Led透鏡及包括該led透鏡的led光源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及LED透鏡制造技術領域，尤其涉及一種LED透鏡及包括該LED透鏡的LED光源。
【背景技術】
[0002]LED屬于發(fā)出一定角度光束的點光源，用于直下式液晶顯示器背光源時，需要數(shù)百甚至上千三基色LED排布成一定陣列形成面光源。從點光源轉化成均勻的面光源，是LED背光源的關鍵技術?，F(xiàn)有技術中，通常在所述LED上安裝透鏡，以改變LED的光強分布。
[0003]如圖1所述，現(xiàn)有技術中的LED透鏡為軸對稱的旋轉實體，包括:入射面，所述入射面包括:位于所述LED透鏡中心的中心曲面01以及位于所述中心曲面01四周，與所述中心曲面01相連接的底面02，其中，所述中心曲面01為球冠曲面；出射面，所述出射面包括:與所述底面02垂直連接的側面03，與所述側面03相連的第一上曲面04和第二上曲面05，其中，所述第一上曲面04和第二上曲面05相連接，且關于所述LED透鏡的軸線對稱，從而利用所述LED透鏡將所述LED發(fā)出點光源光線轉換成面光源光線。
[0004]但是，LED發(fā)出的光線經(jīng)上述LED透鏡射出后均勻度較差。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種LED透鏡以及包括該LED透鏡的LED光源，以提高LED光源光強分布的均勻度。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案:
[0007]一種LED透鏡，包括:
[0008]入射面，所述入射面包括:位于所述LED透鏡中心的中心曲面以及位于所述中心曲面四周，與所述中心曲面相連接的底面；
[0009]出射面，所述出射面包括:與所述底面垂直連接的側面，與所述側面相連接的第一上曲面和第二上曲面，所述第一上曲面和第二上曲面相連接，且關于所述LED透鏡的軸線對稱；
[0010]此外，還包括:
[0011]位于所述第一上曲面和第二上曲面上的散射微結構，所述散射微結構的位置與LED光強分布中亮環(huán)的位置相對應，對經(jīng)所述第一上曲面和第二上曲面射出形成亮環(huán)的光線進行散射。
[0012]優(yōu)選的，所述散射微結構還位于所述側面與所述底面之間的夾角在60° -90°范圍的區(qū)域內，包括端點值。
[0013]優(yōu)選的，所述散射微結構為平行于所述底面的環(huán)狀結構。
[0014]優(yōu)選的，相鄰散射微結構在所述底面上的投影首尾相接。
[0015]優(yōu)選的，所述散射微結構兩端之間的距離為0 μ m-100 μ m,不包括左端點值。
[0016]優(yōu)選的，所述散射微結構為軸對稱結構。
[0017]優(yōu)選的，所述LED透鏡的制作工藝為注塑工藝。
[0018]一種LED光源，包括:
[0019]LED發(fā)光芯片以及上述任一項所述的LED透鏡，其中，所述LED發(fā)光芯片位于所述LED透鏡的中心曲面與所述LED透鏡的底面所形成的腔體內，且所述LED透鏡中散射微結構的位置與LED發(fā)光芯片的光強分布中亮環(huán)的位置相對應。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點:
[0021]本發(fā)明實施例所提供的技術方案，除包括入射面中的中心曲面和底面以及出射面中的側面、第一上曲面和第二上曲面外，還包括:位于所述第一上曲面和第二上曲面上的散射微結構，所述散射微結構的位置與LED光強分布中亮環(huán)的位置相對應，對經(jīng)所述第一上曲面和第二上曲面射出形成亮環(huán)的光線進行散射，從而可以在不改變LED發(fā)光芯片光線主要前進方向的前提下，對其形成亮環(huán)位置的光線進行輕微散射，降低所述LED光源亮環(huán)位置處的光強，提高所述LED光源暗環(huán)位置處的光強，提高所述LED光源光強分布的均勻度。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為現(xiàn)有技術中LED透鏡的結構示意圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有技術中LED透鏡中心曲面不同位置到LED發(fā)射中心的距離示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明一個實施例中所提供的LED透鏡的結構示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明一個實施例中所提供的LED透鏡的局部結構放大示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明一個實施例中所提供的LED透鏡的局部結構光路示意圖。
【具體實施方式】
[0028]正如【背景技術】部分所述，LED發(fā)出的光線經(jīng)現(xiàn)有技術中的LED透鏡射出后均勻度較差。
[0029]發(fā)明人研發(fā)發(fā)現(xiàn)，這是由于LED發(fā)出的光線本身是非均勻的，而是以其中心點為起始點，呈現(xiàn)亮-暗-亮的過程，即形成多個亮暗相間的環(huán)狀條紋，從而導致所述LED發(fā)出的光線經(jīng)過所述LED透鏡后仍然形成多個亮暗相間的環(huán)狀條紋，均勻度較差。
[0030]發(fā)明人進一步研究發(fā)現(xiàn)，所述LED透鏡的中心曲面01為球冠曲面，且所述中心曲面01到發(fā)射中心(即LED)的距離R隨著發(fā)射角度的增加而減小，如圖2所示，R2〈R1，從而可以通過調節(jié)所述中心曲面01各處到所述發(fā)射中心的距離，來調節(jié)LED發(fā)出光線經(jīng)過所述LED透鏡后的光強分布。但是，完全依靠所述中心曲面01各處到所述發(fā)射中心的距離R值的減小較難實現(xiàn)均勻的光學分布，光學設計較為困難。
[0031]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種LED透鏡，不僅包括:
[0032]入射面，所述入射面包括:位于所述LED透鏡中心的中心曲面以及位于所述中心曲面四周，與所述中心曲面相連接的底面；
[0033]出射面，所述出射面包括:與所述底面垂直連接的側面，與所述側面相連接的第一上曲面和第二上曲面，所述第一上曲面和第二上曲面相連接，且關于所述LED透鏡的軸線對稱；
[0034]還包括:
[0035]位于所述第一上曲面和第二上曲面上的散射微結構，所述散射微結構的位置與LED光強分布中亮環(huán)的位置相對應，對經(jīng)所述第一上曲面和第二上曲面射出形成亮環(huán)的光線進行散射。
[0036]相應的，本發(fā)明實施例還提供了一種LED光源，包括:
[0037]LED發(fā)光芯片以及上述的LED透鏡，其中，所述LED發(fā)光芯片位于所述LED透鏡的中心曲面與所述LED透鏡的底面所形成的腔體內，且所述LED透鏡中散射微結構的位置與LED發(fā)光芯片的光強分布中亮環(huán)的位置相對應。
[0038]由此可見，相較于現(xiàn)有技術中的LED透鏡，本發(fā)明實施例所提供的LED透鏡及包括該LED透鏡的LED光源，除包括入射面中的中心曲面和底面，以及出射面中的側面、第一上曲面和第二上曲面外，還包括:位于所述第一上曲面和第二上曲面上的散射微結構，所述散射微結構的位置與LED光強分布中亮環(huán)的位置相對應，對經(jīng)所述第一上曲面和第二上曲面射出形成亮環(huán)的光線進行散射，從而可以在不改變LED發(fā)光芯片光線主要前進方向的前提下，對其形成亮環(huán)位置的光線進行輕微散射，降低所述LED光源亮環(huán)位置處的光強，提高所述LED光源暗環(huán)位置處的光強，提高所述LED光源光強分布的均勻度。
[0039]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0040]在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0041]如圖3和圖4所示，本發(fā)明實施例提供了一種LED透鏡，包括:
[0042]入射面，所述入射面包括:位于所述LED透鏡中心的中心曲面1以及位于所述中心曲面1四周，與所述中心曲面1相連接的底面2 ；
[0043]出射面，所述出射面包括:與所述底面2垂直連接的側面3，與所述側面3相連接的第一上曲面4和第二上曲面5，所述第一上曲面4和第二上曲面5相連接，且關于所述LED透鏡的軸線對稱；
[0044]位于所述第一上曲面4和第二上曲面5上的散射微結構6，所述散射微結構6的位置與LED光強分布中亮環(huán)的位置相對應，對經(jīng)所述第一上曲面4和第二上曲面5射出形成亮環(huán)的光線進行散射。
[0045]對比本發(fā)明實施例所提供的LED透鏡和現(xiàn)有技術中的LED透鏡可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實施例所提供的LED透鏡相較于現(xiàn)有技術中的LED透鏡，增加了位于所述第一上曲面4和第二上曲面5上