一种发光二极管模组，包括发光二极管及与之搭配的透镜，该透镜包括一内凹并供发光二极管置入的入射面、与入射面背向的出射面及连接入射面和出射面的全反射面，该透镜由入射面的一端向出射面的一端外围尺寸逐渐增大，出射面上设有一位于中部的平滑凸曲面及周围的平坦面，所述入射面包括与出射面的凸曲面背向的平滑凸曲面。本发明专利技术发光二极管模组中的透镜通过入射面、出射面及全反射面的相互配合，可使发光二极管的大角度光线偏向光轴方向，使发光二极管的光线收拢，易于调控其指向性出旋光性能，产生使人舒适的光照效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光学元件及其发光模组，特别涉及一种透镜及应用该透镜的发光二极管模组。
技术介绍
作为一种新兴的光源，发光二极管凭借其发光效率高、体积小、重量轻、环保等优 点，已被广泛地应用到当前的各个领域当中，大有取代传统光源的趋势。目前应用发光二极管的灯具的设计难点在于二次光学设计。目前常见的使用聚光 透镜的聚光型照明灯具，其照射图案的亮度不均，出现明暗相间的现象。这种亮度不均的光 照多有使人不适，容易引起人的视觉疲劳。如何使发光二极管灯具提供视觉舒适的照明效 果，直接关系到其在各照明场合的适用程度，是其应用推广的很重要的因素，因此，业者对 此问题多有关注。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种具有良好光照效果的发光二极管模组及其透镜。一种透镜，用于导控发光二极管发出的光线，该透镜包括一内凹并供发光二极管 置入的入射面、与入射面背向的出射面及连接入射面和出射面的全反射面，该透镜由入射 面的一端向出射面的一端外围尺寸逐渐增大，出射面上设有一位于中部的平滑凸曲面及周 围的平坦面，所述入射面包括与出射面的凸曲面背向的平滑凸曲面。一种发光二极管模组，包括发光二极管及与之搭配的透镜，该透镜包括一内凹并 供发光二极管置入的入射面、与入射面背向的出射面及连接入射面和出射面的全反射面， 该透镜由入射面的一端向出射面的一端外围尺寸逐渐增大，出射面上设有一位于中部的平 滑凸曲面及周围的平坦面，所述入射面包括与出射面的凸曲面背向的平滑凸曲面。与现有技术相比，本专利技术发光二极管模组中的透镜通过入射面、出射面及全反射 面的相互配合，可使发光二极管的大角度光线偏向光轴方向，使发光二极管的光线收拢，易 于调控其指向性出旋光性能，产生使人舒适的光照效果。下面参照附图，结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1为本专利技术一实施例的发光二极管模组中的透镜的立体示意图。图2为图1中的透镜的另一视角的立体示意图。图3为本专利技术一实施例的发光二极管模组的剖示示意图。图4为本专利技术一实施例中的透镜的第一入射面的曲率变化图。图5为本专利技术一实施例中的透镜的第一出射面的曲率变化图。主要元件符号说明发光二极管10基座101发光二极管芯片102封装体103电路板12透镜20凸透镜部分22第一入射面221第一出射面224底端222,225顶端223,226环形槽23导光部分24第二入射面241全反射面242第二出射面243容置空间25固定脚26固定槽2具体实施例方式请参阅图1-3，本专利技术一实施例中的发光二极管模组包括一发光二极管10及罩设 在发光二极管10上的一透镜20。发光二极管10具有一光轴I。透镜20包括位于底侧呈 内凹并供发光二极管10置入的入射面、与入射面背向的出射面，及位于透镜20外侧并连接 入射面和出射面的全反射面M2。出射面上具有一位于中部的平滑凸曲面及周围的平坦面。 入射面包括与出射面的凸曲面背向平滑凸出的另一凸曲面。发光二极管10可通过表面安装等方式固定在电路板12上。基于不同的光照需求，4可采用不同功率的发光二极管10。发光二极管10包括基座101、固定于基座101上的发光 二极管芯片102及罩置所述发光二极管芯片102的透明封装体103。透镜20由光学性能佳的透明材料一体成型，如PMMA或PC等塑料，使整个发光二 极管模组的出光效率达到90%以上。透镜20包括正对发光二极管10的凸透镜部分22及形成于凸透镜部分22的外周 的导光部分24。本实施例中，凸透镜部分22位于透镜20的中央位置，但不排除凸透镜部分 22在其他实施例中实施在透镜20的非中央位置。透镜20的凸透镜部分22和导光部分M 均为旋转对称体，并具有重合的对称轴。优选地，将透镜20罩设在发光二极管10上时，可 使发光二极管10的光轴I与凸透镜部分22、导光部分M的对称轴重合。凸透镜部分22的底面即为入射面的上述另一凸曲面，其作为透镜20的第一入射 面221。优选地，第一入射面221为一非球面。请同时参考图4，图中的曲线示出了一些实 施例中的第一入射面221从其底端222，也即中央，到顶端223，也即周缘的曲率变化。其 中，横坐标表示第一入射面221在图3中的截线上从底端222到顶端223的各个位置，底端 222的横坐标为0，顶端223的横坐标为1，纵坐标表示曲率值。可以看出，沿着从底端222 到顶端223的方向，第一入射面221的曲率先减小再增大，然后又减小再增大，形成一个大 致呈W型的变化趋势，并在底端222与顶端223之间的大致中点处具有最大曲率。优选地， 第一入射面221的底端222的曲率为0. 0242mm S顶端223的曲率为0. 0382mm S最大曲率 为0. 0648mm S最小曲率为0. 0057mm S最小曲率出现在底端222与中点处之间，并在第一入 射面221的截线的总长度的大致五分之一处。凸透镜部分22的顶面即为出射面的上述凸出面，其作为透镜20的第一出射面 224。优选地，第一出射面2M为一非球面。请同时参考图5，图中的曲线示出了一些实施例 中的第一出射面2M从其顶端226，也即中央，到底端225，也即周缘的曲率变化。其中，横 坐标表示第一出射面2 在图3中的截线上从顶端226到底端225的各个位置，顶端2 的横坐标为0，底端225的横坐标为1，纵坐标表示曲率值。可以看出，沿着从顶端2 到底 端225的方向，第一出射面224的曲率先逐渐增大然后逐渐减小，再逐渐增大，形成一个大 致呈N型的变化趋势。顶端2 处的曲率最小，优选为0. 0087mm S底端225处的曲率最大， 优选为 0. 1959mm-1 ο第一入射面221在水平面上的投影的直径小于第一出射面2M在水平面上的投影 的直径。第一出射面224的底端225所在的水平面位于第一入射面221的底端222与顶端 223所在的水平面之间。导光部分M的外形整体大致呈一倒置的圆台状，即圆台的大端朝上，小端朝下。 导光部分M中空并设凸透镜部分22于其内。导光部分M的底部、凸透镜部分22的下方 形成一容置发光二极管10的容置空间25。导光部分M底部的内侧面优选地为一内圆柱 面，其为供发光二极管10发出的光线入射的第二入射面Ml。第二入射面241及第一入射 面221共同构成透镜20的入射面。第二入射面241与第一入射面221相连，容置空间25 即由第二入射面241与第一入射面221共同围设而成。导光部分M的外侧面即为全反射面M2，该全反射面242为一锥面。导光部分M 的顶部即为前述出射面的平坦面，呈圆环状，其作为透镜20的第二出射面M3。该第二出射 面243环绕第一出射面224，第一出射面2M的顶端2 高于第二出射面M3。第一、第二出射面224、243及第一入射面221的相互位置关系如此设置，可使透镜20的结构更为紧凑， 减小透镜20的体积。第二出射面243与第一出射面2 共同构成透镜20的出射面。第一 出射面2 与第二出射面243之间设有一环形槽23。另外，在导光部分24的顶部内侧还有 一将第二出射面243与第一出射面2M相连的竖直的圆柱面(未标号)。由于仅有少部分 光线经过凸透镜部分22的第一出射面2M后再进入导光部分M的该圆柱面，因此该圆柱 面对整体发光二极管模组的出光效果影响小。发光本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆仲，宋时宇，
申请(专利权)人：富准精密工业深圳有限公司，鸿准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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