[实用新型]一种LED准直透镜及其准直系统

说明书

本实用新型提供了一种LED准直透镜及其准直系统，包括LED芯片和2片以上依次设在LED出光通道上的准直透镜，所述准直透镜按与LED芯片的距离从近到远依次分为第一准直透镜、第二准直透镜，依次类推；所述第一准直透镜靠近LED芯片的一面为入光面，与LED芯片相离的一面为出光面，所述第一准直透镜的入光面为凹面结构且凹面结构的凹槽槽口面向LED芯片。与现有技术比较，本实用新型具有准直光学效率高、结构简单、使用方便的有益效果。

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，更具体地，涉及一种LED准直透镜及其准直系统。

背景技术

由于 LED 相对于传统照明光源具有节能、环保、使用寿命长、反应速度快等优点，大功率 LED 照明技术引起了国内外光源界的普遍关注，已成为具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。但由于LED的发光角度较大，为集中LED的发光光束，提高LED的远程射能，因此需要对LED所发出的光线进行准直。然而，现有技术中的 LED 准直透镜，大多存在着结构复杂、实现成本高、准直效果不理想的缺陷和不足，限制了其推广使用。对于阵列的每个 LED 光源使用分离且不同的准直器增加了光发光装置的尺寸、复杂性和成本，不符合要求。另外，由于较大折射角处的菲涅尔损耗和光束扩展，收集透镜的大角度折射减小了总的收集效率。因此 LED 发光装置中需要准直或聚焦光的透镜，减少发射器组装过程中的控制和调整，进而提高 LED 发光装置光学效率。

实用新型内容

为克服现有的技术缺陷，本实用新型提供了一种能有效提高LED光学效率、结构简单、使用方便的LED准直透镜及其准直系统。

为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种LED准直透镜及其准直系统，包括LED芯片和2片以上依次设在LED出光通道上的准直透镜，所述准直透镜按与LED芯片的距离从近到远依次分为第一准直透镜、第二准直透镜，依次类推；所述第一准直透镜靠近LED芯片的一面为入光面，与LED芯片相离的一面为出光面，所述第一准直透镜的入光面为凹面结构且凹面结构的凹槽槽口面向LED芯片。

现有技术中，第一准直透镜的入光面一般为平面结构，平面结构接收LED所发出的光线时容易出现折射，且第一准直透镜设计成平面结构，其体积也比较大。将第一准直透镜的入光面设计为凹面结构，LED芯片所发出的光线全部包罩在凹面结构内，提高了LED的光学效率。

进一步地，所述LED芯片包罩在凹面结构的下方。

第一准直透镜与LED芯片相邻的一面为凹面结构，对LED芯片形成包罩的位置关系，从而使LED芯片所发出的光线更好地被第一准直透镜接收，提高准直系统的光学利用率。

进一步地，所述准直透镜的组合焦距范围是3-8mm，所述组合焦距与LED出光口径的比值范围为0.4-0.8，所述准直系统的后截距范围是0-3mm，所述LED芯片所发出的光线从准直系统发出的发光角在15°～32°之间。

准直透镜用于对LED芯片所发出的光线进行准直，使原本向四周发散的光线集中，提高单位面积内光束的光通量。关于两片准直透镜的组合焦距计算公式为：

其中，f'为两片准直透镜的组合焦距，f'₁和f'₂分别为两片镜片的焦距，d₁₂为第一片准直透镜的像方主平面和第二片准直透镜物方主平面之间的距离。准直透镜组合焦距的范围限定了准直透镜的尺寸以及LED芯片的尺寸，从而筛选出更有利于提高光学效率的产品。