LED长余辉复合发光偏光透镜及带有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材

摘要

LED长余辉复合发光偏光透镜，包括透镜本体结构（1）、长余辉发光成型体（2），透镜本体结构（1）为包括一侧光出射主体部（11）和另一侧主辅助光学部（12）的、上小下大的凸体结构，其底部向内凹陷形成容纳腔（1A），透镜本体结构（1）上设有容置凹槽(1B)或契合结构（1D），长余辉发光成型体（2）通过容置凹槽(1B)或契合结构（1D）结合在辅助光学部（12）上，其结合面上设有透明导光介质（3）形成导光偶合面(1e)，可与LED结合制成各种发光器材；其一侧侧重LED出射发光效果，使出射光满足主光束定点投光或定向投射等需求，整体又具长余辉发光效果；安装时LED出射面朝向迎车面或朝向路面、地面，既能服务机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员。

说明书

技术领域

本发明涉及发光光学器件和发光器材领域，具体涉及一种LED长余辉复合发光偏光透镜及带有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料，是一种光致发光材料：在光源激发下，发出可见光，并将获得的部分光能储存起来，在激发停止后，以光的形式将能量缓慢释放出来，其发光亮度与发光材料的本身性能有关，还与长余辉发光层的厚度和其中长余辉发光粉浓度有关；由于LED结合长余辉技术的不断发展和进步，长余辉材料的发光亮度有了大幅度的提高，这几年逐渐被重视，被应用到各种发光器材领域，受到市场和消费者的欢迎，形成了行业和地方标准，并已形成产业化发展。

现有的光电长余辉发光体主要有以下三类：

其中一类采用在发光体表面用涂层法设置长余辉发光材料层或覆盖发光膜，以专利号100467938C、CN 204328843 U为代表，通过电致发光体激发长余辉，部分光透过长余辉发光，由于制作工艺所限，长余辉发光材料层的厚度一般不超过1mm，因此余辉亮度过低，难以达到长余辉发光的实用要求；

其中一类将长余辉发光粉与导光介质混合后通过挤出或注塑或模压工艺制成长余辉发光面壳，以专利号CN 101776213 B、CN 205723621 U、CN 104170103 A、CN206890416 U为代表，该方法可以把长余辉面壳达到足够的厚度，虽然能使长余辉受到面壳内LED发光器件的充分激发，但是由于长余辉面壳内的LED发光器件发出的光透光率低，使其亮度衰减过大，从而使其原有的发光功能大大减弱甚至丧失殆尽，而且由于激发曲线的匹配原因导致原有发光体的发光颜色受到很大的限制，使LED长余辉发光体发光颜色的多样性受到局限，并且与余辉发光混光发光，导致发光色品发生偏移，发光不纯，产生色差，且制作成本高；

还有一类在发光器件上方如LED阵列灯板上直接将长余辉发光粉与导光介质混合后浇注并固化，或贴片复合成型。

终上所述，现有技术的长余辉光电产品，长余辉材料结合LED基本采用平面覆盖式设置，以液态浇注流平成型为主，主要呈层状形态，长余辉材料的下方或内部设有LED，LED仅SMD式（贴片式）LED的发光效果较好，其他封装方式LED的发光效果不理想，也有一部分产品在长余辉发光层上方还设有透光保护面板；尤以长余辉材料与LED接触的设置方式的发光效果为主，LED发光时一部分光能激发长余辉，一部分未被转化的光能经长余辉发光层后散射发光，因此现有技术产品必然存在以下的缺陷：

1、长余辉发光层主要通过透射激发，而目前LED主要有SMD式（贴片式）、COB式（集成式）、LAMP式（直插式）或仿流明灯珠，其封装方式、产品形状、大小规格、发光性能、焊接方式各有区别，使用侧重点也各不相同，还有部分LED已自带一次封装透，特别是LED发光体顶部与线路板层之间的高度（厚度）不一，故LED上方和LED侧周的长余辉发光层的厚薄不均，一般LED上方的长余辉发光层的厚度小于LED侧周的长余辉发光层的厚度，容易造成LED上方的长余辉发光层的厚度太薄，导致余辉亮度不够，或者LED侧周的长余辉发光层的厚度太厚，导致长余辉发光层激发不充分，造成光能浪费；且现有LED长余辉发光体的长余辉材料难以制成各种立体形状，立体发光效果不好，使得其发光视角特别是侧向发光的发光视角受到局限；总之，LED光能利用率低，发光效果和LED配光出射效果差。

2、由于长余辉发光层设在LED发光体的上方，LED发光经长余辉层出射时被长余辉粉末吸收和散射会导致LED出射光光强损失过大，指向性差（出射光丧失了方向性），难以达到按光路设计出射【便于实现发光角、光束角或光强分布等参数，如聚光或发散或偏射（出射主光束与发光主轴呈锐角出射）或、偏光（有时也叫侧光，一侧的出射光能分布大于另一侧的出射光能分布）等】的目的，特别在需要有照明用途的定点（区域）投光或需要有指示用途的定向（角度）投射需求的发光器材上完全不能满足，且现有产品发光射程近、视距短，特别不利于交通、安防、应急等用途视距远的要求，使用范围受限。

3、长余辉发光层覆盖在LED发光体上方，LED发光体透过长余辉发光材料的发光为与长余辉受激发光的混色发光，导致发光颜色不纯，色品偏移，故导致长余辉受激发光时对LED发光器件色品或色温等发光光谱的影响和干扰过大，影响了原有LED的发光发光光谱：对应照明用途的白光LED作激发光源时，则严重影响了白光光谱质量，当采用其他颜色的激发光源时，则会影响发光色品，导致其应用范围受限。

总之，现有技术的长余辉发光产品存在上述致命缺陷及其他一些缺点，制约了其发展，成为业内亟待解决的难题。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是：

能按设计所需分配LED发光体的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比，且光能利用率高，使其中一侧侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，发光效果（LED发光效果和长余辉发光效果）或配光出射效果好，有LED配光功能和长余辉发光的双重功能，能够解决现有LED长余辉发光体的缺陷，可适用于各种不同类型和规格的LED并便于生产制造及后期安装使用，可充当通用器件的LED长余辉发光透镜结构，解决困扰行业发展的难题；

特别的，能对出射光场再分配调整，可使LED发光体至少部分出射主光束按光路设计偏光（有时也叫侧光，一侧的出射光能分布大于另一侧的出射光能分布）出射，能够使出射光满足主光束定点（区域）投光或定向（角度）投射等需求；

在保留长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）出射，减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等）。

还可带来其他诸多优点，如实现长余辉发光时在长余辉相邻部位叠加发光的余辉增亮效果和在入光面或出光面形成余辉发光的发光虚环，起到增亮的作用；可以在透镜上设置微结构，使透镜外部的入射光在入光面或出光面上产生局部角度的反光效果。

该LED长余辉复合发光偏光透镜体积可大可小，小的可以充当单颗LED的复合发光透镜，大的可以充当集成封装LED的透镜或充当LED发光器具的灯壳或灯面；其一侧可以充当侧重于二次配光用途的LED非成像透镜使用，又兼具整体的长余辉发光效果，使透镜增加了余辉发光功能；该LED长余辉复合发光偏光透镜也可以侧重于长余辉发光用途的长余辉发光体使用，又使长余辉发光体兼具了透镜的配光偏光功能；且经配光设计可以实现LED发光器件出射的方向性出射和原有发光性能（发光波长、色品或色温等常规发光性能），整体又可具有高亮度的余辉发光功能，经配光设计还可以起到余辉发光的增亮作用，经配光设计还可以通过出射光的光场分配以达到设计目的并可以避免长余辉发光成型体受激发光时对原有LED长余辉发光体的负面影响【长余辉发光成型体遮光（吸收和散射）引起光强减弱导致光投射暗区对照明、投射等带来的影响，可以消除或部分消除暗区阴影】。该LED长余辉复合发光偏光透镜经过配光设计可以达到光能利用率更高，通用性更好，发光性能更优越，集成度和标准化程度更高，便捷程度高，适用性更广，能满足各种不同的发光需求侧重点，既可以用于指示发光或诱导发光用途为主的特种发光领域，又可以用于照明为主的常规发光领域。

该LED长余辉复合发光偏光透镜不仅解决了现有长余辉发光器材的缺陷，还增加了现有长余辉发光器材的功能，既能有长余辉发光功能，还可起到LED出射光的偏光（有时也叫侧光，一侧的出射光能分布大于另一侧的出射光能分布，或侧的出射光强大于另一侧的出射光强）功能，可用于定点（区域）投光或定向（角度）投射用途，例如出射光能占比较大或光强高的一侧朝向迎车面（正面），长余辉发光体所在的一侧朝向行人（背面），或者出射光能占比较大或光强高的一侧朝向路面或地面，从而使其中一侧侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以针对不同的需求，选择不同的发光侧重方向，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员，在安防发光领域更具有应用价值，拓展了其用途和使用领域。其特别适用于白光LED光源和其他色光光源，可以直接充当发光灯壳，或放在透明保护灯壳（如钢化玻璃面壳）或金属底壳内充当发光器材。

所述的透镜可以与LED结合做成带有余辉发光功能的LED或LED发光体，如点光源、条形灯、面板灯、造型灯等，更加适合于制成具有立体发光效果的LED长余辉发光体，可以充当局部结构应用于各种发光器件或器材、或制成各种通用发光光学标准器件和器材；可以直接充当发光灯壳，或充当集成发光器件或器材，使之不仅可以用在交通、消防、应急等领域，如可以安装到车辆等交通工具上起到显示车体轮廓的作用，也可以安装到交通设施，如路面、墙面、护栏上，起指示灯或轮廓灯的作用，可以扩展到常规白光照明和多色发光领域等常规发光领域，解决了现有技术的困难。

本发光的透镜本体结构起到LED光能分配器的作用，即：通过LED在长余辉所在一侧立体角位置的发光光强，用于激发长余辉，长余辉受激发光时理解成非方向性的散射光源，此时长余辉材料受激发光与LED叠加发光，为整体发光，相对的另一侧侧重于LED保持原有发光光谱出射，能按所需分配同时满足不同的发光侧重点，其总体的光能利用率高，发光效果（LED发光效果和长余辉发光效果）和配光出射效果好；

且由于LED的尺寸较小，透镜体的尺寸较大，可以通过透镜体放大LED的发光面积、或将LED的光束扩大来激发所对应的较大面积的长余辉发光体，起到扩大发光面的作用，可使操作的误差更小，更加易于操作；

透镜体还对长余辉发光起到增亮作用，进一步提高了发光性能。

本发明的技术方案是：一种LED（但不仅限于LED）长余辉复合发光偏光透镜（本文中的透镜是一种泛指的透镜，包括球面透镜、非球面透镜、棱镜，或上述组合透镜，其体积可大可小，小的可以充当单颗LED的复合发光透镜，大的可以充当集成封装LED的透镜或充当LED发光器具的灯壳或灯面），如图1、8所示，包括有透镜本体结构（1）、利用透明导光介质（3）【包括透明导光胶、透光树脂（常温液态或固态）或其他透光混合介质】通过液态（优选浇注有时也叫滴注或点胶）或熔融态（优选注塑）方式结合（优选粘结固化成形，一般采用液态浇注或模压、熔融态注塑或模压，优选液态浇注）在透镜本体结构（1）上的长余辉发光成型体（2），所述的透镜本体结构（1）包括其一侧主要供LED配光出射（包括与其底面呈锐角或平行底面出射）的光出射主体部（11）（有时也叫正面或前端，特别安装在地面时面对道路车辆行进主方向）和其相对另一侧（本文中的一侧和相对另一侧是广义的泛指，一般为前后两侧或左右两侧，也包括俯视圆心角小于180°的小扇形相对俯视圆心角大于180°的大扇形，或者俯视圆心角小于180°的小弧形对应俯视圆心角大于180°的大弧形等）结合有长余辉发光成型体（2）的辅助光学部（12）（有时也叫背面或后端，特别安装在地面时背对道路车辆行进主方向），光出射主体部（11）与辅助光学部（12）连体形成上小下大的凸体结构；透镜本体结构（1）的光出射主体部（11）与辅助光学部（12）结合部位的底部设有向内凹陷且开口向下的、可容纳LED的容纳腔（1A），且至少存在一个经过容纳腔（1A）的中心点（对应容纳腔内用于设置LED的中心位置）的中心剖面，其光出射主体部（11）与辅助光学部（12）沿该中心剖面左右对称（可以左右对称，或者前后对称且左右对称），透镜本体结构（1）上按区位设有用于结合长余辉发光成型体（2）的容置凹槽(1B)或契合结构（1D）；所述的长余辉发光成型体（2）为长余辉发光粉与透光混合介质按比例混合并通过液态成型或熔融态成型的固化成型物【其中，透光混合介质与透明导光介质（3）可以选用相同或不同的材料】，通过容置凹槽(1B)或契合结构（1D）结合在辅助光学部（12）上或中心容纳腔（1A)内靠近辅助光学部（12）的一侧，透镜本体结构（1）和长余辉发光成型体（2）的结合面上设有透明导光介质（3），其结合面为导光偶合面(1e)【LED至少部分光通过导光耦合面（1e）激发长余辉发光成型体（2），长余辉发光成型体（2）通过导光耦合面（1e）向外导光发光】；

如图2所示，所述的容纳腔（1A)的内壁（但不仅限于内壁）为入光面（1a）（一般为自由曲面），其中，容纳腔（1A)靠近光出射主体部（11）一侧的内壁为第一入光面（1a1）；

所述的透镜本体结构（1）的外侧面或/和顶面为出光面（1f）（一般为自由曲面），其中，透镜本体结构（1）的光出射主体部（11）这一侧未设有长余辉发光成型体（2），其所对应的外侧面或/和顶面为第一出光面（1f1），透镜本体结构（1）的辅助光学部（12）这一侧设有长余辉发光成型体（2），其所对应的外侧面或/和顶面为第二出光面（1f2）；

第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）至少各有一部分对应地在第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）之间形成可使容纳腔（1A)内或其下方的LED发出的部分光经第一入光面（1a1）在透镜本体结构（1）内经折射或反射且 的、以LED的原有发光光谱由第一出光面（1f1）侧向偏转出射的光出射通道（出射路径），其出射光是区别于经长余辉发光体吸收、散射和受激发光干扰的那一部分光的方向性出射，以达到定点（区域）投光或定向（角度）投射的目的；容纳腔（1A）与长余辉发光成型体（2）之间形成可使LED发出的光传导到（一般要经过折射或反射）长余辉发光成型体（2）的光激发通道【可以导光耦合面通过（1e）或其他路径】，长余辉发光成型体（2）与出光面（1f）之间形成可使长余辉发光成型体（2）在LED发光时的受激发光通过导光耦合面（1e）经折射或反射从出光面（1f）向外发光的发光通道和在LED熄灭后其中部分余辉发光通过导光耦合面（1e）经折射或反射从出光面（1f）向外发光的发光通道；

该LED长余辉复合发光偏光透镜能使容纳腔（1A)内或其下方的LED发出的光通过LED与透镜本体结构（1）的光学结构间的光学匹配达到光能分配，使其中一部分光保持原有LED的发光光谱（主要指发光波长、色品、或色温如白光等）沿光出射通路由第一出光面（1f1）侧向偏转出射，另一部分光入射到长余辉发光成型体（2）上激发长余辉发光成型体（2）发光：

使之当LED发光时，LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（1f1）按所需满足的出射后的光场分布要求出射；同时另一部分光传导到容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2），使长余辉发光成型体（2）受激发光；

如图5所示，LED熄灭后，容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的光通过导光耦合面（1e）经折射或反射从第一出光面（1f1）和第二出光面（1f2）向外发光，长余辉发光成型体（2）的光激发面可以面向观察者，使余辉发光效果更好；

所述的透镜本体结构（1）和长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）结合形成具有LED配光和长余辉发光功能的、LED发光时从第一出光面（1f1）出射光的光能占比大于从第二出光面（1f2）出射光的光能占比（其中一侧或一定夹角内侧重于LED配光出射）的LED长余辉复合发光偏光透镜。该透镜具有立体发光的效果（扩大视角），在特定的立体角上或在局部区域有余辉增亮效果。

进一步，所述的容纳腔（1A）（优选顶部）靠近（相邻）辅助光学部（12）的一侧设有向内凹陷的、具有一定形状的、可用于结合长余辉发光成型体（2）的容置凹槽（1B），或者所述的辅助光学部（12）上设有向内凹陷的、具有一定形状的、可用于结合长余辉发光成型体（2）的容置凹槽（1B）【优选俯视呈环形或扇形，适合于灌注或滴注液态发光浆料流平】；

所述的长余辉发光成型体（2）为长余辉发光粉与液态透光混合介质（如透明环氧树脂、透明PU、透明硅胶等）按比例混合后直接浇注（有时也叫滴注）到容置凹槽（1B）内流平固化成型的成型体(其特征有流平面，此处，液态透光混合介质充当透明导光介质（3），作为光能传递的导光介质)，以形状互补形态结合在容置凹槽（1B）的内壁上形成辅助光学部（12）上或中心容纳腔（1A)内靠近辅助光学部（12）的一侧设有长余辉发光成型体（2）的整体结构，其浇注接触面为导光偶合面(1e)。

进一步，透镜本体结构（1）上或/和长余辉发光成型体（2）上设有用于两者相互结合的契合结构(1D)；

所述的长余辉发光成型体（2）为长余辉发光粉与熔融态透光混合介质按比例混合后通过模具固化成型的预成型体（可以呈立体结构，优选注塑成型）（特别的，可以充当辅助光学部(12)），按对应区位通过契合方式并借助透明导光介质（3）粘结固化结合在透镜本体结构（1）上【此时，透明导光介质（3）主要起导光或光耦合和粘结作用】形成辅助光学部（12）上或中心容纳腔（1A)内靠近的一侧设有长余辉发光成型体（2）的整体结构；契合结构(1D)所在的契合部位的结合面上设有透明导光介质（3）（一般为透明导光介质（3）层)，形成导光偶合面(1e)，优选的契合部位或接触面设有可以容置透明导光介质（3）的缝隙，缝隙内设有透明导光介质（3），形成导光偶合面(1e)。

优选的，长余辉发光成型体（2）为SrAl

进一步，长余辉发光成型体（2）为长余辉发光粉与液态或熔融态透光混合介质的液态混合浆料浇注到容置凹槽（1B）的内壁上流平固化的成型体。

优选的，LED的出射光光能占比在15%到85%之间，或所述的长余辉发光成型体（2）占LED沿透镜本体结构（1）的中心垂直剖面的第一发光角区间（θ1）（张角）大小在30°到120°之间，或长余辉发光成型体（2）占LED沿透镜本体结构（1）底面（一般为与LED发光轴的垂直面）的第二发光角区间(θ2)大小在120°到240°之间；或所述的长余辉发光成型体（2）沿垂直于透镜本体结构（1）底面方向的投影总面积占整个透镜投影面积的占比在30%到70%之间，或所述的导光偶合面(1e)面积占透镜本体结构（1）外表面面积的占比在15%到100%之间，或所述的长余辉发光成型体（2）与容置凹槽（1B）的结合面面积占容置凹槽（1B）内壁表面积的占比在15%到100%之间，或所述的长余辉发光成型体（2）的厚度占整个透镜高度的占比在15%到85%之间，或所述的长余辉发光成型体（2）的竖直方向累计高度占容置凹槽（1B）的竖直方向深度的占比在15%到100%之间。长余辉发光成型体（2）优选靠近容置凹槽（1B）的最深处，由深往浅设置。

进一步，LED发光轴垂直于底面设置，所述的容置凹槽（1B）为部分围绕着LED发光轴的圆弧形凹槽，长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在容置凹槽（1B）的内壁上形成圆弧形长余辉发光成型体（2），或所述的容置凹槽（1B）为部分围绕着LED发光轴的非圆弧形凹槽，长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在容置凹槽（1B）的内壁上形成非圆弧形长余辉发光成型体（2）；

进一步，透镜本体结构（1）上设有两个或两个以上同轴的圆弧形容置凹槽（1B），各容置凹槽（1B）的内壁上分别通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合成两个或两个以上的圆弧形长余辉发光成型体（2）；

进一步，容置凹槽（1B）呈上窄下宽，使长余辉发光成型体（2）的出射角范围大或视角范围大，且便于脱模等生产工艺；或者容置凹槽（1B）的横截面呈U形、Ｖ形或W形,便于LED光出射，利于长余辉发光体的激发和发光；或者容置凹槽（1B）的顶点离透镜本体结构（1）底面的高度大于等于容纳腔（1A）的顶点离透镜本体结构（1）底面的高度,便于长余辉光出射。

进一步，辅助光学部（12）的一侧设有部分围绕容纳腔（1A）的弧形容置沟槽（1B），此时，容纳腔（1A)靠近辅助光学部（12）一侧的内壁为第二入光面（1a2），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在弧形容置沟槽（1B）的内壁上形成弧形长余辉发光成型体，所述的弧形长余辉发光成型体（2）占LED沿透镜本体结构（1）底面的第二发光角区间(θ2)大小在120°到240°之间（俯视），或者所述的容纳腔（1A）内靠近（相邻）辅助光学部（12）的一侧通过透明体区隔有扇形容置沟槽（1B），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在扇形容置沟槽（1B）的内壁上形成扇形长余辉发光成型体，所述的扇形长余辉发光成型体（2）占LED沿透镜本体结构（1）底面的第二发光角区间(θ2)大小在120°到240°之间（俯视）。

进一步，容纳腔（1A)呈旋转对称形状【可以在透镜本体结构（1）上偏心设置】，或者入光面（1a）呈旋转对称形状，或者出光面（1f）呈旋转对称形状。

进一步，容纳腔（1A)呈非旋转对称形状（如左右对称但前后不对称），或者入光面（1a）呈非旋转对称形状，或者出光面（1f）呈非旋转对称形状。

进一步，辅助光学部（12）的底部向上凹陷形成向下敞口的、部分围绕容纳腔（1A)的弧形容置凹槽（1B），或者辅助光学部（12）的底部向下凹陷形成向上敞口的、部分围绕容纳腔（1A)的弧形容置凹槽（1B）；所述的余辉发光体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在弧形容置凹槽（1B）的内壁上。

优选的，透镜本体结构（1）为折射率n1在1.4～2.2之间的PC、亚克力、PMMA、PS或玻璃材质，所述的液态或熔融态透明导光介质（3）为折射率n2在1.4～2.2之间的环氧、硅胶或PU材质。

进一步，透镜本体结构（1）为一体成型或分体组合成型或分次成型；或者透镜本体结构（1）的光出射主体部（11）与辅助光学部（12）为一体成型；或者透镜本体结构（1）的光出射主体部（11）与辅助光学部（12）分别成型后通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式胶合成一体。

优选的，LED长余辉复合发光偏光透镜的外围轮廓沿垂直透镜底面方向俯视呈几何形状（圆形或椭圆形或正方形或长方形或其他多边形）、文字、符号、数字或图案的形状。

进一步，透镜本体结构（1）的顶部还设有透明顶盖或透明保护层。

进一步，长余辉发光成型体（2）的外表面上设有透明保护层；或者所述的长余辉发光成型体（2）的表面设有光扩散层或导光层或反射层。

进一步，透镜本体结构（1）还设有结构附件（13），所述的结构附件（13）为与透镜本体结构（1）相连的、用于LED和线路板装配的限位支承结构（131），或安装固定用的外扩的底沿（132）、或、紧固结构（如螺孔、螺母、插座或插头等）或契合结构（如倒扣或过盈配合等）（133）、或防水密封胶圈结构（134）、或出线槽（135），或底部的定位构件（如定位支柱、定位台阶等）或契合结构或支撑件。起到契合（充当配件，便于和其他元器件组装或组合）、固定（便于与LED及线路板等固定，或与基座固定，如螺孔或支架等）、封装【便于灌胶，或密封圈或、线路板或导线的防水结构】或安装（后期作为元器件或器材安装固定）等作用，形成透镜模组。结构附件（13）可以是非透明材质，甚至可以是金属部件如盖圈等，可以为二次组装部件。

进一步，LED长余辉复合发光偏光透镜包含单个透镜本体结构（1），单个透镜本体结构（1）底部向内凹陷形成单个的、开口向下的容纳腔（1A)，容纳腔（1A)的一侧设有容置凹槽（1B），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在容置凹槽（1B）的内壁上形成单元式LED长余辉复合发光偏光透镜。

进一步，LED长余辉复合发光偏光透镜包含两个或两个以上的、按一定规律或形状设置的透镜本体结构（1）单元，各透镜本体结构（1）单元的底部向内凹陷形成单个的、开口向下的容纳腔（1A）；各透镜本体结构（1）单元的顶部或侧部彼此相连或各透镜本体结构（1）单元的顶部或侧部向外延展彼此相连形成面板一般为平面，也可以为弧面或球面等），相邻透镜本体结构（1）的容纳腔（1A)的同一侧设有容置凹槽（1B），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在容置凹槽（1B）的内壁上形成LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组【有时也叫透镜模组、灯壳、灯罩或灯板】。

进一步，LED长余辉复合发光偏光透镜包含多个透镜本体结构（1）单元，所述的多个透镜本体结构（1）单元按一定规律排列形成几何形状、文字、符号、数字或图案的形状，如排列呈行列或阵列、或相邻的两行或两列呈错位式，或形成环形或多边形；或者所述的多个LED长余辉复合发光偏光透镜组成透镜模组，其中，各LED长余辉复合发光偏光透镜单元按一定规律排列形成几何形状、文字、符号、数字或图案的形状。

进一步，可以其中的一部分透镜单元设有长余辉发光成型体（2），其余的透镜单元不设长余辉发光成型体（2），以便组合设置达到组合发光的目的；或全部透镜单元都设有长余辉发光成型体（2）。

进一步，相邻透镜本体结构（1）单元的容置凹槽（1B）之间相互连通或设有连通的流平槽，长余辉发光成型体（2）是连体的，不仅便于浇注成型，也利于产品的一致性（长余辉发光成型体厚度的一致性等）。

进一步，第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）彼此为自由曲面，两者之间形成球面透镜或局部球面透镜、非球面透镜或局部非球面透镜、全反射透镜或局部全反射透镜、棱镜或局部棱镜、或上述二种或二种以上组合的光学结构。

进一步，第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）之间形成凸透镜或局部凸透镜或中间厚周围薄类似凸透镜或局部中间厚周围薄类似凸透镜的、满足可使容纳腔（1A)内的LED的至少部分光向光出射主体部（11）所在一侧（侧向水平或侧向斜向上）聚光出射的光学结构；

该透镜能在LED发光时，使LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（1f1）向光出射主体部（11）所在一侧（侧向水平或侧向斜向上）聚光出射；同时另一部分光传导到容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2），使长余辉发光成型体（2）受激发光；

LED熄灭后，容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的光通过导光耦合面（1e）经折射或反射从第一出光面（1f1）和第二出光面（1f2）向外发光，并使长余辉发光成型体（2）能保持高余辉亮度。

进一步，第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔（1A)内的LED的至少部分光向光出射主体部（11）所在一侧侧向偏转出射的光学结构；

该透镜能在LED发光时，使LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（1f1）向光出射主体部（11）所在一侧侧向（侧向水平或侧向斜向上）偏转出射；同时另一部分光传导到容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2），使长余辉发光成型体（2）受激发光；

LED熄灭后，容置凹槽（1B）的内壁上的长余辉发光成型体（2）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的光通过导光耦合面（1e）经折射或反射从第一出光面（1f1）和第二出光面（1f2）向外发光，并使长余辉发光成型体（2）能保持高余辉亮度。

进一步，入光面（1a）或出光面（1f）或透镜本体结构（1）的底面上设有光学微结构，所述的光学微结构为多个微结构棱镜单元组成的阵列或多个微结构透镜单元组成的阵列【如鳞甲光学阵列结构或花纹光学阵列结构或复眼光学阵列结构或微棱镜反光阵列结构，以增加光扩散、反射、折射、均光、扩束等效果：1、对LED出射光起光场分布的配光效果，2、长余辉发光时，在入光面（1a）或出光面（1f）或透镜本体结构（1）的底面上形成发光轮廓的增亮作用，3、扩大了其视场，使长余辉的发光视觉效果更好，4、对外部入射光兼具反光作用，用作发光标识时有独到的效果，5、对出射光起局部调光作用】；或者入光面（1a）或出光面（1f）上设有多个切割面（类似钻石切割面）或棱镜条纹(一般为齿状棱镜或梯形状棱镜或柱状棱镜)，以增加折射或反射的效果，形成长余辉发光的虚环，或增加局部反光功能；或者透镜本体结构（1）上【优选顶部入光面（1a）或/和顶部出光面（1f）上】设有光扩散微结构（微型透镜阵列或微型棱镜阵列）或均光微结构（微型凹凸面，例如：光扩散层或磨砂结构），以减少出光面（1f）对人眼的过度刺眼，使发光更柔和。

进一步，透镜本体结构（1）的外侧部或外侧周（外延展部、外扩展部）还设有微棱镜型逆反射结构。

优选的，透镜本体结构（1）整体隆起，顶面呈平面或曲率较小的外凸或内凸自由曲面，其光出射主体部（11）一侧的第一入光面（1a1）和第一出光面（1f1）之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔（1A)内的LED的至少部分光向光出射主体部（11）所在一侧侧向偏转出射的光学结构，其辅助光学部（12）的一侧设有部分围绕容纳腔（1A）的弧形容置沟槽（1B），此时，容纳腔（1A)靠近辅助光学部（12）一侧的内壁为第二入光面（1a2），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在弧形容置沟槽（1B）的内壁上形成弧形长余辉发光成型体，或者所述的容纳腔（1A）内靠近（相邻）辅助光学部（12）的一侧通过透明体区隔有扇形容置沟槽（1B），长余辉发光成型体（2）通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式结合在扇形容置沟槽（1B）的内壁上形成扇形长余辉发光成型体；所述的长余辉发光成型体（2）为透镜本体结构（1）翻转后，将长余辉发光粉与液态或熔融态透光混合介质的混合浆料浇注到容置凹槽（1B）的内壁上流平固化的成型体。

进一步，如图6所示，透镜本体结构（1）的容纳腔(1A)内或容纳腔(1A)下方对应地设有LED（4）、线路板层（5）和封装层（6），所述的线路板层（5）通过封装胶或契合结构或紧固结构设在透镜本体结构（1）的底部并与透镜本体结构（1）的内壁之间形成密封的空气层，LED（4）不接触容纳腔(1A)设在上述空气层内，线路板层（5）还连有外部电气连接（7），封装层（6）设在线路板层（5）的下方将各元件封装为一体形成含有该LED透镜结构的发光体，或者线路板层（5）与LED长余辉复合发光偏光透镜的内壁之间为透明导光胶（3）层，LED（4）通过透明导光胶（3）层固定在容纳腔(1A)内。

进一步，线路板层（5）上还设有反射层（优选镀膜层）或反射器（优选反射杯或反射杯阵列），以利于提高LED的发光光效和长余辉发光体的发光光效。

进一步，LED（4）设在容纳腔（1A）的中轴线上，或者LED（4）的出光轴与透镜本体结构（1）底面的夹角在45°到90°之间。

进一步，容置凹槽（1B）的内壁上长余辉发光成型体（2）的下方还设有可容纳LED的容置槽，所述的容置槽内设有LED（4）。

优选的，LED（4）为发光光谱的波长范围在长余辉发光成型体（２）的激发光谱所在的波长范围内、或为与长余辉发光成型体（２）的激发光谱所在的波长范围呈交叉或重叠或覆盖的LED，或为至少包含两个以上发光二极管并分别具有两种或两种以上发光主波长的混光LED，或为组合有与长余辉发光成型体（２）的激发光谱对应的UV辅助光源的可见光LED，或为集成封装的RGB LED 、RGBW LED 、RGB UV LED或RG UV LED，或为COB封装的双色或多色LED。

进一步，线路板层（5）上还连有外连导线或电极或控制电路；或者所述的线路板层（5）的下方还设有底托或底盘或支架，用于封装、保护、散热、安装或固定。LED透镜可以通过二次注塑等用底托或底盘直接封装，或在封装好的LED透镜的底部固定底托或底盘或支架，用于安装、固定。

进一步，含有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材上还设有逆反射材料或逆反射结构，所述的逆反射材料优选晶格型逆反射材料，所述的逆反射结构优选微棱镜型逆反射结构。

进一步，所述的LED（4）受控以一定的周期和占空比频闪发光并激发长余辉发光成型体（2）发光，所述的含有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材为以频闪发光模式控制的发光器材；或者所述的LED（4）为两个或多个LED，受控以一定的周期和占空比并按时序发光并激发长余辉发光成型体（2）发光，所述的含有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材为以时序发光模式控制的发光器材；或者所述的LED（4）还联有储能元件；或者所述的LED（4）还联有太阳能光伏器件，所述的含有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材为太阳能供电的发光器材。

透镜本体结构（1）：

透镜本体结构（1）其材料可以按需采用有机材料或有机材料与无机材料的组合，可以为全透明或部分透明或局部透明，优选透明PC 、PMMA或透明环氧树脂，采用挤出、注塑、浇注等成型工艺，主要起透光、配光、保护、支承、包覆、容纳、固定、电路连接、安装等作用，能按设计所需分配LED发光体的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比、及对出射光场二次配光功能。

长余辉发光成型体（2）：

长余辉发光成型体（2）为长余辉发光粉与液态或熔融态透光混合介质混合后，经过加热固化或反应固化或经过注塑或模压等工艺的固化成型物；其中，长余辉发光粉为一种蓄能发光材料，优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类，如发蓝绿光的Sr

长余辉发光成型体（2）可以预先成型，通过透明导光介质（3）以液态固化方式或熔融态固化方式设置在透镜本体结构（1）的腔体内；也可以通过长余辉发光粉与液态或熔融态透光混合介质混合直接浇注到透镜本体结构（1）的腔体内固化成型，

优选的，长余辉发光成型体（2）采用双色系发光，如红色系或橘黄色系和蓝绿色系搭配。

透明导光介质（3）与透光混合介质：

透明导光介质（3）主要充当导光介质或粘结固化作用，主要为导光胶，并可用于粘接、固定各材料或组件，并起到导光的作用。如用于长余辉发光成型体（2）与透镜本体结构（1）之间粘合。

透光混合介质主要充当与发光粉混合的固化成型介质，为一定条件下可呈液态或熔融态的、能与固体粉末相混合并在一定条件下可固化成型的、透明或透光的有机介质或无机介质【一般为混合物。常温下有些呈液态，有些呈固态。呈固态的液态或熔融态透明导光介质（3）可通过加温等方式使之变成液态或熔融态。一般为液态透明胶黏剂，或为液态或固态的透明树脂，包括主体材料及其相关助剂（固化剂、促进剂、助熔剂、溶解液、稳定剂、分散剂、增稠剂、抗氧化剂、流平剂、消泡剂等），其中有机介质的主体材料一般为环氧树脂或硅胶树脂或聚氨酯树脂或PVC树脂或PET树脂或丙烯酸树脂或氟碳树脂等，所述的无机介质的主体材料一般为玻璃或石英等。

透明导光介质（3）与透光混合介质有时为相同的材料，可以互相代替使用，有时为不同的材料，不能互相代替使用。例如：当长余辉发光成型体采用液态浇注工艺时，透光混合介质充当了透明导光介质（3），两者为同种材料，而当长余辉发光成型体采用注塑成型等工艺时，透光混合介质为与发光粉混合的固化成型介质，而透明导光介质（3）可以采用与之不同的透明导光胶，例如透光混合介质为透明PMMA或PC材料，而透明导光介质（3）可以选用透明环氧材料，两者时不同的材料。

LED（4）：

LED（4）可以是LED、荧光灯或其他各种有机或无机光源，为发光光谱的波长范围在长余辉发光成型体（２）的激发光谱所在的波长范围内、或为与长余辉发光成型体（２）的激发光谱所在的波长范围呈交叉或重叠或覆盖的LED光源，或为至少包含两个以上发光二极管并分别具有两种或两种以上发光主波长的混光的LED，或为组合有与长余辉发光成型体（２）的激发光谱对应的UV辅助光源的可见光LED光源，或为集成封装的RGB LED 或RGBW LED 或RGB UV LED或RG UV LED，或为COB封装的双色或多色LED发光体,可为贴片式LED或直插式LED焊接在线路板上。

LED（4）可以是点光源、点阵光源、面光源或上述两者或两者以上的组合等。

LED（4）既可以是单个光源，也可以是两个或两组、多个或多组、相同波长或不同波长、相同封装方式或不同封装方式的光源组合。

最小的LED（4）为发光二极管。

线路板层（5）：

线路板层（5）可以为柔性或刚性线路板，可以连有外连导线或电极或控制电路。

最简单的，线路板层（5）可以充当封装层（6）。

本发明的LED长余辉复合发光偏光透镜及其含有该LED长余辉复合发光偏光透镜结构的发光器材的主要优点在于：

1、能适用不同类型LED，且能按设计所需分配LED发光体的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比，使其中一侧侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果。

2、能对出射光场二次配光功能，既能使LED按所预设的配光设计方向性偏光（有时也叫侧光，一侧的出射光能分布大于另一侧的出射光能分布）出射，使出射光满足主光束定点（区域）投光或定向（角度）投射等需求，又能使长余辉按所预设的配光设计无方向性散射发光，例如出射光能占比较大或光强高的一侧朝向迎车面（正面），长余辉发光体所在的一侧朝向行人（背面），或者出射光能占比较大或光强高的一侧朝向路面或地面，从而使其中一侧侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以针对不同的需求，选择不同的发光侧重方向，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员。

3、能最大限度地保持LED发光器件的原有发光性能（发光波长、色品或色温等常规发光性能），又可具有高亮度的余辉发光功能，并能多色发光。

4、还可带来其他诸多优点，如实现长余辉发光时在长余辉相邻部位叠加发光的余辉增亮效果；可以在透镜上设置微结构，使透镜外部的入射光在入光面（1a）、出光面（1f）上产生局部角度的反光效果。

5、由于LED体积相对小，光源分配和设置长余辉发光体时都会有较大误差。这样易使光源分配不合理，导致光能浪费，达不到原有的设计目的。而如果将长余辉发光体设置得离LED发光体较远，虽然可以减少误差，但由于LED发光体的激发光照度随距离减小，使长余辉发光体不能受到充分的激发，从而达不到预期的长余辉发光亮度效果。本发明的透镜体把长余辉发光体当作空间承载体和光路的传输载体，就可以通过长余辉发光体在透镜体上的光路所经部位及出光面积占比，简化操作和减少配合误差，例如，可以通过调节长余辉发光体的高度、宽度、深度等实现精准操控，并能借助Lighttools、solidwork、tracepro 等仿真软件很好地实现。

6、由于透镜和长余辉发光体是集成为一体的，集成度更高，使用性能更广；可以模块化或标准件形式，可以控制产品性能质量，降低生产成本和使用成本，便于提高生产效率，便于工业化和产业化，推动行业发展。

附图说明

图1为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的截面结构及配光示意图；

图2为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的余辉发光示意图；

图3为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的俯视透视结构示意图；

图4为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的截面结构及配光示意图；

图5为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的余辉发光示意图；

图6为一种LED长余辉复合发光偏光透镜的俯视透视结构示意图；

图7为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的立体透视结构示意图；

图8为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的沿中心轴俯视透视结构示意图；

图9为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的立体透视结构示意图；

图10为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的沿中心轴俯视透视结构示意图；

图11为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的立体透视结构示意图；

图12为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的沿中心轴俯视透视结构示意图；

图13为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的沿A1-A1截面结构示意图；

图14为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的立体透视结构示意图；

图15为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的沿中心轴俯视透视结构示意图；

图16为实施例一的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的点光源的A2-A2截面结构示意图；

图17为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的立体透视结构示意图；

图18为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的俯视透视结构示意图；

图19为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的A3-A3截面结构示意图；

图20为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的立体透视结构示意图；

图21为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的俯视透视结构示意图；

图22为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的A4-A4截面结构示意图；

图23为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的俯视透视结构示意图；

图24为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的立体透视结构示意图；

图25为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的俯视透视结构示意图；

图26为实施例二的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型灯的A5-A5截面结构示意图；

图27为实施例三的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜的条形灯的立体透视结构示意图；

图28为实施例三的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜的条形灯灯壳的俯视透视结构示意图；

图29为实施例三的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜的条形灯的A6-A6截面结构示意图；

图30为实施例四的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的发光道钉的立体透视结构示意图；

图31为实施例四的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的发光道钉的俯视透视结构示意图；

图32为实施例四的一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的发光道钉的A7-A7截面结构示意图；

图33为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的立体透视结构示意图；

图34为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的俯视透视结构示意图；

图35为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的A8-A8截面结构示意图；

图36为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的立体透视结构示意图；

图37为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的俯视透视结构示意图；

图38为实施例五的一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯的A9-A9截面结构示意图。

具体实施方式

基于本发明精神，结合实际需要可以按各种形状和结构或通过组合或排列设置形成多种实施方案，本文实施例仅例举LED长余辉复合发光偏光透镜及其透镜模组，或含有该透镜结构和透镜模组结构的灯壳或器件，及其利用上述透镜结构或灯壳与LED结合的发光器材的较为典型案例，但不仅限于本文实施例，下面结合附图描述本发明的实施例。

实施例一

本发明的实施例一提供了一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜的防水点光源（或发光灯），如图7-10所示，所述的透镜本体结构（110）整体隆起，顶面呈平面或曲率较小的外凸或内凸自由曲面，其光出射主体部（1110）一侧的第一入光面（110a1）和第一出光面（110f1）【第一出光面（110f1）可以呈外凸弧面，如图7、9所示，或者第一出光面（110f1）可以呈斜面，如图11、13所示，】之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔内的LED的至少部分光向光出射主体部（1110）所在一侧侧向偏转出射的光学结构，

其辅助光学部（1120）的一侧设有部分围绕容纳腔的弧形容置沟槽【其弧形容置沟槽所对应的圆心角（俯视）在120°到240°之间，可以如图8所示张成150°，也可以如图10所示的张成210°，优选如图12所示的张成180°】，长余辉发光成型体（120）通过液态或熔融态透明导光介质（130）粘结固化成形在弧形容置沟槽的内壁上形成弧形长余辉发光成型体（120）。

也可以如图14-16所示，容纳腔内靠近（相邻）辅助光学部（1120）的一侧通过透明体区隔有扇形容置沟槽【其扇形容置沟槽所对应的圆心角（俯视）在120°到240°之间，优选如图15所示的张成180°】，长余辉发光成型体（120）通过液态或熔融态透明导光介质（130）结合在扇形容置沟槽的内壁上形成扇形长余辉发光成型体（120）；

长余辉发光成型体（120）优选为透镜本体结构（110）翻转后，将长余辉发光粉与液态或熔融态透明导光介质（130）的混合浆料浇注到容置凹槽的内壁上流平固化的成型体。

制作防水点光源（或发光灯）时，可以直接将LED（140）所带的线路板（150）通过定位卡扣固定在LED长余辉复合发光偏光透镜的底部，并用封装胶封死线路板（150）与LED长余辉复合发光偏光透镜的间隙，将LED（140）固定在容纳腔的空气层内，再在线路板（150）下方用底壳或底板密封，底壳可以为透明（PC等）或非透明（ABS等），可以采用二次注塑连成一体，也可以分体成型后二次组装（如用透明胶粘合到透镜底部），其形状可以呈方形（如图7-10所示）或圆形（如图14、15所示）或菱形或六边形或其他形状（如图11、12所示），其延展部可以带有螺孔，以方便安装。其LED发光时，使LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（110f1）向光出射主体部（1110）所在一侧侧向（沿正向水平或斜向上）偏转出射；同时另一部分光传导到容置凹槽的内壁上的长余辉发光成型体（120），使长余辉发光成型体（120）受激发光；LED熄灭后，容置凹槽内壁上的长余辉发光成型体（120）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的大部分光通过导光耦合面经折射或反射从第一出光面（110f1）和第二出光面（110f2）向外（各向，特别是正向和背向）发光，并使长余辉发光成型体（120）能保持高余辉亮度。

进一步，弧形容置凹槽可以被透明格挡分成2段或多段，并在各段的内壁上结合长余辉发光成型体（120）。

进一步，也可以长余辉成型发光体（120）为带有嵌合体的弧形（弧面形）半包围（部分包围）结构，或为底部带有环形底座的单侧包壳或支架【可以呈一定角度（张角）设在透镜本体结构（110）的辅助光学部（1120）一侧】，例如，长余辉发光成型体（120）充当辅助光学部（1120），通过契合结构和透明导光胶与光出射主体部（1110）结合成透镜本体结构（110），或者长余辉发光成型体（120）为底部带有环形支架的单侧包围壳体；从上往下嵌合或从下往上嵌合在辅助光学部（1120）上并通过液态透明导光介质（130）以浸胶或滴胶方式固化结合成整体结构。

进一步，LED（140）设在容纳腔的中轴线上，其顶部距离容纳腔顶壁的高度、或其出光轴与透镜本体结构（1）底面的夹角可以按需调节，以达到所需的发光效果。

进一步，也可以封装在不锈钢壳或铝壳等，可以埋入地面或通过表面螺纹固定在交通工具或设施的安装孔内。

本实施例的含有LED长余辉复合发光偏光透镜的防水点光源，安装时一般正向朝向迎车面，背向朝向行人，或者正向朝向路面或地面，从而使正向侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以针对不同的需求，选择不同的发光侧重方向，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员；可以单独使用，也可以多个组合使用；也可以作为发光元器件用于制作各种发光器件、组件或器材。

实施例二

本发明的实施例二提供了一种带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型发光灯，如图17-26所示，其透镜本体结构（210）单元可以按一定规律排列,可按需排成文字、符号、数字等，或排列呈行列式或阵列式、或相连的两行或两列呈错位式，或形成圆周式或多边形式等；各透镜本体结构（210）单元的底部向内凹陷形成单个的、开口向下的容纳腔；各透镜本体结构（210）单元的顶部或侧部彼此相连或各透镜本体结构（210）单元的顶部或侧部向外延展彼此相连形成面板（灯板或灯壳），相邻透镜本体结构（210）的容纳腔的同一侧按实施例一的方式设有弧形容置凹槽（如图17、18、23-25所示）或扇形容置凹槽（如图20、21所示），长余辉发光成型体（220）通过液态或熔融态透明导光介质（230）粘结固化在容置凹槽的内壁上形成LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组。各相邻透镜本体结构（210）单元的容置凹槽可以是离散的，如图17、18、20、21、23所示；也可以是连体的，如图24、25所示，各相邻透镜本体结构（210）单元的容置凹槽通过流平通道连通，方便长余辉发光成型体一次性浇注成型。

也可以将单个透镜单元按一定规律排成阵列后通过紧固结构或封装胶固定到灯壳或基座等上。

制作其发光灯时，LED（240）可以采用点阵光源或面光源LED，可以采用各种不同类型或规格的LED，如5050等贴片LED，或F5、F8等草帽灯珠，或仿流明灯珠，排成阵列焊在线路板（250），也可以选用COB封装的LED面光源；将其线路板（250）通过定位卡扣固定在LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的底部，并用封装胶封死线路板（250）与LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的间隙，将LED固定在容纳腔的空气层内，再在线路板（250）下方用底板或封装胶密封。其LED发光时，各透镜单元内的LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（210f1）向光出射主体部（2110）所在一侧（一般是同侧）侧向（正向水平或正向斜向上）偏转出射；同时另一部分光传导到容置凹槽的内壁上的长余辉发光成型体（220），使长余辉发光成型体（220）受激发光；LED熄灭后，容置凹槽内壁上的长余辉发光成型体（220）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的大部分光通过导光耦合面经折射或反射从第一出光面（210f1）和第二出光面（210f2）向外（各向，特别是正向和背向）发光，并使长余辉发光成型体（220）能保持高余辉亮度。

进一步，可以做成各种形状的面板灯（可以如图17、18、20、21呈方形，或如图23呈圆形，或如图24、25呈条形），可以当作发光器材直接使用，也可以当作配件，例如将上述透镜与LED安装在金属底壳的空腔内，并在透镜顶面设置钢化玻璃充当透明保护层，封装制成防水灯，安装于地面或墙面。

也可以将实施例一的防水点光源充当组件，排成特定形状并通过紧固件或粘胶或契合结构结合到灯壳顶部的透光部上。

进一步，其顶部入光面或顶部出光面（210f）上设有光扩散微结构（例如：光扩散层）或均光微结构（例如：磨砂结构），以减少对人眼的过度刺眼，使发光更柔和。

本实施例的带有LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的造型发光灯，安装时一般正向朝向迎车面，背向朝向行人，或者正向朝向路面或地面，从而使正向侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以针对不同的需求，选择不同的发光侧重方向，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员；既可以充当配光元器件或配光组件用于制作各种发光器材，又可以作为局部结构与其他光学组件或发光组件结合，用于设计、制作各种发光器件、组件或器材。其造型发光灯可以按需制成各种形状，可用作发光点光源拼装模块、点光源图案、文字或字母或符号模组、多功能灯、发光标识牌，可以安装到车辆等交通工具上起到显示车体轮廓的作用，也可以安装到交通设施，起指示灯或轮廓灯的作用 ，安装简单，应用广泛。

实施例三

本发明的实施例三提供了一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的条形灯，如图27-29所示，其透镜结构为PC或PMA挤出成型的硬灯条或透明硅胶、PU、PVC挤出成型的软灯条或灯带或注塑成型的灯板面壳，其透镜本体结构（310）为条形延伸呈直线形，其光出射主体部（3110）所在一侧的第一入光面（310a1）和第一出光面（310f1）之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔内的LED的至少部分光向该侧侧向偏转出射的光学结构，其辅助光学部（3120）的一侧设有与透镜本体结构（310）并行的直线形容置沟槽，长余辉发光成型体（320）通过液态或熔融态透明导光介质（330）粘结固化成形在直线形容置沟槽的内壁上形成直线形长余辉发光成型体（320）。

制作条形灯时，如图29所示，LED（340）采用线阵LED光源，将线阵LED所带的线路板（350）通过定位卡扣固定在LED长余辉复合发光条形偏光透镜的底部，并用封装胶封死其与LED长余辉复合发光条形透镜透镜的间隙，再在两端用堵头密封，在其底部用封装胶密封。

其LED发光时，各LED部分光保持原有LED的发光光谱沿光出射通路从第一出光面（310f1）向光出射主体部（3110）所在一侧侧向（正向水平或正向斜向上）偏转出射（单侧发光）；同时另一部分光传导到容置凹槽的内壁上的长余辉发光成型体（320），使长余辉发光成型体（320）受激发光；LED熄灭后，容置凹槽内壁上的长余辉发光成型体（320）以亮度衰减形式保持余辉发光，其发出的大部分光通过导光耦合面经折射或反射从第一出光面（310f1）和第二出光面（310f2）向外（双侧）发光，并使长余辉发光成型体（320）能保持高余辉亮度。

可以将上述条形灯固定在带有条形腔的金属外壳（如铝合金外壳）内，并在其出光面（一般为顶面）设置透光钢化玻璃（起透光、保护的作用），制成金属外壳的条形灯。

进一步，线路板可以连有外连导线或电极，或联有控制电路，LED（340）可以通过预设以一定的周期和占空比的频闪发光，或多个LED（340）以一定的周期和占空比按时序发光。线路板层的下方还设有散热器，条形灯固定在金属外壳内时，金属外壳充当散热器的作用。

本实施例的带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的条形灯，安装时一般正向朝向迎车面，背向朝向行人，或者正向朝向路面或地面，从而使正向侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以针对不同的需求，选择不同的发光侧重方向，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员；可以用作直线型条形灯，也可以充当交通、消防、应急标志等，还可以作为景观装饰灯用。

实施例四

本发明的实施例提供了一种带有LED出射面呈斜面的LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的发光道钉，如图30-32所示，外壳为带有上下开口的容纳腔的四棱台体ABS注塑外壳，其正向和背向的斜面上通过超声波热合有带有围边的出射面呈斜面的条形PC注塑壳充当LED长余辉复合发光偏光透镜模组，PC注塑壳上设有5个横向排列的透镜本体结构（410），其光出射主体部（4110）一侧的第一入光面（410a1）和第一出光面（410f1）【第一出光面（410f1）呈斜面，如图30所示，】之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔内的LED的至少部分光向光出射主体部（4110）所在一侧（正向或背向）侧向偏转出射的光学结构，其辅助光学部（4120）的一侧设有部分围绕容纳腔的、相互连通的容置沟槽，长余辉发光成型体（420）通过将透镜本体结构（410）翻转后，长余辉发光粉与透明环氧胶的液态混合浆料浇注到容置凹槽的内壁上流平固化成型。

制作发光道钉时，LED（440）采用带有条状线路板（450）的贴片灯珠，将线路板（450）通过定位卡扣固定在LED长余辉复合发光偏光透镜模组的底部，并用封装胶封死线路板（450）与LED长余辉复合发光偏光透镜的间隙，将贴片灯珠固定在容纳腔的空气层内，在其底部用封装胶密封；将太阳能光伏板嵌合到注塑外壳的顶部凹槽内，将控制电路与锂电池安装到注塑外壳的容纳腔内，将LED（440）、太阳能光伏板和锂电池分别通过导线与控制电路相连，再用封装胶填胶到注塑外壳的容纳腔内至与其底面平齐。

本发明的带有聚光结构的出射面呈斜面的LED长余辉复合发光偏光透镜多单元模组的发光道钉，一般安装在道路路面上，安装时一般正向朝向迎车面，既有正向和背向的LED出射功能，又有向上方或侧上方的长余辉发光功能，可以按选择分配激发光和出射光的光能占比来满足实际发光所需的侧重点，使之既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员；其LED可采用一定周期和占空比的频闪发光或常亮发光，LED发光时，大部分光经透镜折射和反射后侧向（水平）出射，可视距离远，少部分光用于激发长余辉发光体，余辉发光经透镜折射后向上方或侧上方出射，既能服务于机动车驾驶员，又能兼顾行人与非机动车驾驶员，具有良好的社会和经济价值。

实施例五

本发明的实施例五提供了一种带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯，如图33-38所示，其灯壳为透明环氧树脂注塑成型的灯板面壳，其透镜本体结构（510）按类似实施例三的透镜结构设置，为条形（曲线或折线）延伸并首尾衔接呈环形，如圆形环（如图33、34、36、37）、方形环或多边形环（如六边形环）；其光出射主体部（5110）所在一侧（外侧）的第一入光面（510a1）和第一出光面（510f1）之间的侧壁呈截面上窄下宽的形状（类似弧形棱镜折射）、形成满足可使容纳腔内的LED的至少部分光向该侧侧向偏转出射的光学结构，其辅助光学部（5120）的一侧设有与透镜本体结构（510）并行的环形形容置沟槽（如图33、34所示），或设有部分围绕容纳腔且相互连通的弧形容置沟槽，长余辉发光成型体（520）通过液态或熔融态透明导光介质（530）粘结固化成形在容置沟槽的内壁上。

制作造型发光灯时，LED（550）采用环形LED光源（可以采用带状LED光源绕成环形，可以采用多个条状或带状LED光源首尾拼接成环形），将环形LED光源通过定位卡扣固定在灯壳透镜结构的底部，并用封装胶封死其与灯壳透镜结构的间隙，在其底部用封装胶密封。

透镜本体结构（510）围成的中心部位可以是空心，以节省材料；也可以在透镜本体结构（510）围成中心部位的顶面做成连体的透光板，其下方设置不同发光颜色的LED阵列面光源或COB面光源充当第二配光LED（542），而容纳槽内或下方的环形LED光源充当LED（541），以实现组合发光功能；也可以在透镜本体结构（510）围成中心部位的内腔设有控制电路或电池组件并用导线连成电路，控制LED以一定规律发光（如以一定的周期和占空比频闪发光或按时序动态发光）；也可以在透镜本体结构（510）围成中心部位的顶面做成连体的透光板，其下方设置太阳能光伏器件等，如图33、34、36、37所示，从而具有太阳能供电的发光功能。

本发明的带有LED长余辉复合发光条形偏光透镜结构的造型发光灯，朝外侧侧重于LED出射发光效果，整体又具有长余辉发光效果，可以按选择分配激发光和出射光的光能占比来满足实际发光所需的侧重点；可按需制成各种封闭形状，可用于制作文字或字母或符号发光模组、多功能灯、发光标识牌、轮廓灯或轮廓标、地灯等，应用面十分广泛。

以上所述仅为本发明的较佳方案而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等，或者将本技术应用于相关和类似技术领域，均应包含在本发明的保护范围内。