12的出光面的相反側與所述光源設置孔113的開口端齊平。當LED12設置在光源設置孔113的外面時，為了使LED12所有光全部能進入透鏡11中，優選的是，該LED12的出光面與所述光源設置孔113的開口端齊平。在本實施例中，所述LED12的出光面與所述光源設置孔113的開口端齊平。在如圖5所示的透鏡的仰視圖中，所述光源設置孔113為一個矩形孔。該矩形孔的中心軸與光軸111重合。在沿所述光軸111的截面上所述光源設置孔113包括一個矩形結構和一個楔形結構。該矩形結構所在的截面與楔形結構所在的面垂直。所述楔形結構包括一個頂部1131，一個位于所述頂部1131 —側的短邊側壁1132，以及一個位于所述頂部1131另一側的長邊側壁1133。所述頂部1131為所述楔形結構中所述光源設置孔113與光軸111相交的面，且該面為弧形面。如圖3所示，所述弧形面的曲率相對于所述透鏡11的出光方向為正曲率。所述為弧形面的頂部1131的出射光直接射向所述出光面112，并經該出光面112折射后射出。
[0025]所述全反射面114用于接收來自所述短邊側壁1132以及長邊側壁1133的光，并利用全反射定律將來自所述短邊側壁1132以及長邊側壁1133的光全部反射向出光面112，然后經該出光面112折射后射出。在沿光軸111的截面上，所述全反射面14的輪廓線的一端與出光面112連接，另一端與光源設置孔113的長、短側壁1132、1133的自由端連接，從而可以接收所有來自所述光源設置孔113的長、短側壁1132、1133的出射光。
[0026]為了配合整個照明系統100的結構設計，在所述短邊側壁1132的側，所述透鏡11具有缺口 115。由于所述短邊側壁1132的原因，該短邊側壁1132的出射光不會到達所述缺口 115所在的位置，因此為了更進一下縮小所述透鏡11的體積，可以將所述透鏡11切除一塊，從而形成該缺口 115，進而可以縮小整個照明系統100的體積。
[0027]所述LED(Light Emitting D1de) 12是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光能。該LED12的中心設置在透鏡11的光軸111。
[0028]所述被照射面20為所述LED模組10照射的位置，其可以為平面，也可以為曲面。在本實施例中，僅為了舉例說明本發明，該被照射面20為平面。該被照射面20可以為博物館中所要照亮的畫等物品，也可以是在超級市場中冰柜中的販賣品。如圖2所示，所述被照射面20設置在所述短邊側壁1132的一側，并在沿所述光軸111的截面上，所述被照射面20與光軸111之間的夾角大于O度小于20度。
[0029]與現有技術相比，由于所述透鏡11在沿光軸11的截面上包括有一個楔形結構的光源設置孔113，從光源LED12發出的光被分兩部分，一部分經所述長、短邊側壁1132、1133射出再經全反射面114反射后射向離LED模組10較遠的被照射面20 —側,而另一倍分經所述為弧形面的頂部1131擴散折射后再經出光面112射出射向整個被照射面20上。當然還需要說明的是所述長、短邊側壁1132、1133的出射光射向離LED模組10較遠的被照射面20的一側，并不是射向一點，而是形成一定范圍的光斑，其光斑的大小由光源及透鏡的大小決定。因此，可以理解的是，所述長、短邊側壁1133、1132在被照射面20上形成的光斑與頂部1131的出射光在被照射面20上形成的光斑是無縫接合在一起的，而不能有間隔。由于所述為弧形面的頂部1131將光線進行了配置，即更多的光線將射向離LED模組10較遠的被照射面20的一側，當然也有部分光線射向離LED模組10較近的被照射面20的一側，再加上所述長、短邊側壁1132、1133的出射光的補充使得雖然射向離LED模組較遠處會有更大的衰減，但是由于有更多的多到達離LED模組10的較遠處的一側，從而可以彌補由于到達離LED模組10較遠處而導致的更多的衰減。所以，該照明系統100可以使離LED模組10較近處與離LED模組10較遠處有基本相同的照度。在這里，需要說明“基本相同”的意思，該基本相同是指雖然用照度儀器測量離LED模組10較遠或較近的被照射面20的兩側，其照度值可能不完全一樣，但是對于人們肉眼觀察則難以察覺這種不同，從而達到對于人們的視覺來說，被照射面20的光照效果是一致的。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則的內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種透鏡，其特征在于:該透鏡包括一個光軸，一個與該光軸相交的出光面，一個設置在光軸上的光源設置孔，以及一個設置在所述光源設置孔與出光面之間的全反射面，所述光源設置孔為一個中心軸與光軸重合的矩形孔，在沿所述光軸的一個截面上，所述光源設置孔包括一個楔形結構且在該楔形結構中該光源設置孔與光軸相交的面為弧形面。
2.如權利要求1所述的透鏡，其特征在于:在沿所述光軸的截面上，所述出光面與光軸之間的夾角不等于90度并繞所述光軸順時針旋轉。
3.如權利要求1所述的透鏡，其特征在于:所述出光面上設置有多個相互連接的六角形微球面透鏡，該六角形微球面透鏡的曲率、拱高以及對邊距離根據預定的光線射束寬度設置。
4.如權利要求1所述的透鏡，其特征在于:所述楔形結構的光源設置孔包括一個頂部，一個位于所述頂部一側的短邊側壁，以及一個位于所述頂部另一側的長邊側壁。
5.如權利要求4所述的透鏡，其特征在于:所述頂部與光軸相交的面為所述的弧形面，該弧形面的曲率相對于所述透鏡的出光方向為正曲率。
6.一種LED模組，其包括一個透鏡，和一個與該透鏡搭配使用的LED，其特征在于:該透鏡包括一個光軸，一個與該光軸相交的出光面，一個設置在光軸上的光源設置孔，以及一個設置在所述光源設置孔與出光面之間的全反射面，所述光源設置孔為一個中心軸與光軸重合的矩形孔，在沿所述光軸的一個截面上，所述光源設置孔包括一個楔形結構且在該楔形結構中該光源設置孔與光軸相交的面為弧形面。
7.如權利要求6所述的LED模組，其特征在于:所述弧形面的曲率相對于所述透鏡的出光方向為正曲率。
8.一種照明系統，其包括至少一個LED模組，以及至少一個與相應的LED模組對應的被照射面，該LED模組包括一個透鏡，和一個與該透鏡搭配使用的LED，其特征在于:該透鏡包括一個光軸，一個與該光軸相交的出光面，一個設置在光軸上的光源設置孔，以及一個設置在所述光源設置孔與出光面之間的全反射面，所述光源設置孔為一個中心軸與光軸重合的矩形孔，在沿所述光軸的一個截面上，所述光源設置孔包括一個楔形結構且在該楔形結構中該光源設置孔與光軸相交的面為弧形面。
9.如權利要求8所述的照明系統，其特征在于:所述楔形結構的光源設置孔包括一個頂部，所述頂部與光軸相交的面為所述的弧形面，該弧形面的曲率相對于所述透鏡的出光方向為正曲率。
10.如權利要求8所述的照明系統，其特征在于:在沿所述光軸的截面上，所述被照射面與光軸之間的夾角大于O度小于20度，且該被照射面位于所述短邊側壁的一側。
【專利摘要】一種透鏡、LED模組及使用該LED模組的照明系統包括至少一個LED模組，以及至少一個被照射面。該LED模組包括一個透鏡，和一個LED該透鏡包括一個設置在光軸上的光源設置孔。所述光源設置孔為一個中心軸與光軸重合的矩形孔，在沿所述光軸的一個截面上，所述光源設置孔包括一個楔形結構且在該楔形結構中該光源設置孔與光軸相交的面為弧形面。由于所述為弧形面的頂部的光線將射向離LED模組較遠的被照射面的一側，使得雖然射向離LED模組較遠處會有更大的衰減，但是由于有更多的多到達離LED模組的較遠處的一側，從而可以彌補由于到達離LED模組較遠處而導致的更多的衰減，進而使得離LED模組較遠處與較近處皆有基本一致的亮度。
【IPC分類】F21V5-04, F21Y101-02, F21S2-00
【公開號】CN104613415
【申請號】CN201310552879
【發明人】張發偉, 林萬炯
【申請人】林萬炯
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日
【公告號】EP2869107A1, US20150124459