[发明专利]一种透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种透镜，特别是一种应用于发光二极管光源的透镜。

背景技术

现在，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已被广泛应用到很多领域，尤其是广泛应用于照明。在此，一种新型发光二极管可参见Daniel A.Steigerwald等人在文献IEEEJournal on Selected Topics in Quantum Electronics，Vol.8，No.2，March/April 2002中的Illumination With Solid State Lighting Technology一文。

LED近似于一个点光源，其光线的发散角较大，若要实现远距离照明，一般需要在LED光源前面设置一个聚焦透镜，减少LED光线的发散角，使其集中于光轴附近出射。如图1所示，一般的凸透镜10可以作为LED光源11的聚焦透镜，光源11设置在凸透镜10的焦点附近，其发出的光线110经过透镜后平行出射。

参见图2，中国发明专利200710091159.9公开了一种改进型的聚焦透镜，其包括一个透明本体20，形成于透明本体内的第一透镜部200，及掩盖第一透镜200的第二透镜部210。第一透镜200包含第一非球面透镜表面23及第二非球面透镜表面24，第二透镜包含入射面25、反射面26及出射面27。入射面25围绕着LED光源12，反射面26呈凸出的曲面形状，其从入射面25向第二非球面透镜表面24延伸并以倾斜状扩张，发射面27具有凹入表面，其从反射面26向第二非球面透镜24延伸并且倾斜。采用这种透镜的设计，LED光源12在较大角度发出的光线120也可以在透镜的反射面的作用下，以全反射的形式形成沿透镜光轴的出射光。

无论LED光源采用传统的聚焦透镜还是改进型的聚焦透镜，其所形成的都是一个连续的照明区域。但在某些使用场合下，如采用LED光源的手电筒或者自行车灯时，既希望光源能够实现远处区域的照明，又希望实现近处地面区域的照明，上述的聚焦透镜设计将不能满足要求。

发明内容

因此，有必要提供一种透镜，使到采用这种透镜的LED光源既能实现远处区域的照明，也能实现近处地面的照明。

以下将以实施例说明一种应用于LED光源的透镜。

一种透镜，包括一个入光面与一个第一出光面，该入光面与该透镜的光轴垂直，该第一出光面为一个凸曲面且与该入光面相对，该透镜进一步包括一个第二出光面，该第二出光面与该入光面相对且与该第一出光面相邻接，该第二出光面该入光面与该入光面之间的靠近该透镜光轴部分的厚度大于该第二出光面与该该入光面之间的远离该透镜光轴部分的厚度。

与现有技术相比，所述透镜的第一出光面为凸曲面，入光面与第二出光面之间的靠近该透镜光轴部分的厚度大于入光面与第二出光面之间的远离该透镜光轴部分的厚度，使得光源所发出的光分成角度不同的两部分，一部分用于远处区域的照明，另一部分用于近处地面的照明，从而实现对不同区域进行照明的目的。

附图说明

图1是采用凸透镜作为LED光源的聚焦透镜的光路分布图。

图2是一种改进型的聚焦透镜结构图。

图3是本发明第一实施例提供的透镜的结构示意图。

图4是本发明第一实施例提供的透镜的光路分布图。

图5是一个光源所发出的光线经由图3中所示透镜出射后的远场照度分布图。

图6是一个光源所发出的光线经由图3中所示透镜出射后的近场照度分布图。

图7是本发明第二实施例提供的透镜的光路分布图。

图8是一个光源所发出的光线经由本发明第二实施例提供的透镜出射后的远场照度分布图。

图9是一个光源所发出的光线经由本发明第二实施例提供的透镜出射后的近场照度分布图。

图10是本发明第三实施例提供的透镜的光路分布图。

图11是一个光源所发出的光线经由本发明第三实施例提供的透镜出射后的远场照度分布图。

图12是一个光源所发出的光线经由本发明第三实施例提供的透镜出射后的近场照度分布图。

图13是本发明第四实施例提供的透镜的光路分布图。

图14是一个光源所发出的光线经由本发明第四实施例提供的透镜出射后的远场照度分布图。

图15是一个光源所发出的光线经由本发明第四实施例提供的透镜出射后的近场照度分布图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。