邊為直線的一個(gè)四邊形。
圖9是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1的第三種結(jié)構(gòu)的頂視透視圖。其形狀為一個(gè)矩形。
圖10是本發(fā)明公開(kāi)的透鏡1圖9中的第三種結(jié)構(gòu)拼接組合使用的結(jié)構(gòu)示意圖。每個(gè)透鏡與一個(gè)或若干LED芯片封裝為一組，多組水平拼接組合使用。為使遠(yuǎn)場(chǎng)平面屏上的光斑為一個(gè)矩形，拼接時(shí)應(yīng)使透鏡1的所有對(duì)稱軸3和4方向一致或平行。
權(quán)利要求
1.一種用于LED光源的透鏡，其特征在于，所述的透鏡包括一個(gè)上表面，四個(gè)側(cè)面和一個(gè)下表面；上表面為光線出射面；底面為L(zhǎng)ED光源光線入射面，其構(gòu)成為平面；四個(gè)側(cè)面由兩對(duì)對(duì)稱曲面構(gòu)成，入射其上的光線全部產(chǎn)生全內(nèi)反射；每對(duì)側(cè)表面的橫截面上的曲線滿足條件使投射在該側(cè)表面上的光線都發(fā)生全內(nèi)反射并且該反射使光線出射后在相應(yīng)側(cè)表面的橫截面上的投影相對(duì)上表面法向的夾角小于θc，0°＜θc＜80°；入射到側(cè)表面的光線經(jīng)側(cè)表面反射后再入射到透鏡上表面，與不經(jīng)全內(nèi)反射直接出射的光線一起經(jīng)過(guò)折射射出透鏡；這樣，從LED光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡后將在遠(yuǎn)場(chǎng)形成一個(gè)矩形、正方形或條狀的光照范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡至少有一對(duì)曲面為有限定光線作用的對(duì)稱曲面，另一對(duì)曲面為對(duì)稱的垂直平面，對(duì)稱的斜平面或?qū)ΨQ的曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡的上表面即折射出光表面為平面，斜平面或曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡底部可放置一個(gè)或多個(gè)LED芯片；LED芯片上涂覆有熒光粉或不涂覆熒光粉；一個(gè)LED芯片放置在透鏡底部中心，與透鏡一起封裝和多個(gè)LED沿透鏡經(jīng)設(shè)計(jì)的一對(duì)曲面的側(cè)表面的中軸線成一字排列，與透鏡一起封裝或者多個(gè)LED沿透鏡經(jīng)設(shè)計(jì)的兩對(duì)側(cè)表面的兩個(gè)相互垂直的中軸線成十字排列，與透鏡一起封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、或2、或3所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述透鏡所用材料的折射率在1.3~3.5之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述透鏡的上表面、下表面和產(chǎn)生全內(nèi)反射的側(cè)表面在側(cè)表面剖面上的投影的曲線是下列曲線中的任何一種直線、圓、雙曲線、橢圓、拋物線、曲線方程在2次以上的高次曲線，或者是上述曲線中任何一種兩條或兩條以上拼接的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括在LED光源光線入射面有一個(gè)用于放置LED芯片且形狀任意的區(qū)域，所述區(qū)域是用透明材料填充的，所述透明材料的折射率在1.3~3.5之間，它的折射率與所述透鏡的材料的折射率之差Δn＜1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括在LED光源光線入射面有一個(gè)用于放置一個(gè)采用半球形或類似半球形透鏡封裝的LED的區(qū)域，所述透鏡內(nèi)部空腔的形狀與上述半球形或類半球形透鏡的形狀相吻合，兩者之間是用透明材料填充的，所述透明材料的折射率在1.3～3.5之間，它的折射率與所述透鏡的材料的折射率之差Δn＜1.0。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于所述的透鏡的構(gòu)成部分進(jìn)一步包括在LED光源光線入射面有一個(gè)用于放置一個(gè)采用半球形或類半球形透鏡封裝的LED的區(qū)域，所述透鏡內(nèi)部空腔的形狀與上述半球形或類半球形透鏡的形狀相吻合，但兩者之間存在一個(gè)空腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED光源的透鏡，其特征在于，以所述的透鏡與一個(gè)或若干LED芯片為一組，多組水平拼接使用。
全文摘要
一種用于LED光源的透鏡，屬發(fā)光二極管封裝和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。透鏡包括一個(gè)上表面，四個(gè)側(cè)面和一個(gè)下表面；上表面為光線出射面；底面為L(zhǎng)ED光源光線入射面；四個(gè)側(cè)面由兩對(duì)對(duì)稱曲面構(gòu)成，入射其上的光線全部產(chǎn)生全內(nèi)反射；每對(duì)側(cè)表面的橫截面上的曲線滿足條件使投射在該側(cè)表面上的光線都發(fā)生全內(nèi)反射并且該反射使光線出射后在相應(yīng)側(cè)表面的橫截面上的投影相對(duì)上表面法向的夾角小于θc；入射到側(cè)表面的光線經(jīng)側(cè)表面反射后再入射到透鏡上表面，與不經(jīng)全內(nèi)反射直接出射的光線一起經(jīng)過(guò)折射射出透鏡；這樣從LED光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡后將在遠(yuǎn)場(chǎng)形成一個(gè)矩形、正方形或條狀的光照范圍，達(dá)到發(fā)明目的。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101067663SQ20071011896
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者羅毅, 趙小瑩, 韓彥軍, 錢可元 申請(qǐng)人:清華大學(xué)