平面菲涅尔LED光学镜片及其所构成的LED组件

摘要

一种平面菲涅尔LED光学镜片，供使用于沿着中心轴由光源侧至像侧排列依序包含LED芯片、封胶层及光学镜片的LED组件；该光学镜片像侧光学面为一平面的菲涅尔光学面，而该菲涅尔光学面的环面是由一聚光曲面转移形成，且其环面具有垂直环齿，以使发光二极管芯片所发出的光线经由封胶层与该光学镜片后可形成椭圆形照角的光型，且该光学镜片满足以下条件： 其中，f _s为本光学镜片的有效焦距、r _n为菲涅尔光学面的最末环半径、d ₂为中心轴光学镜片厚度、N _d2为光学镜片的折射率。仅使用一单纯的光学镜片即可将LED发出的光线聚集成预定的特殊光型，且符合光通量比值大于85％的要求，可供照明、手机闪光灯或相机闪光灯使用。

主权项

一种平面菲涅尔发光二极管光学镜片，供使用于发光二极管组件中，该发光二极管组件沿着中心轴由光源侧至像侧排列依序包含发光二极管芯片、封胶层及光学镜片；该光学镜片的特征在于：该光学镜片具有一像侧光学面及一光源侧光学面，其中该像侧光学面为一平面的菲涅尔光学面，而该菲涅尔光学面的环面是由一聚光曲面转移形成，且其环面具有垂直环齿，以使发光二极管芯片所发出的光线经由封胶层与该光学镜片后可形成椭圆形照角的光型，且该光学镜片满足以下条件： 0.7 ≤ f s r n ≤ 2.2 0.1 ≤ ( N d 2 - 1 ) d 2 f s ≤ 1.25 该光学镜片进一步满足以下条件： ( φ x - ω x π ) 2 + ( φ y - ω y π ) 2 · f g ≤ 0.6 其中： f g = | ( 1 R 1 - 1 R F ) · f s | ω x = tan - 1 ( D d 0 + d 1 + d 2 + Lx ) ω y = tan - 1 ( D d 0 + d 1 + d 2 + Ly ) 其中，fs为本光学镜片的有效焦距，rn为菲涅尔光学面的最末环半径，d2为中心轴光学镜片厚度，Nd2为光学镜片的折射率，2φx为经由光学镜片射出光线在X方向最高光强度一半处的角度，单位为弧度，2φy为经由光学镜片射出光线在Y方向最高光强度一半处的角度，单位为弧度，2Lx为LED芯片在X方向的长度，2Ly为LED芯片在Y方向的长度，fg为本光学镜片的相当焦距，R1为光源侧光学面的曲率半径，RF为像侧菲涅尔光学面的聚光曲面曲率半径，d0为LED芯片厚度，d1为中心轴的封胶层厚度，D为光学镜片在像侧光学面的半径。