[实用新型]一种多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理的扩散透镜

说明书

本实用新型公开了一种多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理的扩散透镜，包括：第一控光通道，其包括第一控光区域和第二控光区域，第一控光区域的内部设置有全反射面，第一控光区域的外侧设置有透射出光面，第二控光区域的外侧设置有第一折射出光面；第二控光通道，其包括第三控光区域和第四控光区域，第一控光通道设置在第三控光区域内，第三控光区域的内侧设置有第一入光面，第一入光面为轴对称的旋转平面，第三控光区域的外侧设置有第二折射出光面，第二折射出光面为轴对称的旋转曲面，第四控光区域的底面上设置有内凹的曲面型腔。本实用新型公开的一种多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理的扩散透镜，出光角度更大，亮度分布均匀。

技术领域

本实用新型属于发光二极管透镜技术领域，尤其涉及一种多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理的扩散透镜。

背景技术

LED光源由于其节能环保的特点已经在照明以及液晶显示背光屏、广告灯箱等领域被广泛使用，创造了广泛的社会价值和商业价值。灯盘或液晶显示产品中，为了灯具表面发光亮度均匀性，经常会用到扩散透镜来控光，透镜的作用是使光源角度变大，提升混光效果，因此透镜角度越大混光效果就会越好。

以灯盘为例：LED灯珠发出的光线比较集中，在灯盘中需要使用较多的LED 数量才能使得灯盘发光表面亮度均匀，否则会有因亮度过于集中、光线不柔和而导致刺眼炫目、发光表面辉度不均匀的现象。但较多的LED数量带来了成本的大幅度上涨，灯珠数量会呈现几何倍数的上涨带来的成本上升。因此，目前出现了扩散透镜配合LED使光源发光角度变大增加混光效果以减少LED数量的光学方案，具体为一个大角度照明透镜罩住一个LED灯珠，从而是灯珠发出的朗伯光经过透镜的折射作用后角度变大，光线向四周有规律的射出，光源的等效角度变大了，则相互间光线重叠程度更大，混光效果也就会更好，从而可以用较少的灯珠数量实现灯具发光表面亮度均匀，解决光线刺眼的问题。

目前市场上用于超薄灯具的扩散透镜采用折反射形式的回转体(如图1)，存在两个缺陷：

(1)由于材料本身特性，入射角超过材料的全反射角时，光线就无法折射出透镜出光面，这样双曲面透镜的最大扩散角度存在一定的极限。PMMA的全反射角大小为：PC的全反射角大小为：无论是何种材料的透镜入射角大于全反射角时光线就会在透镜内部发生全反射而无法射出透镜，所以折反射式形式的扩散透镜的扩散能力具有理论极限。

(2)扩散透镜正上方亮度分布会出现明显不均匀的现象。由于菲涅尔反射现象的存在，透镜表面不可避免的会存在很多菲涅尔反射回来的杂散光，这部分光线会聚集在透镜附近，影响透镜上方区域的亮度分布。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种用在灯盘或背光屏中的扩散透镜，通过多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理设计，具有更大的出光角度以及更好的亮度分布，在光源颗数较少的情况下实现超薄灯具或超薄背光屏发光表面亮度均匀的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种多通道光学控光以及菲涅尔杂散光处理的扩散透镜，包括：

第一控光通道，其包括由上至下依次布置的第一控光区域和第二控光区域，第一控光区域的内部设置有全反射面，第一控光区域的外侧设置有透射出光面，第二控光区域的外侧设置有第一折射出光面；

第二控光通道，其包括上至下依次布置的第三控光区域和第四控光区域，第三控光区域呈管状结构，第一控光通道设置在第三控光区域内，第三控光区域的内侧设置有第一入光面，第一入光面为轴对称的旋转平面，第三控光区域的外侧设置有第二折射出光面，第二折射出光面为轴对称的旋转曲面，第四控光区域的底面上设置有内凹的曲面型腔，曲面型腔的表面为第二入光面，底面为曲面。

作为上述技术方案的进一步描述：

第一控光通道和第二控光通道均为光学级PC或PMMA材料。

作为上述技术方案的进一步描述：