CN104763976A - 一种用于离散led光源的多阶二次配光透镜及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED光源照明领域，特别涉及一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜及设备。所述透镜入射面包括入射侧面和入射端面；所述入射端面为复合面，包括主入射端面和子入射端面；所述子入射端面设置于主入射端面上，为曲面向透镜底部方向凸起的曲面，所述子入射端面包括中心子入射端面和离轴子入射端面；所述透镜适用于离散LED光源，子入射端面同光源中各个子光源相对应使用；所述子入射端面将所处于离轴状态的子光源所发出相对于透镜中轴线的轴外光线，转变成该子入射端面的轴上光或近轴光，这样能有效提高小角度光线的光强；在入射端面上密集分布起匀光作用的次级小凸起透镜阵列，使离散光源经透镜调制后的照明光场达到理想的效果。

Description

一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜及设备

技术领域

本发明涉及LED光源照明领域，特别涉及一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜及设备。

背景技术

作为一种节能照明技术，LED照明全方位地进入了人们的生活。在实际生产及使用中，LED灯具的性价比成为日益突出的矛盾。在相同功率下，集成封装COB光源的价格是多颗独立封装光源的数倍，例如现在广泛使用的采用3030EMC支架封装的光源。还有在相同功率下的COB集成封装光源，芯片排布间距大的光源出光效率大于排布间距小的光源。因此现在不少灯具厂商试图采用多颗独立封装光源或芯片间距大的COB光源来降低光源成本。这两种方式的共性就是离散开发光光源，如果配以常规配光透镜，会在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布，产生较大的光斑缺陷，特别是在小角度高K值要求的情况下，光源的排布会很明显地分布在照明光场，极大地影响了照明效果。在现有应用中，有采用入射孔端面附着小透镜阵列的方法，这样的方式虽然可以使一部分频率段的光场分布得到匀化，但不能在出射光场的各个频段对照明光场的分布均匀性进行改善，这样的光场分布不均匀的缺陷极大的限制了离散光源的照明使用效果，为了提高中心光场的照明强度，同时实现各个频段均匀分布的光斑效果，人们不得不采用高成本的集成封装光源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜及设备，通过凸起主入射端面的基础分配作用使得子光源的出射光斑向出射光场的中心位置汇聚，使得出射光斑在低频得到有效调节；同时通过子入射端面的主体调节作用，将子光源所发出的轴外光调制成与透镜本体中心轴平行或者有小量夹角(通常＜10°)的对应子入射端面对称轴线上的轴上光或近轴光，进一步提高了中心光强，改变了在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布情况，在空间频率的中频阶段改善了出射光场的匀光性；并且在透镜主入射端面的中心位置设置有中心子入射端面，进一步改善出光效果，使用离散光源具有和集成芯片光源一样的光源效果，显著降低了光源的成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括入射面和出射面，所述透镜本体包括入射孔，所述入射孔位于透镜本体的底部中心，向透镜本体顶部方向凹陷(本发明中以透镜的入射面方向为顶部，以光源安装面方向为透镜底部，同时本发明所指的凹陷与凸起均是相对实体而言)所述入射孔的侧面为入射侧面；所述入射端面位于入射孔的顶部端面上；

所述主入射端面为曲面；所述子入射端面设置于主入射端面上；所述子入射端面为向透镜底部方向凸起的曲面；

所述子入射端面包括离轴子入射端面和中心子入射端面；

所述离轴子入射端面设置于偏离主入射端面中心的位置；所述离轴子入射端面的设置位置与透镜匹配的离轴子光源的位置相对应；所述离轴子入射端面将其对应的离轴子光源所发出的部分光线调制为与所述透镜本体中心轴平行的对应子光源对称轴线的轴上光或者近轴光；

所述中心子入射端面设置于所述主入射端面的中心位置；使用时所述中心子入射端面与中心子光源相对应；所述中心子光源是指其中心轴与透镜本体中心轴同轴的位于与透镜光源模块中心位置的子光源。

其中所述子入射端面在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影面积≥对应子光源在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影面积的0.8倍；

所述子入射端面的顶点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第一投影点，对应子光源中心点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第二投影点，所述第一投影点和第二投影点之间的距离≤对应子光源边缘处到中心点最大距离的1倍。(子光源边缘处到中心点最大距离是指：子光源中荧光粉涂布的边缘处到中心点之间的最大距离)。

进一步的，所述子光源，可以为一个单个的LED光源(单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源)，也可以为由至少2个的相对独立的次级子LED光源(次级子光源为单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源)所构成子光源模块。

当子光源为单个的LED光源构成时，通过离轴子入射端面与该子光源相对应，并且该子光源所发出部分的光线通过该子入射端面的调节后成为与所述透镜本体中心轴平行的子入射端面轴线的轴上光线或者近轴光线。

当子光源为至少2个的相对独立的次级子LED光源构成子光源模块时(某些情况下子光源并非是独立的LED光源，而是由2个以上相对集中分布的LED光源构成的，比如说三三两两或者三五成群的分布在一个相对集中的区域内(此处的相对集中分布是相比于其他子光源或子光源模块而言)，这种情况下，用一个子入射端面与子光源模块相对应(子光源模块的中心点即是该子光源的中心点)，该子入射端面将所对应的子光源模块所发出部分的光线调节成为与该子入射端面同轴的轴上光线或者近轴光。

本发明透镜的主入射端面为向透镜本体底部凸起的曲面，对所有子光源的成像起到汇聚和调制作用，影响离散光源经透镜成像的光斑的主要轮廓和大致分布，起到基础的分配作用；从出射光场光信号分布的角度来说，主要影响低频分量的分布。

本透镜的子入射端面包括离轴子入射端面和中心子入射端面，所述子入射端面与子光源向对应，其中所述离轴子入射端面将对应离轴子光源所发出的部分光线，调整成与透镜本体中心轴平行的对应子入射端面对称轴上的轴上光线，提高了照明光场的中心光强；改变了出射光场的呈现光源分布的情况，改善了出光效果，实现使用低成本的离散LED光源，达到和整体为芯片COB集成封装的LED光源相同的出光效果，降低了相关产品的生产成本。

当透镜使用时，其入射端面的中心位置往往也具有相应子光源(中心子光源)，本发明透镜中心具有相应的子曲面(中心子入射端面)将中心子光源所发出的部分光线汇聚到出射光场的中心，以达到更好的光学效果，特别是当透镜中心轴上的子光源为子光源模块时，为提高光源的利用效率同时减少离轴子入射端面的加工成本，可以在透镜中心位置的子光源模块中尽量多排布一些LED光源或者芯片COB集成封装的LED光源，以提高中心子光源模块的发光强度，此时中心子入射端面的设置显得由为重要，因为当中心光源为子光源模块时，其面积相对于单个LED光源或者单个芯片封装的LED光源的面积要大许多，而且也具有相对离散的特性；此时各个中心次子光源所述发出的光线若不经过中心子入射端面的汇聚的调整作用，难以在出光面形成与透镜本体中心轴同轴的均匀和柔和过渡的像斑。

总之，所述子入射端面对对应的子光源成像光斑的光强分布起到主体调制作用，调节频段为中低频段；同时其他没有与该子光源对应的子入射曲面也都会对对该子光源较大角度的光成像，这样就能在光场不同区域形成多个该子光源像。每个主曲面与子曲面都会对所有的子光源成像，这样在照明光场就会由许多子光源像叠加成在空间中低频率段相对均匀的分布。

作为一种优选，所述透镜的主入射端面和，或子入射端面上附着有次级透镜阵列(小凸起透镜阵列)；所述次级透镜向透镜本体底部方向凸起。(小凸起透镜阵列面的阵列方式可以是环形阵列也可以为行列阵列)，子入射端面将光源成像在中低频段进行了匀化，然而也带来一些中高频段的不均匀分布，所述次级小凸起透镜列阵可将上述照明光场中高频段的分布不均匀现象进行匀化，这样通过透镜中间端面入射的光就能在光场呈现大致均匀过度的光斑。

进一步的，所述透镜的主入射端面、子入射端面和，或入射侧面为雾化表面。次级小凸起透镜阵列面的设置能够较好地调制中高频率的空间不均匀分布，但是会带来一些高频率的照明光场分布不均，为了克服这种较为高频率的空间不均匀分布，这样通过将入射面进行雾化处理能在光场呈现较为圆润过度的光斑。

进一步的，所述子入射端面的球面曲率根据照明光场需要的角度及分布而定。

作为一种优选，所述入射侧面为圆柱面或者圆锥面，具体情况根据出光效果以及加工工艺而定。

进一步的，所述透镜本体还包括全反射面，所述全反射面位于透镜本体的侧面，入射到透镜侧面的光线经过所述全反射面的全反射作用后入射到透镜本体的出射面上，并经过透镜出射面的折射作用后，最终出射到透镜本体的顶部空间。

作为一种优选，所述全反射面包括子反射面，所述子反射面为平面或者曲面，相互离散拼接如鳞片状分布在所述全反射面上，它们对不同立体角范围内的光线分别进行控制，让它们按需要投射到照明光场，使全反射分形成的光斑相互叠加相互补充，形成较为理想的光斑。

进一步的，所述透镜的出射面为平面、轴对称曲面、平面与轴对称曲面组合面或不同轴对称曲面组合面，具体面型根据使用需要灵活设计。出射面可以为抛光面，也可以为雾化表面或小凸起透镜列阵面，这样可以进一步优化出射光斑的质量。

进一步的，由于本发明透镜的设计是根据光源结构分布来设计的，因此在使用时与光源有相对严格的对应关系，要防止透镜在装配时在轴向转动，因此本发明透镜具有定位装置来防止安装和使用所述透镜时与匹配光源之间的相对滑动，或者旋转错位。

进一步的，本专利所述透镜与其对应的光源可以根据需要配合适当的电源组件、散热组件以及其他结构组件共同组成LED灯具设备，该灯具设备具有成本低廉，光斑质量优良的特点。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本用于离散LED光源的多阶二次配光透镜的入射复合面包括主入射端面和子入射端面，所述子入射端面包括离轴子入射端面和中心子入射端面；所述主入射端面和子入射端面均为向透镜本体底部方向凸起的曲面，所述子入射端面设置于主入射端面上与子光源的位置一一对应；通过主入射端面的基础分配作用使得子光源的出射光斑向出射光场的中心位置汇聚，使得出射光斑在低频得到有效调节；同时通过子入射端面的主体调节作用，将子光源所发出的轴外光调制成与透镜本体中心轴平行或者有小量夹角的对应子入射端面对称轴线上的轴上光或近轴光，进一步提高了中心光强，改变了在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布情况，在空间频率的中频阶段改善了出射光场的匀光性；最后通过次级透镜和雾化处理对子光源的出射光斑在空间频率的中高频段进行进一步的匀化，使用离散光源具有和集成芯片光源一样的光源效果，显著降低光源的成本。大大降低光源的成本，在室内射灯类或者有角度要求的筒灯类的应用开发方面有广阔的应用前景。

附图说明：

图1为本用于离散LED光源的多阶二次配光透镜的剖面示意图。

图2为子入射端面与对应子光源在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影位置示意图。

图3为本用于离散LED光源的多阶二次配光透镜以及实施例1的仰视示意图。

图4为本用于离散LED光源的多阶二次配光透镜以及对应光源的立体结构示意图。

图5为实施例2仰视示意图。

图6为实施例3的仰视图。

图7为实施例4的仰视图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

本发明提供一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜及设备，通过凸起主入射端面的基础分配作用使得子光源的出射光斑向出射光场的中心位置汇聚，使得出射光斑在低频得到有效调节；同时通过子入射端面的主体调节作用，将子光源所发出的轴外光调制成与透镜本体中心轴平行或者有小量夹角的对应子入射端面对称轴线上的轴上光或近轴光，进一步提高了中心光强，改变了在照明光场呈现出与光源排布相类似的光斑分布情况，在空间频率的中频阶段改善了出射光场的匀光性；并且在透镜主入射端面的中心位置设置有中心子入射端面，进一步改善出光效果，使用离散光源具有和集成芯片光源一样的光源效果，显著降低了光源的成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜，如图1所示，包括透镜本体10，所述透镜本体10包括入射孔14、入射面和出射面12；其中，所述入射面包括，入射端面和入射侧面14-1；所述入射孔位于透镜本体10的底部中心，所述入射端面位于入射孔14的顶部端面上；所述入射端面包括主入射端面11-1和子入射端面11-2；所述子入射端面11-2包括离轴子入射端面11-2-1和中心子入射端面11-2-2；所述主入射端面11-1和子入射端面11-2均为向透镜本体10底部方向凸起的曲面，所述离轴子入射端面11-2-1设置于主入射端面11-1上，设置位置与透镜匹配的离轴子光源的位置一一对应，并且所述主入射端面11-1与透镜本体中心轴同轴的位置上也设置有中心子入射端面11-2-2；使用时所述中心子入射端面11-2-2与中心子光源相对应。

所述子入射端面与子光源对应是指：所述子入射端面在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影面积≥对应子光源在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影面积的0.8倍；

如图2所示，所述子入射端面11-2的顶点D在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影点D’到对应子光源A中心点O在与透镜本体中心轴垂直的面上的投影点O’的距离≤对应子光源A边缘处到中心最大距离的1倍(所述最边缘处是指子光源中荧光粉涂布的边缘距离子光源中心距离最远的位置)。

进一步的，所述子光源图1、图2和图3中A所示，可以为一个单个的LED光源(单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源)，也可以为由至少2个的相对独立的次级子LED光源(次级子光源为单颗的LED光源或者单个芯片封装的LED光源)所构成子光源模块。

当子光源为单个的LED光源构成时，通过离轴子入射端面与该子光源相对应，并且该子光源所发出部分的光线通过该子入射端面的调节后成为与所述透镜本体中心轴平行的子入射端面轴线的轴上光线或者近轴光线。

当子光源为至少2个的相对独立的次级子LED光源构成子光源模块时(某些情况下子光源并非是独立的LED光源，而是由2个以上相对集中分布的LED光源构成的，比如说三三两两或者三五成群的分布在一个相对集中的区域内(此处的相对集中分布是相比于其他子光源或子光源模块而言))，这种情况下，用一个子入射端面与子光源模块相对应(子光源模块的中心点即是改子光源的中心点)，该子入射端面将所对应的子光源模块所发出部分的光线调节成为与该子入射端面同轴的轴上光线或者近轴光。

如图1所示：本发明透镜的主入射端面为向透镜本体底部凸起的曲面，对所有子光源的成像起到汇聚和调制作用，影响离散光源经透镜成像的光斑的主要轮廓和大致分布，起到基础的分配作用；从出射光场光信号分布的角度来说，主要影响低频分量的分布。

本透镜的子入射端面包括离轴子入射端面和中心子入射端面，所述子入射端面与子光源向对应，其中所述离轴子入射端面将对应离轴子光源所发出的部分光线，调整成与透镜本体中心轴平行的对应子入射端面对称轴上的轴上光线，提高了照明光场的中心光强；改变了出射光场的呈现光源分布的情况，改善了出光效果，实现使用低成本的离散LED光源，达到和整体为芯片COB集成封装的LED光源相同的出光效果，降低了相关产品的生产成本。

当透镜使用时，其入射端面的中心位置往往也具有相应子光源(中心子光源)，本发明透镜中心具有相应的子曲面(中心子入射端面)将中心子光源所发出的部分光线汇聚到出射光场的中心，以达到更好的光学效果，特别是当透镜中心轴上的子光源为子光源模块时，为提高光源的利用效率同时减少离轴子入射端面的加工成本，可以在透镜中心位置的子光源模块中尽量多排布一些LED光源或者芯片COB集成封装的LED光源，以提高中心子光源模块的发光强度，此时中心子入射端面的设置显得由为重要，因为当中心光源为子光源模块时，其面积相对于单个LED光源或者单个芯片封装的LED光源的面积要大许多，而且也具有相对离散的特性；此时各个中心次子光源所述发出的光线若不经过中心子入射端面的汇聚的调整作用，难以在出光面形成与透镜本体中心轴同轴的均匀和柔和过渡的像斑。

总之，所述子入射端面对对应的子光源成像光斑的光强分布起到主体调制作用，调节频段为中低频段；同时其他没有与该子光源对应的子入射曲面也都会对对该子光源较大角度的光成像，这样就能在光场不同区域形成多个该子光源像。每个主曲面与子曲面都会对所有的子光源成像，这样在照明光场就会由许多子光源像叠加成在空间中低频率段相对均匀的分布。

作为一种优选，如图4所示，所述透镜的主入射端面和，或子入射端面上附着有次级透镜15阵列(小凸起透镜阵列)；所述次级透镜向透镜15本体底部方向凸起。(小凸起透镜阵列面的阵列方式可以是环形阵列也可以为行列阵列)，子入射端面将光源成像在中低频段进行了匀化，然而也带来一些中高频段的不均匀分布，所述次级小凸起透镜列阵可将上述照明光场中高频段的分布不均匀现象进行匀化，这样通过透镜中间端面入射的光就能在光场呈现大致均匀过度的光斑。

进一步的，所述透镜的主入射端面、子入射端面和，或入射侧面为雾化表面。。次级小凸起透镜阵列面的设置能够较好地调制中高频率的空间不均匀分布，但是会带来一些高频率的照明光场分布不均，为了克服这种较为高频率的空间不均匀分布，这样通过将入射面进行雾化处理能在光场呈现较为圆润过度的光斑。

进一步的，所述子入射端面的球面曲率根据照明光场需要的角度及分布而定。

作为一种优选，所述入射侧面为圆柱面或者圆锥面，具体情况根据出光效果以及加工工艺而定。

进一步的，如图1所示，所述透镜本体10还包括全反射面13，所述全反射面13位于透镜本体10的侧面，入射到透镜侧面的光线经过所述全反射面13的全反射作用后入射到透镜本体的出射面上，并经过透镜出射面的折射作用后，最终出射到透镜本体的顶部空间。

作为一种优选，如图3所示，所述全反射面13包括子反射面16，所述子反射面16为平面或者曲面，相互离散拼接如鳞片状分布在所述全反射面上，它们对不同立体角范围内的光线分别进行控制，让它们按需要投射到照明光场，使全反射分形成的光斑相互叠加相互补充，形成较为理想的光斑。

进一步的，所述透镜的出射面12为平面、轴对称曲面、平面与轴对称曲面组合面或不同轴对称曲面组合面。出射面可以为抛光面，也可以为雾化表面或小凸起透镜列阵面，这样可以进一步优化出射光斑的质量。

进一步的，如图1、图3所示，由于本发明透镜的设计是根据光源结构分布来设计的，因此在使用时与光源有相对严格的对应关系，要防止透镜在装配时在轴向转动，因此本发明透镜具有定位装置来防止安装和使用所述透镜时与匹配光源之间的相对滑动，或者旋转错位。

进一步的，本专利所述透镜与其对应的光源可以根据需要配合适当的电源组件、散热组件以及其他结构组件共同组成LED灯具设备，该灯具设备具有成本低廉，光斑质量优良的特点。

实施例1

如图3、图4所示，本实施例中包括6个子光源(其中5个离轴子光源和一个中心子光源)，其中5个离轴子光源都是单个的LED光源或者芯片COB集成封装的LED光源，5个离轴子光源相对于透镜本体的中心轴为离轴均匀分布，本实施透镜的入射孔顶部端面为曲面，在顶部端面的平面上设有与5个离轴子光源分别对应的离轴子入射端面；并且在透镜主入射端面的中心还设置一个中心子入射端面与个中心子光源相对应，子入射端面为球面；工作时，将6个子光源分别对准对应子入射端面的球面中心(6个子球面的球心位置相对于透镜入射孔侧面旋转轴的离轴量与各自对应光源中心相对于透镜入射孔侧面旋转轴的离轴量相同，或者子光源与对应子曲面的中心轴的偏移角度不大于10°)对应子曲面将子光源所发出部分的离轴光线调制成与透镜本体中心轴同平行的对应子入射端面上的轴上光或者是近轴光，这样每颗子光源都会在其对应子入射端面的作用下成像一个轴上主光斑，同时会在其他两个入射端面的作用下成像6个副光斑。因此最终照明场会存在6个几乎完全重合的主光斑，36个离散的副光斑。

此外，本实施例中的主入射端面和子入射端面上，具有次子曲面，这些次子曲面形成小透镜阵列，通过小透镜的匀化可以使主光斑及36个副光斑均匀的融合过渡，达到理想的照明效果。

本实施例中主入射端面对光源的出射光场的光斑分布起到基础的调配作用，为低阶功能面，本实施例中的子入射端面(包括离轴入射端面和中心入射端面)对光源的出射光场起到主体调配作用，为2阶功能面；而本实施例中的主入射端面子入射端面上的次子曲面对光源的出射光场的高频分量起到进一步匀化作用，为3阶功能面。

本实施例的其他结构和原理与具体实施方式相同，不再赘述。

实施例2

如图5所示，本实施例中，包括5个离轴子光源和一个中心子光源模块，其中5个离轴子光源都是单个的LED光源或者芯片COB集成封装的LED光源，而中心子光源模块中包含3个品字形排布的次子LED光源或者3个品字形排布的次子芯片COB集成封装的LED光源(图4小虚线框内表示子光源模块)，5个离轴子光源相对于透镜本体的中心轴为离轴均匀分布，本实施透镜的入射孔顶部端面为曲面，在顶部端面的曲面上设有与5个离轴子光源分别对应的离轴子入射端面，子入射端面为曲面；工作时，将5个离轴子光源分别对准对应子入射端面的曲面中心(或者子光源与对应子曲面的中心轴的偏移角度不大于10°)，对应子曲面将子光源所发出的部分离轴光线调制成与透镜本体中心轴平行的对应子入射端面上的轴上光或者是近轴光。本实施例在透镜主入射端面的中心还设置一个中心子入射端面与中心子光源模块相对应；本实施例中的中心子光源模块中的3各次子光源所发出部分的光经过中心入射端面的汇聚作用入射到透镜本体中。

本实施例的其他结构和原理与具体实施方式以及实施例1相同相同，不再赘述。

实施例3

如图6所示，包括5个离轴子光源模块和一个中心子光源，其中5个离轴子光源模块都包含3个品字形排布的次子LED光源或者3个品字形排布的次子芯片COB集成封装的LED光源(图5小虚线框内表示子光源模块)，而中心子子光源为单个的LED光源或者芯片COB集成封装的LED光源；5个离轴子光源模块中心相对于透镜本体的中心轴为离轴均匀分布，本实施透镜的入射孔顶部端面为曲面，在顶部端面的曲面上设有与5个子光源模块分别对应的离轴子入射端面，子入射端面为曲面。工作时，将5个离轴子光源分别对准对应子入射端面的曲面中心(或者子光源与对应子曲面的中心轴的偏移角度不大于15°)，对应子曲面将子光源所发出部分的离轴光线调制成与透镜本体中心轴平行的对应子入射端面上的轴上光或者是近轴光。本实施例在透镜主入射端面的中心还设置一个中心子入射端面与中心子光源相对应。

本实施例的其他结构和原理与具体实施方式以及实施例1相同相同，不再赘述。

实施例4

如图7所示，本实施例中包括5个离轴子光源模块和1个中心光源模块，其中所有子光源模块分别包含3个品字形排布的次子LED光源或者3个品字形排布的次子芯片COB集成封装的LED光源(图6小虚线框内表示子光源模块)，5个离轴子光源模块中心相对于透镜本体的中心轴为离轴均匀分布，本实施透镜的入射孔顶部端面为曲面，在顶部端面的曲面上设有与5个离轴子光源模块分别对应的离轴子入射端面，子入射端面为曲面；工作时，将5个子光源模块分别对准对应子入射端面的曲面中心，对应子曲面将子光源模块所发出部分的离轴光线调制成与透镜本体中心轴平行的对应子入射端面上的轴上光或者是近轴光；本实施例在透镜主入射端面的中心还设置一个中心子入射端面与中心子光源模块相对应；本实施例中的中心子光源模块中的3各次子光源所发出的部分光经过中心入射端面的汇聚作用入射到透镜本体中。

本实施例的其他结构和原理与具体实施方式以及实施例1相同相同，不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内；应该理解本发明说明书中所使用的附图均为示意性的，不代表具体的尺寸和比例。

Claims (10)

1.一种用于离散LED光源的多阶二次配光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括入射面和出射面，其特征是：所述入射面包括入射侧面和入射端面；所述入射侧面为所述透镜本体中入射孔的侧面；所述入射端面为所述入射孔的端面；

所述入射端面为复合面，所述入射端面包含主入射端面和子入射端面；

所述主入射端面为曲面；

所述子入射端面设置于主入射端面上；

所述子入射端面为向透镜底部方向凸起的曲面；

所述子入射端面包括离轴子入射端面和中心子入射端面。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征是：所述子入射端面在与所述透镜本体中心轴垂直的平面上的投影面积≥对应离轴子光源在与所述透镜本体中心轴垂直的平面上的投影面积的0.8倍；

所述子入射端面的顶点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第一投影点，对应子光源中心点在与透镜本体中心轴垂直的平面上形成第二投影点，所述第一投影点到第二投影点之间的距离≤对应子光源边缘处到中心点最大距离的1倍。

3.如权利要求2所述的透镜，其特征是：所述子光源为单颗的LED光源或者为由至少2个独立的次级子光源所构成子光源模块；所述次级子光源是单颗的LED光源。

4.如权利要求1至3之一所述的透镜，其特征是：所述主入射端面和，或子入射端面上附着有次级透镜阵列，所述次级透镜向透镜本体底部方向凸起。

5.如权利要求4所述的透镜，其特征是：所述主入射端面、子入射端面和，或入射侧面为雾化表面。

6.如权利要求5所述的透镜，其特征是：所述透镜本体还包括全反射面，所述全反射面位于所述透镜本体的侧面，所述全反射面由多个离散的小曲面拼接而成。

7.如权利要求6所述的透镜，其特征是：所述透镜的出射面为平面、轴对称曲面、平面与轴对称曲面组合面或不同轴对称曲面组合面。

8.如权利要求7所述的透镜，其特征是：所述出射面为抛光面、雾化表面或者为由次级透镜构成的小凸起透镜列阵面。

9.如权利要求8所述的透镜，其特征是：所述透镜具有定位装置。

10.一种LED灯具设备，其特征在于：包括如权利要求1至9之一所述的透镜。