CN106164577A

CN106164577A - 光学透镜及用于背光的led灯模块

Info

Publication number: CN106164577A
Application number: CN201380080676.XA
Authority: CN
Inventors: 王素平; J·M·纳尔; B·M·斯帕尼; 张小娟; 倪燕; 谢珊珊
Original assignee: GE Lighting Solutions LLC
Current assignee: Current Lighting Solutions LLC
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2016-11-23
Also published as: CA2928253A1; CA2928253C; EP3063465A4; EP3063465A1; US20160265742A1; WO2015062023A1

Abstract

提供一种用于照亮目标平面的LED灯模块。LED灯模块(110，130)包括第一LED源、设置在第一LED源附近的第二LED源、覆盖第一LED源的第一透镜(124)，以及覆盖第二LED源的第二透镜(126)。第一透镜(124)构造成将从第一光源发射的第一光束引导至目标平面(140)。第二透镜(126)构造成将从第二光源发射的第二光束引导至目标平面(140)。第一透镜和第二透镜中的至少一个定形成具有非对称轮廓。还提供了并入LED灯模块的一种背光系统和一种用具。

Description

光学透镜及用于背光的LED灯模块

技术领域

本公开的实施例大体上涉及LED照明，并且更具体地涉及用于照亮用具(fixture)如立体发光字指示牌(channel letter sign)的目标表面的背光LED系统。

背景技术

立体发光字为金属或塑料字，其通常用于商业和其它组织的建筑上用于外部标识。立体发光字中的至少一些包括背光系统，其使用多个发光二极管(LED)装置用于照亮立体发光字的前面，以使立体发光字在黑暗环境中可看见。传统上，至少出于成本和能量节省的原因，为了减少用于立体发光字中的LED装置的量，多个光学透镜用于以一种方式分配从多个LED装置发射的光束，以允许光束均匀地分配在前面上，即使LED装置可不在指示牌的前面后方与彼此均匀间隔开。

提出用于与立体发光字一起使用的光学透镜的一个示例性设计在Nail等人的标题为″LED Lighting Module for Backlighting″的美国专利申请公告US 2013/0042510A1中描述。如本专利申请中所述，透镜具有旋转对称的轮廓，或者具有球形外表面，其均匀地分配从LED装置发射的光束。与旋转对称轮廓透镜的使用相关联的一个限制在于，以透镜和LED构成的LED灯模块可不能够配合到具有浅深度和/或窄宽度的立体发光字中。与窄立体发光字内的旋转对称轮廓透镜的使用相关联的另一个限制在于，LED灯模块的效率由于从窄侧壁反射所需的光的量而为低的。

因此，合乎需要的是，提供改进的光学透镜和并入改进的透镜的LED灯模块，以解决先前透镜设计的限制中的至少一个。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于照亮目标平面的LED灯模块。LED灯模块包括第一LED源、设置在第一LED源附近的第二LED源、覆盖第一LED源的第一透镜，以及覆盖第二LED源的第二透镜。第一透镜构造成将从第一光源发射的第一光束引导至目标平面。第二透镜构造成将从第二光源发射的第二光束引导至目标平面。第一透镜和第二透镜中的至少一个定形成具有非对称轮廓。

根据本公开的另一个方面，提供了一种背光系统。背光系统包括与彼此电联接的多个LED灯模块。多个LED灯模块中的一个包括电路板、安装在电路板上的第一LED源、安装在电路板上的第二LED源，以及安装在电路板上并且覆盖第一LED源和第二LED源两者的光学元件。光学元件构造成将从第一LED源和第二LED源中的至少一个发射的光束分配成非对称光图案。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于向观察者呈现可见指示牌的用具。用具包括目标平面和用于将光束引导至目标平面的背光系统。背光系统包括与彼此电联接的多个LED灯模块。多个LED灯模块中的一个包括电路板、安装在电路板上的第一LED源、安装在电路板上的第二LED源，以及安装在电路板上并且覆盖第一LED源和第二LED源两者的光学元件。光学元件构造成将从第一LED源和第二LED源中的至少一个发射的光束分配成第一光图案和不同于第一光图案的第二光图案。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，本公开的这些及其它的特征、方面和优点将变得更好理解，在该附图中，相似的标记遍及附图表示相似的部分，其中：

图1为根据本公开的示例性实施例的背光系统的透视图；

图2为根据本公开的一个示例性实施例的沿线1-1截取的图1中所示的背光系统的LED灯模块的截面视图；

图3为根据本公开的另一个示例性实施例的图2中所示的LED灯模块中使用的光学元件的透视图；

图4为根据本公开的示例性实施例的沿线2-2截取的图3中所示的光学元件的截面视图；

图5为示出根据本公开的示例性实施例的从一个LED灯模块发射的光束的光分布图案的极线图；

图6为根据本公开的示例性实施例的从一个LED灯模块发射的光束的照明分布；以及

图7为根据本公开的示例性实施例的从多个LED灯模块提供的光束的照明分布。

具体实施方式

本公开的实施例针对用于背光系统或LED灯模块中的改进的光学元件。更具体而言，构造有非对称光学轮廓的光学元件提出用于在目标平面中非对称地分配光图案。与非对称光学元件的使用相关联的一个技术益处或优点在于，构造有提出的光学元件的LED灯模块可配合到用具中，如，可具有窄深度和/或窄宽度的立体发光字罐(can)。与非对称光学元件的使用相关联的另一个技术益处或优点在于改进了总体效率。与非对称光学元件的使用相关联的又一个技术优点或益处在于位于显示照明装置或封壳中的两个平行侧壁之间的LED的LED数目可最小化。侧壁可为反射性、半透明和/或透明的。例如，LED灯模块可用于两个玻璃或塑料件之间，以通过沿面之间的通道使光均匀地散布来产生用具或显示器内的照明效果。通过参照在下面根据本公开的一个或更多个实施例提供的详细描述和附图，其它技术优点或益处将对本领域技术人员而言变得显而易见。

为了提供这些实施例的简明描述，不在一个或更多个特定实施例中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，这种开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。

除非另外限定，否则本文中使用的技术和科学用语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的意义。如本文中使用的用语″第一″、″第二″等不表示任何顺序、质量或重要性，而是用于将一个元件与另一个区分开。另外，用语″一″和″一个″不表示数量的限制，而是表示提到项目中的至少一个的存在。用语″或″意思是包括性的，并且意味着所列项目中的任一个、若干个或所有。″包含″、″包括″或″具有″和本文中的其变型的使用意思是涵盖此后所列的项目和其等同物，以及附加项目。用语″连接″和″联接″不限于物理或机械连接或联接，并且可包括直接或间接的电连接或联接。

如本公开中使用的，用语″LED″应当理解为包括能够响应于电信号生成辐射的任何电致发光的二极管或其它类型的基于载体喷射/接合的系统。因此，用语LED包括但不限于各种基于半导体的结构，其响应于电流、发光聚合物、电致发光条等发射光。

具体而言，用语LED是指所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)，其可构造成以红外光谱、紫外光谱以及可见光谱的各种部分中的一个或更多个生成辐射。LED的一些实例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED。还应当认识到的是，LED可构造成生成具有用于给定光谱的各种带宽(例如，窄带宽、宽带宽)的辐射。

例如，构造成生成基本上白色光的LED(例如，白色LED)的一个实施可包括一定数量的管芯(dies)，其分别发射不同的电致发光光谱，该不同的电致发光光谱组合地混合来形成基本上白色的光。在另一个实施方式中，白光LED可与磷光材料相关联，其将具有第一光谱的电致发光转换成不同的第二光谱。在该实施的一个实例中，具有相对短的波长和窄带宽光谱的电致发光″泵送″磷光材料，其继而辐射具有略微较宽光谱的较长波长的辐射。

还应当理解的是，用语LED并未限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上文所论述，LED可表示单个发光装置，其具有多个管芯，该多个管芯构造成分别发射不同的辐射光谱(例如，可或可不能够独立地控制)。另外，LED可与磷光体相关联，该磷光体认作是LED(例如，一些类型的白色LED)的组分部分。大体上，用语LED可表示封装的LED、非封装的LED、表面安装的LED、片载(chip-on-board)LED、T形封装安装的LED、径向封装的LED、功率封装LED、包括一些类型的包装和/或光学元件(例如，漫射透镜)的LED等。

参照图1，示出了根据本公开的示例性实施例的背光系统100的透视图。背光系统100可用于用具，如，立体发光字，或任何其它适合的显示照明装置和封壳中。如图1中所示，背光系统100包括第一LED灯模块110和第二LED灯模块130。第一LED灯模块110和第二LED灯模块130可设置在由立体发光字罐限定的内部空间处。第一LED灯模块110和第二LED灯模块130构造成照亮至少一个表面，如，立体发光字的顶表面，以在黑暗环境中将可见指示牌呈现给观察者。在一个实施例中，第一LED灯模块110和第二LED灯模块130以串联方式经由两条电导线102，104如电线与彼此电连接。在一些实施例中，两条电导线102，104可布置成柔性的或可收缩的，使得第一LED灯模块110与第二LED灯模块130之间的距离可根据实际要求调整。尽管示出了两个LED灯模块，但在其它实施例中，构想出了对于特定应用，可在背光系统100中使用更少或更多的LED灯模块。在一些实施例中，此外或作为备选，两个或更多个LED灯模块可以以并联方式电连接。

在一些实施例中，第一LED灯模块110和第二LED灯模块130可以以任何适合的手段安装于立体发光字罐。例如，如图1中所示，附接于第一LED灯模块110的壳体118的底表面的双面带116可用于将第一LED灯模块110固定于立体发光字罐(未示出)的内表面(例如，后表面或底表面)。在其它实施例中，第一LED灯模块110可使用螺钉或任何其它适合的紧固件固定于立体发光字罐的内表面。以类似方式，如图1中所示，附接于第二LED灯模块130的壳体138的底表面的另一个双面带136可用于将第二LED灯模块130固定于立体发光字罐的内表面(例如，后表面或底表面)。在其它实施例中，第二LED灯模块110可使用螺钉或任何其它适合的紧固件固定于立体发光字指示牌的内表面。

在通电时，第一LED灯模块110操作成将从多个第一LED光源(图1中未示出，将参照图2详细描述)发射的第一光束(大体上表示为112)引导在目标平面140(如立体发光字指示牌的前面或顶表面)处，该多个第一LED光源设置在LED灯模块110的壳体118的内侧处。在所示实施例中，第一LED灯模块110包括光学元件120，其延伸穿过限定在第一LED灯模块110的壳体118的顶表面处的开口122。光学元件120构造成将从第一LED光源发射的光束引导至目标平面140以使立体发光字可看见。在一些实施例中，光学元件120构造有折射表面，以使从光源发射的光束发散，使得目标平面可利用具有良好光学均一性的光束照亮。在一个实施例中，光学元件120为集成地形成的光学元件，其包括第一透镜124、第二透镜126以及第三透镜128，它们与彼此紧密连接。在其它实施例中，光学元件120可包括单独地制造的透镜，其可与彼此间隔开。

在图1的所示实施例中，第一透镜124、第二透镜126以及第三透镜128中的各个布置成具有大致相同的光学轮廓。例如，第一透镜124、第二透镜126以及第三透镜128中的各个可布置成具有非对称的光学轮廓，使得第一透镜124、第二透镜126以及第三透镜128中的各个可将从第一LED源发射的光束非对称地分配至目标平面140。如本文中使用的，″非对称轮廓″和/或″非对称光学轮廓″是指光学元件或光学透镜布置成具有用于折射从LED光源提供的光束的至少两种不同类型的光学折射表面。例如，光学元件或光学透镜可具有用于使从LED光源提供的光束发散的一个或更多个弯曲外表面，以及用于折射从LED光源提供的光束的一个或更多个平表面。

在特定实施例中，如O-XYZ笛卡尔坐标系中表示的，第一透镜124、第二透镜126、第三透镜128中的各个可以以一种方式构造成允许沿O-X方向以第一光图案分布的光束112具有大于沿大致垂直于O-X方向的O-Y方向以第二光图案分布的光束112的光强度的光强度。就此而言，可实现从LED光源发射的光束的非对称光图案。在其它实施例中，构想出了并非所有三个透镜124，126，128都构造成具有非对称轮廓。作为替代，透镜124，126，128中的至少一些可布置成具有对称轮廓。例如，在一些实施例中，第一透镜124和第三透镜128可布置成具有非对称轮廓，并且第二透镜126布置成具有对称轮廓。光学透镜126的对称轮廓的一个实例为旋转的对称轮廓，如球形表面。

以类似方式，第二LED灯模块130操作成将从多个第二LED光源(图1中未示出)发射的第二光束(大体上表示为132)引导在立体发光字指示牌的目标平面140处。在一些实施例中，第一LED灯模块110和第二LED灯模块130之间的节距可调整成允许从第二LED灯模块130发射的第二光束132与从第一LED灯模块110发射的第一光束112重叠，以确保目标平面140上的均匀光分布。

在所示实施例中，第二LED灯模块130包括光学元件150，其延伸穿过限定在第二LED灯模块130的壳体138的顶表面处的开口142。光学元件150构造用于将从第二LED光源发射的光束引导至目标平面140。在一个实施例中，光学元件150为集成地形成的光学元件，其包括第一透镜144、第二透镜146以及第三透镜148，它们与彼此紧密连接。在其它实施例中，光学元件150可包括单独地制造的透镜，其可与彼此间隔开。

在图1的所示实施例中，第二LED灯模块130的第一透镜144、第二透镜146以及第三透镜148中的各个布置成具有大致相同的光学轮廓。例如，第一透镜144、第二透镜146以及第三透镜148中的各个可布置成具有非对称的光学轮廓，使得第一透镜144、第二透镜146以及第三透镜148中的各个可将从第二LED源发射的光束非对称地分配至目标平面140。

在特定实施例中，如O-XYZ笛卡尔坐标系中所表示，第一透镜144、第二透镜146、第三透镜148中的各个可以以一种方式构造成允许沿O-X方向以第一光图案分布的光束132具有大于沿大致垂直于O-X方向的O-Y方向以第二光图案分布的光束132的光强度的光强度。就此而言，可实现从第二LED光源发射的光束的非对称光图案。在其它实施例中，构想出了并非所有三个透镜144，146，148都构造成具有非对称轮廓。作为替代，透镜144，146，148中的至少一些可布置成具有对称轮廓。例如，在一些实施例中，第一透镜144和第三透镜148可布置成具有非对称轮廓，并且第二透镜146布置成具有对称轮廓。光学透镜146的对称轮廓的一个实例为旋转的对称轮廓，如球形表面。

参照图2，示出了根据本公开的示例性实施例的LED灯模块200的截面视图。LED灯模块200可用作图1中所示的第一LED灯模块110和/或第二LED灯模块130，用于引导光束来照亮目标平面140(见图1)。

如图2中所示，LED灯模块200包括主体或壳体204，其可由包覆模制塑料制成，并且用于容纳LED灯模块200的各种元件。在一个实施例中，主体204可包括通道，以允许导线202如电线从一侧进入到主体204中，并且从主体204的相对侧离开。主体204还可包括安装部件252，其集成地或单独地连接于主体204。在一个实施例中，安装部件252形成有开口或穿孔254，用于将LED灯模块200安装或固定于立体发光字罐。如早先所述，LED灯模块200此外或作为备选可包括双面带208，其附接于主体204的底表面。在一个实施例中，双面带208可附接于立体发光字罐的后表面，以将LED灯模块200关于立体发光字罐固定就位。

在一个实施例中，LED灯模块200包括电路板206如印刷电路板，其设置在主体204内侧。电路板206电联接于导线202，用于接收通过导线202供应的电流。在一个实施例中，电路板206包括第一表面222和第二表面224。在一个实施例中，第一表面222构造成安装多个LED源232，234，236。第二表面222构造成安装各种其它元件，如，LED控制器242、一个或更多个电阻器244，以及一个或更多个二极管246，其与LED源232，234，236中的至少一个电连接，以确保LED源232，234，236适当地起作用。

在一个实施例中，多个LED源232，234，236例如由软钎焊机械地且电气地联接于电路板206。尽管图2中绘出了三个LED源232，234，236，但在其它实施例中，LED灯模块200可包括更少或更多的LED源。在一些实施例中，三个LED源232，234，236沿直线排列。在其它实施例中，三个LED源232，234，236可沿非直线排列，如，以圆、半圆、椭圆和任何其它适合的几何形状。另外，在所示实施例中，三个LED圆232，234，236以预定距离与彼此间隔开。预定距离可根据一定数量的因素变化，如使用的LED源的类型，以及与LED源结合使用的光学透镜。

继续参照图2，电路板206的第一表面222进一步构造成将一个或更多个光学元件210安装在其上。进一步参照图3，光学元件210为集成地形成的光学元件，其包括第一透镜212、第二透镜214以及第三透镜216。在所示实施例中，第一透镜212、第二透镜214以及第三透镜216与彼此紧密连接，而没有任何互连的部分。即，三个透镜212，214，216中的各个物理地接触相邻的一个。在其它实施例中，三个透镜212，214，216可以以在其间形成的距离间隔开。在又一些实施例中，三个透镜212，214，216可单独地制造并且单独地安装于电路板206。

在所示实施例中，第一透镜212、第二透镜214以及第三透镜216还与支承部件218集成地形成，支承部件218用于将三个透镜212，214，216支承在其上。此外，在一个实施例中，支承部件218包括设置在支承部件218的两个转角处的两个柱266，268。从支承部件218的一个表面延伸的两个柱266，268用于配合到电路板206中限定的对应的凹口和/或孔中，以确保光学部件210以及三个透镜212，214，216保持在它们的适当位置。在其它实施例中，用于将光学元件210和电路板206安装在一起的柱孔(或柱凹口)机械构造可颠倒。即，支承部件210可形成有凹口和/或孔，并且电路板206形成有对应的柱，用于配合到凹口和/或孔中。构想出的是，该特定构造不应当解释为限制性的，并且光学元件210可使用任何其它适合的手段如螺钉和/或粘合剂安装于电路板206。

进一步参照图2和3，三个透镜212，214，216中的各个限定用于覆盖和密封对应的LED源232，234，236的中空室。将LED源232，234，236密封在对应的透镜212，214，216内可防止灰尘颗粒落到这些LED源232，234，236上，并且还提供用于这些LED源232，234，236的防潮和防水条件。在一些实施例中，三个透镜212，214，216由丙烯酸和/或聚碳酸酯材料制成，其还为透明的，用于使从LED源232，234，326发射的光束穿过。

继续参照图2和3并且进一步参照图4，在一个实施例中，三个透镜212，214，216布置成具有相同的轮廓。在特定实施例中，三个透镜212，214，216中的各个布置成具有非对称轮廓来以非对称方式分配从光源232，234，236发射的光束。如图3中所示，第一透镜212包括第一外表面262，其为曲面，如复合曲面，或更具体是椭圆体表面。在一个实施例中，第一外表面262布置成具有沿O-Y方向测得的均一宽度。在其它实施例中，第一外表面262可布置成具有其它形状，如，球形表面或非球形表面。

如图4中进一步所示，第一透镜212还包括内表面265，其也为曲面，如复合曲面，或更具体是椭圆体表面。内表面265与外表面262协作，以限定具有从第一透镜212的中心到第一透镜212的边缘的变化厚度的壁。变化厚度的壁构造允许从第一光源232发射的光束与目标平面成宽角发散。更具体而言，构造有均一宽度的曲面265允许从第一光源232发射的光束的相当大部分分布为沿目标平面140的O-X方向的第一光图案。

回头参照图3，第一透镜212还包括第二外表面264，其在一个实施例中为平表面。即，第二外表面264垂直地连接于第一外表面262。此外，第一透镜212还包括第三外表面(图3中不可见)，其布置成平行于第二外表面264，并且垂直地连接于第一外表面262。结果，第一外表面262、第二外表面264以及第三外表面构成第一透镜212的整个外表面。第二外表面264构造成折射从第一LED源232发射的光束，并且以第二光图案在目标平面140(见图1)中分配光束。在一个实施例中，平外表面264构造成生成第二光图案，其具有比由弯曲外表面262生成的第一光图案的密度更低的密度。如可理解的，使光学元件210或透镜212，214，216构造有平表面允许光学元件210或透镜212，214，216配合到立体发光字罐中，该立体发光字罐具有沿O-Y方向测得的较窄宽度。此外，较少或甚至没有光束分配至立体发光字指示牌的侧表面，因此，改进了LED灯模块的效率。

如图3和4中进一步所示，第二透镜214和第三透镜216构造成具有与第一透镜212相同的光学轮廓。例如，第二透镜214包括第一弯曲外表面272、第二平面外表面274、第三平面外表面(图3中不可见)，以及弯曲内表面267，用于在目标平面140中非对称地分配从第二LED源234发射的光束。第三透镜216包括第一弯曲外表面282、第二平面外表面284、第三平面外表面(图3中不可见)，以及弯曲内表面269，用于在目标平面140中非对称地分配从第三LED源236(见图2)发射的光束。在一些实施例中，从三个LED源232，234，236发射且由三个透镜212，214，216分配的光束可重叠，以在目标平面140上产生更均匀的光分布。

图2-4中所示的光学透镜210可以以多种方式修改。例如，在一个实施例中，在覆盖三个LED源如LED源232，234，236的情况下，光学透镜210可为集成地形成的光学元件，其构造成具有两个弯曲外表面，该两个弯曲外表面在没有任何中间部分的情况下连接。光学透镜210还具有平面外表面，使得从LED源232，234，236发射的光束也可在目标平面140中非对称地分布。

参照图5，其为极线图310，示出了根据本公开的示例性实施例的从图2中所示的一个LED灯模块200发射的光束的光分布。如图5中所示，非对称光图案由LED灯模块200提供。例如，形状类似于″蝙蝠翼″的第一光图案312表示由LED灯模块200分配且沿O-X方向测得的光束。在一个实施例中，沿O-X方向的第一光图案312可实现大约140度的宽视角。第二光图案314代表由LED灯模块200分配且沿O-Y方向测量的光束。第二光图案314具有小于第一光图案312的光强度。因此，LED灯模块200的效率可提高。

参照图6，其示出了根据本公开的示例性实施例的从图2中所示的LED灯模块200发射的光束的不同照明光图案。如图6中所示，具有大致条形的第一照明光图案322表示从LED灯模块200分配且沿O-X方向测量的光束。垂直于第一照明光图案322的也具有大致条形的第二照明光图案324表示从LED灯模块200分配且沿O-Y方向测得的光束。可看到第二照明光图案324具有小于第一照明光图案322的照度值的照度值。因此，LED灯模块200的效率可提高。

参照图7，其示出了根据本公开的示例性实施例的由五个LED灯模块生成的光束的照明分布。水平轴线表示目标平面处的位置关于五个LED灯模块的中心的距离。垂直轴线表示目标平面处测得的照度值。如图7中所示，改进的LED灯模块的光分布在沿O-X方向测得的大约360毫米的范围上具有大约94％的光均匀性。

尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理解，可作出各种改变，并且等同方案可替换其元件，而不脱离本发明的范围。此外，技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的互换性。此外，可使许多改型适合本发明的教导的特定情形或材料，而不脱离其基本范围。因此，意图是，本发明不限于公开为构想用于执行本发明的最佳模式的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims

1.一种用于照亮目标平面的LED灯模块，包括：

第一LED源；

设置在所述第一LED源附近的第二LED源；

覆盖所述第一LED源的第一透镜，所述第一透镜构造成将从所述第一光源发射的第一光束引导至所述目标平面；以及

覆盖所述第二LED源的第二透镜，所述第二透镜构造成将从所述第二光源发射的第二光束引导至所述目标平面；

其中所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个定形成具有非对称轮廓。

2.根据权利要求1所述的LED灯模块，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜集成地形成。

3.根据权利要求1所述的LED灯模块，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个包括：

弯曲外表面；

弯曲内表面，其相对于所述弯曲外表面限定具有变化厚度的壁，所述弯曲内表面和所述弯曲外表面与彼此协作，以将从所述第一LED源和所述第二LED源发射的所述光束的至少一部分引导至所述目标平面；以及

平面侧表面，其连接于所述弯曲外表面和所述弯曲内表面，所述平面侧表面构造成将从所述第一LED源和所述第二LED源发射的所述光束的至少一部分引导离所述目标平面。

4.根据权利要求3所述的LED灯模块，其特征在于，所述弯曲外表面和所述弯曲内表面布置成具有在所述目标平面中沿一个方向测得的均一宽度。

5.根据权利要求3所述的LED灯模块，其特征在于，所述弯曲外表面具有复合曲面。

6.根据权利要求5所述的LED灯模块，其特征在于，所述复合曲面包括球形表面或椭圆体表面。

7.根据权利要求1所述的LED灯模块，其特征在于，所述LED灯模块还包括：

设置在所述第二LED源附近的第三LED源；以及

覆盖所述第三LED源的第三透镜，所述第三透镜构造成将从所述第三LED光源发射的第三光束引导至所述目标平面；

其中所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜中的至少一个定形成具有非对称轮廓。

8.一种背光系统，包括：

与彼此电联接的多个LED灯模块，所述多个LED灯模块中的一个包括：

电路板；

安装在所述电路板上的第一LED源；

安装在所述电路板上的第二LED源；以及

光学元件，其安装在所述电路板上并且覆盖所述第一LED源和所述第二LED源两者，所述光学元件构造成将从所述第一LED源和所述第二LED源中的至少一个发射的光束分配成非对称光图案。

9.根据权利要求8所述的背光系统，其特征在于，所述光学元件包括：

第一透镜，其覆盖所述第一LED源并且用于非对称地分配从所述第一LED源发射的第一光束；以及

第二透镜，其覆盖所述第二LED源并且用于非对称地分配从所述第二LED源发射的第二光束。

10.根据权利要求8所述的背光系统，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜集成地形成，并且所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个包括：

弯曲外表面；

弯曲内表面，其相对于所述弯曲外表面限定具有变化厚度的壁，所述弯曲内表面和所述弯曲外表面与彼此协作，以将从所述第一LED源和所述第二LED源发射的所述光束引导至目标平面；以及

平面侧表面，其连接于所述弯曲外表面和所述弯曲内表面，所述平面侧表面构造成将从所述LED源发射的光束引导至所述目标平面以在所述目标平面上生成所述非对称光图案。

11.根据权利要求8所述的背光系统，其特征在于，所述弯曲外表面具有复合曲面。

12.根据权利要求11所述的背光系统，其特征在于，所述复合曲面包括球形表面或椭圆体表面。

13.根据权利要求8所述的背光系统，其特征在于，所述光学元件还包括与所述第一透镜和所述第二透镜集成地形成的支承部件，所述支承部件包括从所述支承部件的一个表面延伸的至少一个柱，用于配合到限定在所述电路板中的对应凹口或孔中。

14.根据权利要求8所述的背光系统，其特征在于，所述多个LED灯模块中的一个还包括安装在所述电路板上的第三LED源；并且所述光学元件还构造成覆盖所述第三LED源，并且将从所述第一LED源、所述第二LED源和所述第三LED源中的至少一个发射的所述光束分配成非对称光图案。

15.一种用于向观察者呈现可见指示牌的用具，所述用具包括：

目标平面；以及

用于将光束引导至所述目标平面的背光系统，所述背光系统包括与彼此电联接的多个LED灯模块，所述多个LED灯模块中的一个包括：

电路板；

安装在所述电路板上的第一LED源；

安装在所述电路板上的第二LED源；以及

光学元件，其安装在所述电路板上并且覆盖所述第一LED源和所述第二LED源两者，所述光学元件构造成将从所述第一LED源和所述第二LED源中的至少一个发射的所述光束分配成第一光图案和不同于所述第一光图案的第二光图案。

16.根据权利要求15所述的用具，其特征在于，所述第一光图案具有大致条形图案，并且所述第二光图案具有大致条形图案。

17.根据权利要求15所述的用具，其特征在于，所述第一光图案大致垂直于所述第二光图案。

18.根据权利要求15所述的用具，其特征在于，所述光学元件包括：

19.根据权利要求18所述的用具，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜集成地形成，并且所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个包括：

弯曲外表面；

弯曲内表面，其相对于所述弯曲外表面限定具有变化厚度的壁，所述弯曲内表面和所述弯曲外表面与彼此协作，以将从所述LED源发射的所述光束引导至目标平面；以及

20.根据权利要求19所述的用具，其特征在于，所述弯曲外表面具有复合曲面。

21.根据权利要求20所述的用具，其特征在于，所述复合曲面包括球形表面或椭圆体表面。

22.根据权利要求15所述的用具，其特征在于，所述用具包括立体发光字指示牌。

23.根据权利要求15所述的用具，其特征在于，所述用具包括显示照明装置。