本实用新型专利技术公开一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分：菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。本实用新型专利技术的优点在于：LED光源光线通过不同路径最终都以小角度光线出射。并且LED的中心光束在菲涅尔透镜部分横截面被扩大，因此最强的中心光束强度、光照度变低，进而接近边缘光线的亮度。使用计算机软件模拟的最佳结果，中心光束与周围光束照度差值从传统的LED透镜的3倍以上降至1.2倍附近整体有效区域的能量达90%。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光学设计领域和LED照明应用领域，尤其是一种一种出光均匀的LED光源单透镜。
技术介绍
LED在很多应用场合被要求小角度配光。由此人们也专门设计出这种经典的小角度透镜。但是在实际应用中发现这种透镜虽符合角度要求，但在有效照明区域内，光照度分布极不均匀。中心部分的光强往往是靠近边缘的4倍以上。即使在中心增加某些凸透镜结构也效果并不明显。菲涅尔透镜，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹。通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用。菲涅尔透镜是透镜的一个分支，由于它同其他的透镜相比，具有体积小，重量轻，结构紧凑的优点，同时它拥有不逊于其它透镜的良好聚光性和成像性能，因此在国防、航空、空间、工业生产和民用等各个领域获得广泛的应用。但是相对于传统的LED透镜，其透光率并不高。业内较好的菲涅尔透镜透光率仅85%，而比较传统的LED透镜透光率一般都在92%以上。
技术实现思路
本技术的目的在于提供将LED光源的光强/光照度分布集中在某个小角度(8度-15度)范围内，且保证光强/光照度均匀。本技术通过传统的LED透镜结构和菲涅尔透镜结合来实现该目的，克服了传统LED透镜和菲涅尔透镜的缺点。本技术的技术方案为:一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分:菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。菲涅尔透镜为正菲涅尔透镜，焦距大于整个透镜的长度，菲涅尔透镜锯齿部分朝内。LED传统单透镜其特征在于竖直剖面近似梯形，横剖面为圆形；侧面由自由曲线绕中心线旋转一周而成；小底面挖了一个和匹配光源尺寸相符的方形或圆形的洞。填充硅胶其特征在于混合粘度小于3000cpS，在100°C条件下为液态，其折射率大于等于1.51。菲涅耳透镜其特征在于材质使用PMMA或PC。LED传统单透镜其特征在与材质使用PMMA或PC。本技术的优点在于:LED光源光线通过不同路径最终都以小角度光线出射。并且LED的中心光束在菲涅尔透镜部分横截面被扩大，因此最强的中心光束强度、光照度变低，进而接近边缘光线的亮度。使用计算机软件模拟的最佳结果，中心光束与周围光束照度差值从传统的LED透镜的3倍以上降至1.2倍附近整体有效区域的能量达90%。【附图说明】图1为本技术一种出光均匀的LED光源单透镜立体图；图2为本技术透镜结构图；图3为本技术一种出光均匀的LED光源单透镜原理图。图中:I为菲涅尔透镜部分，2为填充硅胶，3为传统LED单透镜部分。【具体实施方式】一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分:菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。菲涅尔透镜为正菲涅尔透镜，焦距大于整个透镜的长度，菲涅尔透镜锯齿部分朝内。LED传统单透镜其特征在于竖直剖面近似梯形，横剖面为圆形；侧面由自由曲线绕中心线旋转一周而成；小底面挖了一个和匹配光源尺寸相符的方形或圆形的洞。填充硅胶其特征在于混合粘度小于3000cpS，在100°C条件下为液态，其折射率大于等于1.51。菲涅耳透镜其特征在于材质使用PMMA或PC。LED传统单透镜其特征在与材质使用PMMA或PC。【主权项】1.一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分：菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，其特征在于：菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。2.根据权利要求I所述的出光均匀的LED光源单透镜，其特征在于：菲涅尔透镜为正菲涅尔透镜，焦距大于整个透镜的长度，菲涅尔透镜锯齿部分朝内。3.根据权利要求I中所述的出光均匀的LED光源单透镜，其特征在于：LED传统单透镜竖直剖面近似梯形，横剖面为圆形；侧面由自由曲线绕中心线旋转一周而成；小底面挖了一个和匹配光源尺寸相符的方形或圆形的洞。4.根据权利要求I中所述的出光均匀的LED光源单透镜，其特征在于：填充硅胶混合粘度小于3000cpS，在100°C条件下为液态，其折射率大于等于I. 51。5.根据权利要求I中所述的出光均匀的LED光源单透镜，其特征在于：菲涅耳透镜材质使用PMMA或PC。6.根据权利要求I中所述的出光均匀的LED光源单透镜，其特征在于：LED传统单透镜材质使用PMMA或PC。【专利摘要】本技术公开一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分：菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。本技术的优点在于：LED光源光线通过不同路径最终都以小角度光线出射。并且LED的中心光束在菲涅尔透镜部分横截面被扩大，因此最强的中心光束强度、光照度变低，进而接近边缘光线的亮度。使用计算机软件模拟的最佳结果，中心光束与周围光束照度差值从传统的LED透镜的3倍以上降至1.2倍附近整体有效区域的能量达90%。【IPC分类】F21Y101/02, F21V5/04【公开号】CN204786160【申请号】CN201520399357【专利技术人】陈莉, 邹超, 刘明军, 刘福春 【申请人】武汉华炬光电有限公司【公开日】2015年11月18日【申请日】2015年6月11日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种出光均匀的LED光源单透镜，包括三个部分：菲涅耳透镜部分、LED传统单透镜部分、填充硅胶部分，其特征在于：菲涅尔透镜与传统单透镜无缝贴合，内部缝隙由填充硅胶填充。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈莉，邹超，刘明军，刘福春，
申请(专利权)人：武汉华炬光电有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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