CN103062707B - 发光二极管镜片及其光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是公开一种发光二极管镜片及其光源装置,光源装置包括发光二极管镜片及发光二极管。发光二极管镜片包含光入射面、光出射面与镜片底表面。光出射面包含设置于中央的凹陷部与围绕该凹陷部的凸出部。光入射面为一凹面且包含第一光学作用区及第二光学作用区,两者之间具有一光程变化点。第一光学作用区是设置于光入射面的中央;第二光学作用区是连接第一光学作用区与镜片底表面;光程变化点的位置是满足特定条件。通过发光二极管镜片所构成的光源装置,可形成均匀的碟状光型,以使用于以发光二极管作为光源的背光模块等装置中。

Description

发光二极管镜片及其光源装置
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种发光二极管镜片及其光源装置,尤其是关于一种适用于液晶 显示面板的背光模块,用W形成均匀的碟状光型的发光二极管镜片及其光源装置。
背景技术
[0002] 液晶显示器是广泛地应用于电视、笔记型电脑、平版型电脑及手机等具有显示功 能的电子产品上。于液晶显示器中,已知可采用冷阴极蛋光灯(CCFL)、场效发光器巧L)与 发光二极管(Li曲t-EmittingDiodes,LED)等可见光源来作为其背光源。近年来,由于LED 具有光亮度均匀、使用寿命长、体积自由度大、低电压(或交流)驱动、不需要逆变器及色域 宽广等的优点,使得L邸渐渐取代传统的冷阴极蛋光灯而成为主流的趋势。
[0003] L邸背光装置是由多个L邸排列成与液晶显示器大小相符的阵列。为使显示器各 点的光度均匀且尽量没有亮点产生,于现有技术中,主要通过改良覆盖于L邸上的光通量 控制镜片,使LED的亮度分布均匀。因此,现今采用L邸做为背光源的显示器中,如何增进 LH)背光源的光亮度均匀性或加大光分布范围,则为主要的改善重点,例如专利文献1 (美 国专利号US7348723B2)、专利文献2 (美国专利号US7963680)、专利文献3 (美国专利号 US7621657)、专利文献4(美国专利US7798679)、专利文献5(美国专利US7866844B2)、专 利文献6 (美国专利US7766530)、专利文献7 (美国专利US20090116245)、专利文献8 (美国 专利US7474475)及专利文献9 (美国专利US7746565)。
[0004] 专利文献1公开了一种镜片及光源装置,其光源装置1如图1所示,包含一固定于 基板12的发光元件11W及一镜片13。发光元件11是容置于镜片13的半球状凹槽10中, 且光束自发光元件11发出后是穿透出镜片13的光出射面130。光出射面130包括第一出光 区域130a化及第二出光区域130b,其中第一出光区域130a向光轴略微向下凹曲的凸起配 置。光源装置1构成的光型分布如图2,为一近轴区的亮度高于离轴区(Off-AxisRegion) 亮度的单峰所构成的圆形光型。
[0005] 然而,如此的光型分布将造成各光源装置1的近轴区过亮而有均光性不足的缺 点,使其应用时容易在背光模块产生亮点;且更由于近轴区较亮,使得采用此光源装置1的 背光模块必须缩短各光源装置1间的距离,W解决均光性不足的问题。再者,由于显示屏幕 趋于薄型化的需求W及成本上的考量,增加光源装置1的散光性W缩短发光元件至液晶面 板的距离或增加各发光元件间的距离,是此类光源装置必须改进的问题。然而,若通过增加 光出射面130的折射能力W增加光源装置1的散光性,将可能导致菲涅耳反射现象发生,而 造成光通量降低。此外,由于光源装置1具有入射角愈大则出射角与入射角比值愈小,W及 当入射角大于半功率角的范围化alf-Intensity-Angular-Range)时,入射角等于出射角 的特性,造成入射角等于出射角的区域的光被集中,而产生了围绕中央亮点的圆盘亮线。进 一步地,为了使此圆盘亮线不明显,需通过降低光源装置1的散光性而克服,亦即此光源装 置1难W使散光性与均光性兼备。专利文献3所公开的光源装置类似于专利文献1,其同样 具有近轴区过亮且难W达到高散光性要求的缺点。
[0006] 专利文献6公开了一种光源装置,其光学镜片的入射面及出射面皆设有凸面及凹 面,其中各凸面皆设置于光源装置的光轴上,而各凹面是位于镜片的边缘处,且两凸面间及 两凹面间的曲率不同,进而形成近似钟型的镜片。然而,其亦为近轴区亮度较高的设计,且 由于各凹面是使侧向光束被折射成向上光束,而各凸面是使向上光束被折射成侧向光束, 故此类光源装置仍具有均光性及散光性不足的缺点。
[0007] 专利文献5、7则是进一步的公开了入射面具有银齿状结构与凹部的光学镜片,W 达到散热及避免产生环形光圈的目的,然而其同样为近轴区亮度较高的设计,而无法满足 高均光与高散光的需求。
[000引为了加强光源装置的散光性,于专利文献2、4、8及9所公开的光源装置的光学镜 片中,其入射侧皆具有凹槽(或凹曲部)且出射侧皆具有设置于中央的凹部与围绕该凹部 的凸部。其中,专利文献2的光学镜片的出射面的中央凹部为锥状且入射侧的凹槽为圆头 的子弹状,其入射侧的凹槽的开口直径小于高度,并符合特定条件使得中央凹部处仅发生 折射而不反射。如此,当专利文献2的光学镜片覆盖于L邸上时,会产生一光分布较广且近 轴区亮度较弱的光型,然而如此的设计仍然无法达到薄型化的要求。另外,专利文献4虽减 低了近轴区的亮度,并通过光入射面的曲面来增进镜片的屈折力并同时达到均光目的,但 此类的技术于实际应用时,其所构成的光源装置所发出的光型仍有中央暗区过大的问题, W至于其较难应用于要求更薄型化的显示装置中。
[0009] 专利文献8、9分别公开了一种光源装置,其发光二极管镜片的面形均较为复杂, 不易制造,且其镜片的出射侧的光轴上皆设置有一凹部,且入射至凹部的光束会被全反射 至镜片的折射部,由此,减弱近轴区的光强度并增加光的发散角度。然而,专利文献8、9除 了有加工繁杂的缺点外,其复合球面的面形还导致镜片的厚度较大且精度较低,不利于薄 型显示器的制作。
[0010] 从广义上来说,除了球面和平面W外的表面都可W称为非球面,包括非对称性的 空间曲面(或称自由曲面)。由于非球面镜片在简化光电装置的结构、减小系统的尺寸和重 量等方面有显著的作用,因此非球面镜片在各领域的光电仪器中得到愈来愈广泛的应用。
[0011] 若应用于液晶屏幕的L邸组件设计不良时,可能会造成亮点、色差、需高密度布局 或增加其他可加强均光等功效的元件的配置的缺点。其中,当L邸组件具有近轴区亮度过 高的问题时,可能会导致色差而影响液晶屏幕的演色性。此外,高密度布局的L邸组件更影 响了制造成本、散热及装置寿命,而增加其他元件的配置更影响了显示屏幕的体积。由于显 示屏幕趋于薄型化、画质拟真及成本最小化的需求,如何在高均光度的要求下同时增加光 源装置的散光性、降低色差并使发光二极管镜片趋于薄型化,为现今L邸背光模块的制造 商急欲改善的问题。
发明内容
[0012] 本发明主要目的在于提供一种发光二极管镜片及其光源装置,W应用于L邸背光 模块中。由此,形成一近轴区亮度低于离轴区亮度的光型,并提高光发散角度(emission angle)与光强度均匀性,W形成均匀的碟状光型,用W提升显示品质、降低色差及满足高均 光、高散光性与薄型化的需求,并有效减少LED光源装置的配置数目进而减少LED背光模块 的体积、减少背光模块中热能的累积与降低成本。
[0013] 根据本发明的目的,提出一种发光二极管镜片,适用于一发光二极管背光源的一 光源装置,该光源装置包含一发光二极管及本发明的发光二极管镜片,发光二极管镜片是 设置于发光二极管的发光面的上缘。发光二极管镜片包括一光入射面、一光出射面与一镜 片底表面,该镜片底表面是自光入射面延伸出并与光出射面相接。光出射面为非球面,且对 称于光源装置的一光轴,光出射面包含一凹陷部及一凸出部,其中凹陷部是位于光出射面 的中央,凸出部是连接于凹陷部的外围;于较佳实施例中,光出射面的凹陷部可为自凸出部 的内缘朝光入射面的方向下凹并于近轴处逐渐与光轴垂直的凹面。光入射面为一凹面,且 对称于光轴并包含一第一光学作用区及一第二光学作用区。第一光学作用区是设置于光入 射面的中央;而第二光学作用区是连接第一光学作用区与镜片底表面。第一光学作用区与 第二光学作用区之间具有一光程变化点,该光程变化点至发光二极管的发光面中屯、的连线 与光轴间具有夹角0。。发光二极管镜片的光程变化点满足W下条件:
[0014] 0. 71 >cos日。> 0. 51 ......式(1)。
[0015] 其中,将发光二极管的发光面中屯、至光入射面上任一点的距离定义为发光二极管 的发光面中屯、至该点的光程长,则自光入射面与光轴的交会处起至光程变化点前,光程长 渐减短;自光程变化点起,光程长渐增长或保持一定值;即,当发光二极管的发光面中屯、至 光入射面上任一点的连线与光轴的夹角0 < 0。时,随着0渐大,自发光二极管的发光面 中屯、所发出的光束至光入射面的光程长将渐减;当0 > 0。时,随着0渐大,自发光二极 管的发光面中屯、所发出的光束至光入射面的光程长将维持一定值或渐增之一。
[0016] 较佳地,发光二极管镜片可更满足W下条件,使得本发明的发光二极管镜片可进 一步地具有适当的屈折力,W增进光源装置的均光性,即,发光二极管的发光面中屯、至光程 变化点的光程长可为至光入射面与光轴交点的光程长的50%~80% :
[0017]
Figure CN103062707BD00061
[0018] 其中,访;为发光二极管的发光面中屯、至光入射面与光轴的交点的连线长度;班^ 为发光二极管的发光面中屯、至光程变化点的距离;若符合式(2),可使光入射面上光程变 化点的切线的斜率控制在适当大小,并控制第一光学作用区中光程长渐缩短的变化量,有 助于使进入发光二极管镜片的光线不致于过度发散。。
[0019] 较佳地,发光二极管镜片可更满足W下条件,使得本发明的发光二极管镜片可进 一步地具有适当的屈折力,并控制所发出光型的中央暗区的直径为较适当的大小,W增进 光源装置的均光性:
[0020]
Figure CN103062707BD00062
[0021]其中,0。为光出射面与光轴的交点至光出射面的一至高点的连线与光轴的夹角, 而光出射面的至高点是为自光出射面沿着光轴方向至发光二极管的发光面所处的平面具 有最大距离的位置;0k为光入射面与光轴的交点至光程变化点的连线与光轴的夹角;若符 合式(3),可加大出射面的凹陷部的曲率并缩小入射面的曲率,使相对于光型中屯、区域的光 线不致于过度发散,而达到均光的效果。
[0022] 较佳地,发光二极管镜片可更满足W下条件,W进一步地具有适当的屈折力,W增 进光源装置的均光性:
[0023]
Figure CN103062707BD00071
[0024] 其中,Ls为光出射面的至高点沿着垂直于光轴的平面至光轴的距离;Rc为发光二 极管镜片的光出射面的直径。若满足式(4),即光出射面的至高点至光轴的水平距离大于等 于发光二极管镜片的半径化5*咕)的S分之一时,可加大凹陷部的相对长度,使出射于凹 陷部的光线可W适当分散,避免在近轴区域过度集中;或,当光出射面的至高点至光轴的水 平距离小于发光二极管镜片的半径化5*咕)的二分之一时,可限制凹陷部的相对长度,使 出射于凹陷部的光线不致于过度发散,而达到均光效果。
[0025] 于发光二极管镜片中,光入射面的第一光学作用区是为一对称于光轴的非球面, 而第二光学作用区是为W发光二极管的发光面中屯、为圆屯、的球面。
[0026] 根据本发明的目的,再提出一种光源装置,其包含如前所述的发光二极管镜片与 发光二极管。发光二极管用W发出一光束,且具有一发光面。其中,经由发光二极管镜片的 光入射面入射且出射于光出射面的光束是W光轴为中屯、形成近轴区较暗且离轴区较亮的 一光型。
[0027] 较佳地,光源装置可更满足W下条件,W根据发光二极管的发光面直径(与光源 总光通量成正比)来修正发光二极管镜片的光入射面面形,使得本发明的发光二极管镜片 及其光源装置可进一步地薄型化,且增进其均光性:
[002引
Figure CN103062707BD00072
[0029] 其中,0巧该光入射面与该光轴的交点至该光程变化点的连线与该光轴的夹角; L为该发光二极管的发光面直径;m'为自该发光二极管的发光面边缘所发出的光束至该光 程变化点的最短光程长;0。为该发光二极管的发光面边缘至该光程变化点的连线与该发 光二极管的发光面所处的平面的夹角;班^为该发光二极管的发光面中屯、至该光程变化点 的距离。
[0030] 于光源装置中,发光二极管镜片的镜片底表面所处的平面可与发光二极管的发光 面所处的平面间具有一间距;在不同的应用中,此间距可为发光二极管发光层厚度的1~3 倍距离(如0. 1~0. 3mm),但不为所限。
[0031] 于光源装置中,自发光二极管发出的光束是先经过低折射率的介质,再入射至发 光二极管镜片,其中低折射率的介质是指折射率较发光二极管镜片的折射率低的介质;在 不同的应用中,此介质可为空气、透明的硅胶或混入蛋光粉的硅胶(光波长转换元件、WCC、 wavelengthconversioncomponent)等,但不为所限。
[0032] 通过本发明的发光二极管镜片及其光源装置,可具有下列一个或多个优点:
[0033] (1)通过本发明的发光二极管镜片所构成的光源装置,可产生近轴区亮度低于离 轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均匀度。此外,更 可有效地减少背光模块中的光源装置与其他可加强均光等功效的元件的配置数量,进而减 少L邸背光模块的体积、减少背光模块中热能的累积与降低成本。
[0034] (2)进一步地,通过本发明的式巧),其代表着发光二极管的发光面长度的一半与 发光二极管的发光面中屯、至光程变化点的光程长乘W光入射面与光轴交点至光程变化点 的连线的斜率的法线的比值,W限定光程变化点的位置、夹角0k(相当于光入射面中第一 光学作用区的面形)与发光二极管的发光面长度的关系,使得本发明的发光二极管镜片及 其光源装置可进一步地薄型化,且增进其均光性。
[0035] (3)进一步地,通过本发明的式(2),其代表着自发光二极管的发光面中屯、所发出 的光束至光入射面的最大光程长(即访;)与最小光程长(即班的比值,W限定光入射 面的形状,使得本发明的发光二极管镜片可进一步地具有适当的屈折力,W增进光源装置 的均光性。
[0036] (4)进一步地,通过本发明的式(3),其相当于镜片的光出射面的凹陷部的近似曲 率半径与光入射面的第一光学作用区的近似曲率半径的比值,W限定光出射面的凹陷部与 光入射面的第一光学作用区的形状关系,使得本发明的发光二极管镜片可进一步地具有适 当的屈折力,W增进光源装置的均光性。
[0037] (5)进一步地,通过本发明的式(4),W限定光出射面中至高点的位置(亦即凹陷 部与凸出部的交界处),由于当式(4)的比值过小时,会提高近轴区的光亮度并可能导致光 发散角降低,并容易产生亮圈而导致光均匀性不足;而当式(4)的比值过大时,则有所形成 光型的中央暗区直径过大并亦容易产生亮圈,W至于均光性不足的问题,因此式(4)可使 得本发明的发光二极管镜片的光出射面可进一步地具有适当的屈折力,W增进光源装置的 均光性。
附图说明
[003引图1为现有技术的光源装置的示意图;
[0039] 图2为现有技术的光源装置的光型示意图;
[0040] 图3为本发明的发光二极管镜片及其光源装置的结构示意图;
[0041] 图4为本发明的光源装置的局部放大示意图;
[0042] 图5为本发明的发光二极管镜片的夹角0与光束入射至镜片的光入射面的任一 点的光程长的关系图;
[0043] 图6为本发明的发光二极管镜片的夹角0与光束入射至镜片的光入射面的任一 点的光程长的又一关系图;
[0044] 图7a为本发明的光源装置照射于薄板上的照度曲线图;
[0045] 图化为现有技术的光源装置照射于薄板上的照度曲线图;
[0046] 图8为本发明的光源装置的第一实施例的示意图图;
[0047] 图9为本发明的光源装置的第一实施例的极坐标光强度分布图;
[0048] 图10为本发明的光源装置的第二实施例的示意图;
[0049] 图11为本发明的光源装置的第二实施例的极坐标光强度分布图;
[0050] 图12为本发明的光源装置的第S实施例的示意图;
[0化1] 图13为本发明的光源装置的第=实施例的极坐标光强度分布图;
[0052] 图14为本发明的光源装置的第四实施例的示意图;
[0053] 图15为本发明的光源装置的第四实施例的极坐标光强度分布图;
[0化4]图16为本发明的光源装置的第五实施例的示意图;
[0化5]图17为本发明的光源装置的第五实施例的极坐标光强度分布图;
[0056]图18为本发明的光源装置的第六实施例的示意图;
[0057] 图19为本发明的光源装置的第六实施例的极坐标光强度分布图;
[005引图20为本发明的光源装置的第走实施例的示意图拟及[0化9]图21为本发明的光源装置的第走实施例的极坐标光强度分布图。
[0060] 附图标记说明;1 ;光源装置;10 ;凹槽;11 ;发光元件;12 ;基板;13 ;镜片;130 ; 光出射面;130a;第一出光区域;13化;第二出光区域;2;光源装置;3;发光二极管;30;基 板;31 ;发光二极管晶片;32 ;蛋光粘胶层;4 ;发光二极管镜片;40 ;光入射面;41 ;光出射 面;42 ;镜片底表面;400 ;第一光学作用区;401 ;第二光学作用区;410 ;凹陷部;411 ;凸出 部;412 ;垂直部;
[0061] 化;光束;
[0062] Z;光轴;
[006引P。;光程变化点;
[0064]E。;光轴与光出射面的凹陷部的交点;
[0065]Et;光出射面的至高点;
[0066] I。;光入射面与光轴的交点;
[0067] 0';光入射面相对于发光二极管的开口中屯、;
[0068] 0;发光二极管的发光面中屯、;
[0069] 访;发光二极管的发光面中屯、至光入射面与光轴的交点的连线长度;
[0070] 发光二极管的发光面中屯、至光入射面相对于发光二极管的开口中屯、的连线 长度;
[0071] 7;;去;沈入射面与光轴的交点至光轴与光出射面的凹陷部的交点的连线长度;
[0072] L;发光二极管的发光面直径;
[0073]L2;光出射面的至高点延光轴方向至通过E0且垂直于光轴的平面的距离;
[0074]Ls;光出射面的至高点沿着垂直于光轴的平面至光轴的距离;
[0075]m';自发光二极管的发光面边缘所发出的光束至光程变化点的最短光程长;
[0076]h ;光程变化点沿光轴方向至通过0'且垂直于光轴的平面的距离;
[0077] 0。;光程变化点至发光二极管的发光面中屯、的连线与光轴间的夹角;
[007引 0k;光入射面与光轴的交点至光程变化点的连线与光轴间的夹角;
[0079] 0。;发光二极管的发光面边缘至光程变化点的连线与发光二极管的发光面所处 的平面的夹角;
[0080] 0光出射面与光轴的交点至光出射面的至高点的连线与光轴的夹角。
具体实施方式
[0081] 为使本发明更加明确详实,兹列举较佳实施例并配合下列图示,将本发明的结构 及其技术特征详述如后。
[0082] 请参阅图3,其为本发明的发光二极管镜片及其光源装置的结构示意图。本发明的 光源装置2适用于发光二极管背光模块中,其包括发光二极管3与发光二极管镜片4。发光 二极管3包括基板30、发光二极管晶片31W及蛋光粘胶层32,而发光二极管晶片31是设 置于基板30的一凹部中,且该凹部可填充有蛋光粘胶层32,使发光二极管晶片31被覆盖并 固定于基板上,并使基板30的凹部的表面做为发光二极管3的发光面。其中,蛋光粘胶层 32的材料例如为娃氧树脂,并混合有例如蛋光粉的波长转换物质。发光二极管镜片4是设 置于发光二极管3的发光面的上缘,使发光二极管镜片4的一镜片光轴垂直于发光二极管 3的发光面。对于较精确的组合工艺,可使发光二极管镜片4的镜片光轴通过发光二极管3 的发光面的几何中屯、。制作发光二极管镜片4的材料可为玻璃或透明树脂,透明树脂例如 聚甲基丙締酸甲醋(PolymethylMethac巧late,PMMA)、聚碳酸醋(Polycarbonate,PC)、聚 乳酸(PLA),但不为所限。为了节省成本,可采用折射率为1. 49至1. 53的光学塑料。
[0083] 发光二极管镜片4包括一光入射面40、一光出射面41与一镜片底表面42,其中镜 片底表面42是自光入射面40延伸出并与光出射面41相接。如图3所示,发光二极管镜片 4可使来自发光二极管3的光束化被偏折。于较佳的实施例中,镜片底表面42上可锻有反 射层或贴上可反射光的材质,W增加光源装置2的光利用率。于光源装置2中,发光二极管 镜片4的镜片底表面42所处的平面可与发光二极管3的发光面所处的平面间具有一间距, 如此一来将更有利于散热。其中,镜片底表面42所处的平面与发光二极管3的发光面之间 的间距可填入低于发光二极管镜片4折射率的介质,此介质可为空气、透明的硅胶或混入 蛋光粉的硅胶等,不为所限。
[0084] 发光二极管镜片4的光出射面41是对称于光源装置2的一光轴Z的非球面,其包 含一凹陷部410及一凸出部411,该凹陷部410是位于光出射面41的中央,该凸出部411是 连接于凹陷部410的外围。于其中一实施例中,光出射面41可更包括一垂直部412,该垂 直部412是大致上与光轴Z平行,并连接于凸出部411外围,其有助于降低杂光现象。设置 于镜片中央的凹陷部410是使光束化更进一步地往垂直于光轴的方向偏折,W降低光源装 置2所发出光型的近轴处亮度,并增加其光发散角度。请同时参阅图3及4,光轴Z与光出 射面41的凹陷部410的交点为E。,于较佳的实施例中,E。亦为光出射面41的对称中屯、;光 出射面41的凹陷部410与凸出部411的交界处具有一光出射面的至高点化,其定义为于光 出射面41上,自光出射面41沿着光轴Z方向至发光二极管3的发光面所处的平面具有最 大距离的对应位置。于较佳的实施例中,为了使发光二极管镜片4的光出射面41具有适当 的曲折力,W使光束化分布的更均匀同时降低亮圈的产生,并使光源装置2的光发散角度 至少为120°,发光二极管镜片4的光出射面41的凹陷部410可为自凸出部411的内缘朝 光入射面41的方向下凹并于近轴处逐渐与光轴Z垂直的凹面,且可满足式(4)的条件,W 避免当光出射面41的至高点Et沿着垂直于光轴Z的平面至光轴Z的距离(L3)与光出射面 41的半径化5*咕)的比值过大或过小时,分别造成光源装置2所发出的光型具有明显的中 央暗区(亦即中央暗区直径过大)或具有亮圈而使均光性不足的问题。
[0085] 本发明的发光二极管镜片4的光出射面41为对称于光轴Z的非球面,于本发明的 各实施例中,是采用如下的非球面方程式(asphericalsurface化rmula)来表示非球面的 形状:
[0086]
Figure CN103062707BD00101
[0087]其中,Z(h)为镜片的光学面上任一点W光轴方向至镜片中屯、点切平面的距离 (SAG值),C是非球面顶点的曲率,h为镜片的光学面上任一点沿垂直光轴的方向至光轴的 距离,K为圆锥系数(conicconstant)、42、44、46、48、41。分别二、四、六、八、十阶的非球面修 正系数(Nth化derAsphericalCoefficient)。需注意的是,该里所列的非球面方程式仅 为非球面形状表现的一种方式,任何可表示轴对称的非球面方程式应当皆可利用w制作出 本发明的发光二极管镜片4,而不应当为此所限。
[008引发光二极管镜片4的光入射面40包含一第一光学作用区400及一第二光学作用 区401。第一光学作用区400是设置于光入射面40的中央且可为非球面,第二光学作用区 401是连接第一光学作用区400与镜片底表面42,且可为非球面或为W该发光二极管3的 发光面中屯、0为圆屯、的球面。由此,入射第一光学作用区400与第二光学作用区401的光 束化可依各曲面设计而有不同的偏折效果,W增进光发散角度与光束化分布的均匀性。 其中,光入射面40相对于发光二极管3所形成的开口直径Ri可略大于基板30。发光二极 管3所发出的光束化是先经过低折射率的介质,再依序入射至发光二极管镜片4的光入射 面40与光出射面41,W增加光源装置2的光发散角度。其中,所述低折射率的介质是指折 射率较发光二极管镜片4低的介质,例如空气或硅胶;W下实施例为方便比较说明,则均采 用空气介质为说明。本发明的发光二极管镜片4的光入射面40除了可为如图3所示的态 样外,亦即,光入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管3的发光面中屯、0为凹 面,亦可为如图8所示的态样,亦即,光入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管 3的发光面中屯、0为凸面。
[0089] 发光二极管镜片4的光入射面40的第一光学作用区400与第二光学作用区401 的交界处为一光程变化点P。,该光程变化点P。至发光二极管3的发光面中屯、0的连线与光 轴Z间具有夹角0。。当发光二极管3的发光面中屯、0至发光二极管镜片4的光入射面40 上任一点的连线与光轴Z的夹角0 < 0。时,随着0渐大,自发光二极管3的发光面中屯、 0所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 > 0。时,随着0渐大,自发光二 极管3的发光面中屯、0所发出的光束化至光入射面40的光程长将维持一定值(如图6所 示)或渐增(如图5所示)之一。
[0090] 为了达到本发明的目的,亦即使本发明的光源装置2具有高均光性并使光发散角 度至少为120°,本发明的发光二极管镜片4须满足式(1)的条件,W限制光程变化点P。于 光入射面40的位置。其中,由于cos0。可由下列方程式所推导出:
[0091]
Figure CN103062707BD00111
[0092] 因此,本发明的式(1)还同时说明了访;(发光二极管3的发光面中屯、0至光入射 面40与光轴Z的交点I。的连线长度)、0k(光入射面40与光轴Z的交点I。至光程变化点 P(i的连线与光轴Z的夹角)、L(发光二极管3的发光面直径)、m'(自发光二极管3的发光 面边缘所发出的光束化至光程变化点P。的最短光程长)、0。(发光二极管3的发光面边缘 至光程变化点P。的连线与发光二极管3的发光面所处的平面的夹角)、班^ (发光二极管3 的发光面中屯、0至光程变化点P。的距离)的关系,W说明本发明的光入射面40是如何构 成的,W利于制作本发明的发光二极管镜片4。
[0093] 请参阅图7a,其为本发明的光源装置2照射于相距为22. 5mm的薄板(大小为 lOOxlOOmm)上的照度曲线图;而图化为W现有技术的光源装置照射于相距为22. 5mm的相 同薄板上的照度曲线图。相异于现有技术,本发明的光源装置2的照度更均匀,且中央暗区 的直径(约为W光轴为中屯、的两照度峰值间距)较小而适当,W利于用在薄型化的显示装 置中。
[0094] 较佳地,为使本发明的发光二极管镜片4可进一步地薄型化,并控制光源装置2所 发出的光型的中央暗区的大小为适中,从而降低色差并增进其均光性,本发明的发光二极 管镜片4可进一步地满足式巧)的要求,W根据所要求的发光二极管3的发光面长度来修 正光程变化点P。的位置与夹角0k的大小(相当于光入射面中第一光学作用区的面形)。
[0095] 于其他较佳的实施例中,为使本发明的发光二极管镜片4可进一步地具有适当的 屈折力,W增进光源装置2的均光性,本发明的发光二极管镜片4可进一步地满足式(2)的 要求,W限定最小光程长(即班与最大光程长(即召7;)的比值范围,来说明本发明较 佳实施例的发光二极管镜片4的光入射面40的形状,W利于制作本发明的发光二极管镜片 4。
[0096] 另外,为使本发明的光源装置2可应用于薄型显示装置中,于较佳的实施例中,本 发明的发光二极管镜片4的光出射面41上任一点沿光轴Z方向至光入射面40或镜片底表 面42的距离是小于或等于5mm。
[0097] 另外,为调整本发明的光源装置2所发出的光型,使其光型的中央暗区的直径与 亮度适中,W利于应用于薄型显示装置中,于较佳的实施例中,本发明的发光二极管镜片4 可进一步满足式(3)的要求,W限定其光出射面41的凹陷部411与光入射面40的第一光 学作用区400的形状关系,使得本发明的发光二极管镜片4可进一步地具有适当的屈折力, W增进光源装置2的均光性。
[009引为说明根据本发明的主要技术特征所衍生的各实施例,W下将列出共7种
Figure CN103062707BD00121
态样的发光二极管镜片4,然而本发明的发光二极管镜片4的尺寸、各项系数及各组成的数 据皆应不为所限。另外,于各实施例中所采用的发光二极管3的发光面的直径L均为2. 1mm, 发光二极管3的发光面中屯、0至发光二极管镜片4的光入射面40相对于发光二极管3的 开口中屯、0'的距离召琢均为0.2mm。
[0099] <第一实施例〉
[0100] 请参考图8及图9,其分别为本发明的光源装置的第一实施例示意图及其极坐标 光强度分布图(polarcandeladistributionplot)。
[0101] 下列表(一)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式化)中的各项系数:
[0102] 表(一)、本实施例光出射面的非球面系数
[0103] 下列表(二)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折射 率州);
[0104] 表(二)、本实施例发光二极管镜片的各项数值
[0105]
Figure CN103062707BD00131
[0106] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1.49的聚甲基丙締酸甲醋 (PMMA)材质所制成,其构成的光源装置的最大有效发散角约为150°,发光二极管3的发光 面中屯、至其所发出光型的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为66°。其中,有效发散 角定义为具有最大光通量的半值的临界角。发光二极管镜片4的光入射面40上的光程变 换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为48°,故其余弦值符合 式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光入射面40 上任一点的连线与光轴Z的夹角0 < 48°时,随着0渐大,自发光二极管3的发光面中屯、 所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >48°时,随着0渐大,自发光二 极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐增。光入射面40的第 二光学作用区401相对于发光二极管3为一凸面。发光二极管镜片4的光入射面40与光 出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不再寶述。
[0107] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00132
[0112] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)、(4)、(5)的要求,但其光出射面 41由于凹陷部410的深度较大,而使光束化容易于凹陷部410发生全反射,如此一来将可 能减低光利用率。另,由于当凹陷部410的tan0。与光入射面40的第一光学作用区400的 tan0k的比值不满足式(3)时,将使其所构成的光源装置2的光型的光发散角较小,且造成 所发出的光型的中央暗区的直径较大,因此W下将修正第一实施例W列出效果更佳的第二 实施例。
[0113] <第二实施例〉
[0114] 请参考图10及图11,其分别为本发明的光源装置的第二实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0115] 下列表(S)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式化)中的各项系数:
[0116]
Figure CN103062707BD00141
[0117] 表(S)、本实施例光出射面的非球面系数
[0118] 下列表(四)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折射 率饥);
[0119] 表(四)、本实施例发光二极管镜片4的各项数值
[0120]
Figure CN103062707BD00142
[0122] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1.49的聚甲基丙締酸甲醋 (PMMA)材质所制成,其构成的光源装置的最大有效发散角约为150°,发光二极管3的发光 面中屯、至其所发出光型的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为67°。发光二极管镜片 4的光入射面40上的光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角 e。为48°,故其余弦值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二 极管镜片4的光入射面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <48°时,随着0渐大,自 发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >48° 时,随着0渐大,自发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长 将渐增。光入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管3为一凸面。发光二极管 镜片4的光入射面40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不 再寶述。
[0123] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00143
[0128] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由此W产生近轴 区亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均 匀度。由于本实施例中的发光二极管镜片4是符合式(4),且其凹陷部410较浅而tan0。较 大,使得光束化不易于凹陷部410发生全反射,进而在增加发光二极管镜片4的光出射面 41的偏折力的同时,亦使其能维持高度的光利用性,除此之外,还使得本实施例的光源装置 2所发出的光型的中央暗区的直径较小而适当,W提高其均光性。
[0129] <第^实施例〉
[0130] 请参考图12及图13,其分别为本发明的光源装置的第=实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0131] 下列表(五)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式(6)中的各项系数;
[0132] 表(五)、本实施例光出射面的非球面系数
[0133]
Figure CN103062707BD00151
[0134] 下列表(六)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如第5图所示)及其折 射率抑);
[01巧]表(六)、本实施例发光二极管镜片4的各项数值 [0136]
Figure CN103062707BD00152
[0138] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1. 51的光学塑料所制成,其构 成的光源装置2的最大有效发散角约为150°,发光二极管3的发光面中屯、至其所发出光型 的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为68°。发光二极管镜片4的光入射面40上的 光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为52.7°,故其余 弦值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光 入射面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <52. 7°时,随着0渐大,自发光二极管3 的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >52. 7°时,随着0 渐大,自发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐增。光 入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管3为一凸面。发光二极管镜片4的光 入射面40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不再寶述。
[0139] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00153
[0143]
Figure CN103062707BD00161
0.834
[0144] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由W产生近轴区 亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均匀 度。由于本实施例中的发光二极管镜片4是符合式(4),且其凹陷部410较浅而tan0。较 大,使得光束化不易于凹陷部410发生全反射,进而在增加发光二极管镜片4的光出射面 41的偏折力的同时,亦使其能维持高度的光利用性,除此之外,还使得本实施例的光源装置 2所发出的光型的中央暗区的直径较小而适当,W提高其均光性。
[0145] <第四实施例〉
[0146] 请参考图14及图15,其分别为本发明的光源装置的第四实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0147] 下列表(走)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式化)中的各项系数: [014引表(走)、本实施例光出射面的非球面系数
[0149]
Figure CN103062707BD00162
[0150] 下列表(八)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折射 率州);
[0151] 表(八)、本实施例发光二极管镜片的各项数值
[0 巧 2]
Figure CN103062707BD00163
[0154] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1. 49的光学塑料所制成,其构 成的光源装置的最大有效发散角约为154°,发光二极管3的发光面中屯、至其所发出光型 的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为69°。发光二极管镜片4的光入射面40上的 光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为50°,故其余弦 值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光入 射面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <50°时,随着0渐大,自发光二极管3的发 光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >50°时,随着0渐大, 自发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐增。光入射面 40的第二光学作用区401相对于发光二极管3为一凹面。发光二极管镜片4的光入射面 40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不再寶述。
[0155] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00171
[0160] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由此W产生近轴 区亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均 匀度。另外,当光入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管3的发光面中屯、0为 凹面时,相较于凸面(如第一实施例至第=实施例所示)可使光源装置2具有较优良的均 匀度。
[0161] <第五实施例〉
[0162] 请参考图16及图17,其分别为本发明的光源装置的第五实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0163] 下列表(九)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式化)中的各项系数;
[0164] 表(九)、本实施例光出射面的非球面系数 [01 妨I
Figure CN103062707BD00172
[0166] 下列表(十)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折射 率抑);
[0167] 表(十)、本实施例发光二极管镜片的各项数值
[0168]
Figure CN103062707BD00173
[0170] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1. 49的光学塑料所制成,其构 成的光源装置的最大有效发散角约为154°,发光二极管3的发光面中屯、至其所发出光型 的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为68°。发光二极管镜片4的光入射面40上的 光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为48.7°,故其余 弦值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光 入射面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <48. 7°时,随着0渐大,自发光二极管3 的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >48.7°时,随着0 渐大,自发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐增。光 入射面40的第二光学作用区401相对于发光二极管3为一凹面。发光二极管镜片4的光 入射面40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不再寶述。 [0171] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00181
[0176] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由此W产生近轴 区亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均 匀度。
[0177] <第六实施例〉
[0178] 请参考图18及图19,其分别为本发明的光源装置的第六实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0179] 下列表(i^一)为本例中发光二极管镜片4的光出射面40于式化)中的各项系 数:
[0180] 表(十一)、本实施例光出射面的非球面系数
[0181]
Figure CN103062707BD00182
[0182] 下列表(十二)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折 射率抑);
[0183] 表(十二)、本实施例发光二极管镜片的各项数值
[0184]
Figure CN103062707BD00183
[0185]
Figure CN103062707BD00191
[0186] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1. 53的光学塑料所制成,其构 成的光源装置的最大有效发散角约为154°,发光二极管3的发光面中屯、至其所发出光型 的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为68°。发光二极管镜片4的光入射面40上的 光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为50°,故其余弦 值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光入 射面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <50°时,随着0渐大,自发光二极管3的发 光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >50°时,随着0渐大, 自发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐增。光入射面 40的第二光学作用区401相对于发光二极管3为一凹面。发光二极管镜片4的光入射面 40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中,故于此便不再寶述。
[0187] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00192
[0192] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由此W产生近轴 区亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均 匀度。另外,相较于第4实施例,本实施例更通过提高式(3)的比值,使得所构成的光源装 置2所发出的光束化分配的广而均匀,W提升其均匀度。
[0193] <第^;:实施例〉
[0194] 请参考图20及图21,其分别为本发明的光源装置的第走实施例示意图及其极坐 标光强度分布图。
[0195] 下列表(十S)为本例中发光二极管镜片4的光出射面41于式化)中的各项系 数:
[0196] 表(十S)、本实施例光出射面的非球面系数
[0197]
Figure CN103062707BD00193
[0198] 下列表(十四)列有本例中发光二极管镜片4的各项数值(如图5所示)及其折 射率抑);
[0199] 表(十四)、本实施例发光二极管镜片的各项数值
[0200]
Figure CN103062707BD00201
[0202] 本实施例中,发光二极管镜片4是由折射率(Nd)为1. 49的光学塑料所制成,其构 成的光源装置的最大有效发散角约为156°,发光二极管3的发光面中屯、至其所发出光型 的光强度峰值的连线与光轴Z间的夹角约为70°。发光二极管镜片4的光入射面40上的 光程变换点至发光二极管3的发光面中屯、的连线与光轴Z间的夹角0。为45°,故其余弦 值符合式(1)。于此实施例中,当发光二极管3的发光面中屯、至发光二极管镜片4的光入射 面40上任一点的连线与光轴Z的夹角0 <45°时,随着0渐大,自发光二极管3的发光 面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长将渐减;当0 >45°时,随着0渐大,自 发光二极管3的发光面中屯、所发出的光束化至光入射面40的光程长维持为2. 008mm。亦 良P,第二光学作用区401是W发光二极管3的发光面中屯、为圆屯、且半径为2. 008mm的球面。 发光二极管镜片4的光入射面40与光出射面41的其他的技术特征已载于先前的描述中, 故于此便不再寶述。
[0203] 于本实施例中,式(2)至巧)的计算结果如下:
Figure CN103062707BD00202
[0208] 因此,本实施例的发光二极管镜片4是符合式(2)至(5)的要求,由此W产生近轴 区亮度低于离轴区亮度的光型并同时提高光发散角,W改善近轴区过亮的问题及增进色均 匀度。另外,相较于第4实施例,本实施例更通过提高式(3)的比值,使得所构成的光源装 置2所发出的光束化分配的广而均匀,W提升其均匀度。
[0209] 综上所述,通过本发明的发光二极管镜片及其光源装置,可产生近轴区亮度低、具 有高发散角及高均光度的碟状光型。由此,当本发明的发光二极管镜片及其光源装置应用 于L邸背光模块中时,可有效提升显示品质、降低色差及满足高均光与高散光性的需求,并 有效减少L邸组件的配置数目进而减少L邸背光模块的体积、减少背光模块中热能的累积 与降低成本。再者,更可通过式(2)至式巧)的其中一式或其组合来制作出均光性更佳的 光源装置,尤其,用W修正光源装置所发出的碟状光型的中央暗区需为适当的大小,W进一 步提升其发散角度、均光性、修正色差并且使其易于使用在薄型的显示器中。
[0210]W上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其 进行的等效修改或变更,均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (9)

1. 一种发光二极管镜片,其特征在于,适用于一发光二极管背光源的一光源装置,该光 源装置包含一发光二极管及该发光二极管镜片,该发光二极管镜片是设置于该发光二极管 的一发光面的上缘; 该发光二极管镜片包括一光入射面、一光出射面与一镜片底表面,该镜片底表面是自 该光入射面延伸出并与该光出射面相接;该光出射面为非球面,且对称于该光源装置的一 光轴,该光出射面包含一凹陷部及一凸出部,该凹陷部是位于该光出射面的中央,该凸出部 是连接于该凹陷部的外围; 该光入射面为一凹面,且对称于该光轴并包含一第一光学作用区及一第二光学作用 区;该第一光学作用区是设置于该光入射面的中央,该第二光学作用区是连接该第一光学 作用区与该镜片底表面,该第一光学作用区与该第二光学作用区之间具有一光程变化点, 该光程变化点至该发光二极管的该发光面中心的连线与该光轴间具有夹角Θ M该发光二 极管镜片的该光程变化点满足以下条件: 0· 71 彡 COS Θ 〇彡 〇· 51 ; 其中,该发光二极管的该发光面中心至该光入射面上任一点的连线与该光轴的夹角为 Θ,当Θ < 0(|时,随着Θ渐大,自该发光二极管的该发光面中心所发出的一光束至该光 入射面的光程长将渐减;当Θ 3 Qtl时,随着Θ渐大,自该发光二极管的该发光面中心所 发出的该光束至该光入射面的光程长将维持一定值或渐增之一; 其中,该光程变化点更满足以下条件:
Figure CN103062707BC00021
其中,%为该发光二极管的该发光面中心至该光程变化点的距离;为该发光二 极管的该发光面中心至该光入射面与该光轴的一交点的连线长度。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管镜片,其特征在于,更满足以下条件:
Figure CN103062707BC00022
其中,Θ e为该光出射面与该光轴的交点至该光出射面的一至高点的连线与该光轴的 夹角,而该光出射面的该至高点是自该光出射面沿着该光轴方向至该发光二极管的该发光 面所处的平面具有最大距离的位置;Θ k为该光入射面与该光轴的该交点至该光程变化点 的连线与该光轴的夹角。
3. 根据权利要求1所述的发光二极管镜片,其特征在于,该光入射面的该第一光学作 用区为一对称于该光轴的非球面,而该第二光学作用区是以该发光二极管的该发光面中心 为圆心的一球面。
4. 根据权利要求1所述的发光二极管镜片,其特征在于,该光出射面的该凹陷部为自 该凸出部的内缘朝该光入射面的方向下凹并于近轴处逐渐与该光轴垂直的凹面,且满足以 下条件:
Figure CN103062707BC00023
其中,L3为该光出射面的一至高点沿着垂直于该光轴的平面至该光轴的距离,而该光 出射面的该至高点是自该光出射面沿着该光轴方向至该发光二极管的发光面所处的平面 具有最大距离的位置;ReS该发光二极管镜片的该光出射面的直径。
5. 根据权利要求1所述的发光二极管镜片,其特征在于,该光出射面上任一点沿该光 轴方向至该光入射面或该镜片底表面的距离是小于或等于5_。
6. -种光源装置,其特征在于,包含: 一发光二极管,具有一发光面,用以发出一光束;以及 根据权利要求1至5的任一项所述的一发光二极管镜片,其是设置于该发光二极管的 该发光面的上缘,该发光二极管镜片包含一光入射面、一光出射面与一镜片底表面,该镜片 底表面是自该光入射面延伸出并与该光出射面相接; 其中,经由该发光二极管镜片的该光入射面入射且出射于该光出射面的该光束是以该 光源装置的一光轴为中心形成一近轴区较暗且一离轴区较亮的一光型。
7. 枏据叔刹要龙
Figure CN103062707BC00031
6所沭的光源奘置,其特征在于,更满足以下条件: 其中,Θ k为该发光二极管镜片的该光入射面与该光轴的一交点至该光入射面的一光 程变化点的连线与该光轴的夹角;L为该发光二极管的该发光面直径;m'为自该发光二极 管的该发光面边缘所发出的该光束至该光程变化点的最短光程长;Θ。为该发光二极管的 该发光面边缘至该光程变化点的连线与该发光二极管的该发光面所处的平面的夹角;M 为该发光二极管的发光面中心至该光程变化点的距离。
8. 根据权利要求6所述的光源装置,其特征在于,该发光二极管镜片的该镜片底表面 所处的平面是与该发光二极管的该发光面所处的平面间具有一间距。
9. 根据权利要求6所述的光源装置,其特征在于,该发光二极管发出的该光束是先经 过低折射率的一介质,再入射至该发光二极管镜片,其中该介质是指折射率较该发光二极 管镜片的折射率低的介质。
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