[发明专利]一种应用于LED超薄灯具的光学模块

权利要求书

1.一种应用于LED超薄灯具的光学模块，其特征在于，包括：具有凹部(20)的透镜(10)；以及配置在凹部(20)内的LED光源(30)，LED光源(30)发出的光线，通过控制透镜入光面(102)、出光面(103)或入光面(102)和出光面(103)的曲面斜率来调控透镜出射光线的照射区域，达到被照射面的照度均匀。

2.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述入光面(102)上任意一点的曲面斜率γ₁可以由如下公式计算：其中透镜(10)的折射率为n，LED的出射角为θ₁；由LED光源(30)出射的光线经过透镜入光面(101)折射以后的光线与光轴的夹角为θ₂。

3.如权利要求2所述的光学模块，其特征在于，所述出光面103上任意一点的曲面斜率γ₂可以由公式计算：其中，透镜(10)的折射率为n，LED的出射角为θ₁；由LED光源(30)出射的光线经过透镜入光面(102)折射以后的光线与光轴的夹角θ₂；θ₃为LED的出射角θ₁与通过透镜入光面102和出光面103折射以后的出射角。

4.如权利要求3所述的光学模块，其特征在于，所述θ₁和θ₂以及θ₃间的关系可通过如下公式及系数k进行确定：

对于LED的出射角θ₁与通过透镜入光面(102)和出光面(103)折射以后的出射角θ₃则须满足以下公式：

θ₃＝tan^-1(sinθ₁·tanθ₀)

由LED光源(30)出射的光线经过透镜入光面(102)折射以后的光线与光轴的夹角θ₂须满足以下公式：

θ₂＝θ₁+K·(θ₃-θ₁)

其中，系数K为分配入光面(102)和出光面(103)承担折射光线功能的权重；θ₀为最大出射角度。

5.如权利要求4所述的光学模块，其特征在于，所述系数K为分配入光面(102)和出光面(103)承担折射光线功能的权重，介于0至1之间；当K＝0时，改变光线方向的要求全部由出光面(103)承担；当K＝1时，改变光线方向的要求全部由入光面(102)承担。

6.如权利要求4所述的光学模块，其特征在于，所述最大出射角度θ₀可以通过如下公式进行计算：

θ0=tan-1(L2+H)]]>

其中，LED光源排布的间隔为L、LED到出光面(103)的距离为H。

7.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述透镜(10)材料包括但不限于PMMA、PC或玻璃。

8.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述入光面(102)和出光面(103)的构成形式包括但不限于平面、圆弧面或自由曲面。

9.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述透镜(10)将LED光源(30)发出的朗伯型配光或其它配光形式进行光学控制，获得大角度二次配光。

10.一种LED灯具，其特征在于，包含如权利要求1-9任一项所述的光学模块阵列。