CN103148445A - 薄型化发光二极管透镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种薄型化发光二极管透镜，具有一透镜本体，且该透镜本体略呈截头倒锥状结构，并于该透镜本体之非截头端形成一出光面，截头端形成一容置室，其特征在于：该容置室具有一主容置室及环绕该主容置室设置之至少一次容置室而使该主容置室及该次容置室呈同心圆放射状排列，且该次容置室呈圆形之沟槽状。因此，透过本发明之薄型化发光二极管透镜可降低透镜厚度且利于制造、减少用料，并提供较佳之配光。

Description

薄型化发光二极管透镜

技术领域

本发明涉及一种薄型化发光二极管透镜，特别是指一种可降低透镜厚度且利于制造，并提供较佳之配光之薄型化发光二极管透镜。

背景技术

现有透镜结构用于发光模块居多，而随着科技进步，发光模块不断地发展为更薄、轻、小，且同时仍须发出配光效果良好之发光光源。一般来说，为了符合实际照明需求而调整照射范围及平均光强度时，发光二极管光学透镜需进一步调整厚度或出光面之径宽。

如图1、图2及图3所示，其为已知发光二极管透镜之实施例一之光迹图、配光曲线图及幅照度图，已知之透镜本体900可结合发光二极管发射光源，如图所示，其在发光光源中心（ω=0°）具有最大光强度约为2000烛光（cd），在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度约为2000勒克斯（lux）。然而已知之透镜之厚度较厚，因此应用于发光模块时，其整体厚度亦会相对增加，因此造成发光模块之尺寸受到进一步限制。

如图4、图5及图6所示，其为已知发光二极管透镜之实施例二之光迹图、配光曲线图及幅照度图。比对图1及图4可发现本实施例中的透镜本体800薄于前一透镜本体900，也就是说将前一透镜本体900削薄即可取得本实施例之透镜本体800。

请一并参阅图4、图5及图6，如图所示，透镜本体800虽减少透镜厚度、重量及体积，然其在发光光源中心（ω=0°）最大光强度约为1300烛光（cd），在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度约为1400勒克斯（lux）。也就是说，若将已知透镜径行削薄，虽可大幅度地减少透镜厚度、重量及体积，然却造成设计难度增加，照射范围及效果亦无法达到要求。

因此，以需求来说，设计一个薄型化发光二极管透镜，可比一般制造透镜使用更少材料、降低重量并缩小体积，同时可结合发光二极管发出较佳之配光，已成市场应用上之一个刻不容缓的议题。

发明内容

有鉴于上述已知技术的问题，本发明之目的就是在提供一种可减少制造透镜之用料，且仍可提供较佳之配光，以解决已知技术之问题。

根据本发明之目的，提出一种薄型化发光二极管透镜，具有一透镜本体，且该透镜本体略呈截头倒锥状结构，并于该透镜本体之非截头端形成一出光面，截头端形成一容置室，该容置室具有一主容置室及环绕该主容置室设置之至少一次容置室而使该主容置室及该次容置室呈同心圆放射状排列，且该次容置室呈圆形之沟槽状。

在一实施例中，该主容置室由一侧壁面连接围绕一底面设置而成，其中该底面相对该透镜本体呈平面状、凸弧状或凹弧状。而薄型化发光二极管透镜更包含一扩散部，连接该透镜本体而环绕该出光面设置，其中该扩散部之表面设有复数个凸肋。并且，该出光面设有复数个凸粒而呈网点状分布。

在另一实施例中，该次容置室数量为二个，且该出光面之中心区域朝该透镜本体凹陷而形成一偷料孔。其中，该偷料孔处之该出光面相对该透镜本体呈凸弧状并设有复数个凸粒而呈网点状分布。

根据本发明之目的，再提出一实施例，该次容置室数量为二个，且该出光面朝该透镜本体凹陷，并于中心区域设有复数个凸粒而呈网点状分布。

为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1，为已知发光二极管透镜实施例一之光迹图。

图2，为已知发光二极管透镜实施例一之配光曲线图。

图3，为已知发光二极管透镜实施例一之幅照度图。

图4，为已知发光二极管透镜之实施例二之光迹图。

图5，为已知发光二极管透镜实施二之配光曲线图。

图6，为已知发光二极管透镜实施例二之幅照度图。

图7，为本发明第一实施例剖面示意图。

图8，为本发明第一实施例之光迹图。

图9，为本发明第一实施例之配光曲线图。

图10，为本发明第一实施例之幅照度图。

图11，为本发明第二实施例之立体示意图。

图12，为本发明第二实施例之剖面示意图。

图13，为本发明第二实施例之光迹图。

图14，为本发明第二实施例之配光曲线图。

图15，为本发明第二实施例之幅照度图。

图16，为本发明第三实施例之立体示意图。

图17，为本发明第三实施例之剖面示意图。

图18，为本发明第三实施例之光迹图。

图19，为本发明第三实施例之配光曲线图。

图20，为本发明第三实施例之幅照度图。

图21，为本发明第四实施例之立体示意图。

图22，为本发明第四实施例之剖面示意图。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明之薄型化发光二极管透镜之实施例，为使便于理解，下述实施例中之相同组件以相同之符号标示来说明。

本发明之薄型化发光二极管透镜可与一发光二极管结合，供以引导发光二极管之光线，而产生较佳之光形。

请参阅图7、图8、图9及图10，其为本发明之薄型化发光二极管透镜之第一实施例之剖面示意图、光迹图、配光曲线图及幅照度图。

如图7所示，本发明之薄型化发光二极管透镜1具有一透镜本体100，且透镜本体100略呈截头倒锥状结构，并于透镜本体100之非截头端形成一出光面11，截头端形成一容置室12。

容置室12具有一主容置室121及环绕主容置室121设置之一次容置室122，而使主容置室121及次容置室122呈同心圆放射状排列，且次容置室122环绕主容置室121而呈圆形之沟槽状，沟槽之底部呈尖锐状。其中，主容置室121由一侧壁面1211连接围绕一底面1212设置而成，而底面1212相对透镜本体100呈平面状。

当发光二极管装置于容置室12内时，如图8及图9所示，发光二极管所发射之光将穿透透镜本体并产生折射或反射等现象，使光径偏移而形成较佳之光照效果。在发光光源中心（ω=0°）具有最大光强度约为2000烛光（cd），光照射强度较强介于全角约为40°之范围间。如图10所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度较佳约为2000勒克斯（lux）。

与图1及图4之已知透镜800、900相较之下，本发明之薄型化发光二极管透镜1维持相同之光强度与光照度之情况下，可减少透镜用料，也就是说，本发明之薄型化发光二极管透镜1可使已知之透镜本体体积缩小，进而适用于任何小型化或薄型化灯具中，避免占据过多空间。

接着，依据第一实施例，本发明更提出第二实施例及第三实施例作进一步之举例说明。

请一并参阅图11、图12、图13、图14及图15，其为本发明之薄型化发光二极管透镜之第二实施例之立体示意图、剖面示意图、光迹图、配光曲线图及幅照度图。

如图11及图12所示，在本实施例中，本发明之薄型化发光二极管透镜2与第一实施例不同之处在于，出光面21设有复数个凸粒210而呈网点状分布，透过该些凸粒210可引导发光二极管之光线并形成发散之光径而提升光均匀度。而主容置室221由一侧壁面2211连接围绕一底面2212设置而成，其中底面2212相对透镜本体200呈凸弧状。其中，薄型化发光二极管透镜2更包含一扩散部201，连接透镜本体200而环绕出光面21设置，其中扩散部201之表面设有复数个凸肋2011，且该些凸肋2011整体观之呈漩涡状排列设置。

如图13及图14所示，在发光光源中心（ω=0°）具有最大光强度约为900烛光（cd），光照射强度较强介于全角约为80°之范围间。如图15所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度较佳约为900勒克斯（lux）。

请一并参阅图16、图17、图18、图19及图20，其为本发明之薄型化发光二极管透镜之第三实施例之立体示意图、剖面示意图、光迹图、配光曲线图及幅照度图。

如图16与图17所示，在本实施例中，本发明之薄型化发光二极管透镜3与第一实施例不同之处在于，出光面31朝透镜本体300凹陷，并于出光面31中心区域设有复数个凸粒310而呈网点状分布。

并且，容置室32具有一主容置室321及复数个次容置室322，而复数个次容置室322包含一第一次容置室3221及一第二次容置室3222，且第二次容置室3222环绕设置于第一次容置室3221之外缘，而第一次容置室3221环绕设置于主容置室321边缘，使整体形成主容置室321与复数个次容置室322呈同心圆相邻排列。

透镜本体300的之杯体表面可设计成网格状、蜂巢式结构设计或雾化处理，以发散该发光二极管之光径而提升光均匀度。

如图18及图19所示，在发光光源中心（ω=0°）具有最大光强度约为1050烛光（cd），光照射强度较强介于全角约为88°之范围间。如图20所示，在X-Z平面上，中心位置的最大的光照度较佳约为1100勒克斯（lux）。

根据第一实施例至第三实施例所述，本发明更提出第四实施例以作更进一步之举例说明。

请一并参阅图21及图22，其为本发明之薄型化发光二极管透镜之第四实施例之立体示意图及剖面示意图。本发明之薄型化发光二极管透镜4具有一透镜本体400，且透镜本体400略呈截头倒锥状结构，并于透镜本体400之非截头端形成一出光面41，出光面41之中心区域朝透镜本体400凹陷而形成一偷料孔44，偷料孔44处之出光面41系相对透镜本体400呈凸弧状，可于出光时于出光面41表面收光，并设有复数个凸粒410而呈网点状分布。

而截头端朝透镜本体400内凹设以形成一容置室42，容置室42具有一主容置室421及环绕主容置室421设置之复数个次容置室422，而复数个次容置室422包含一第一次容置室4221及一第二次容置室4222，且第二次容置室4222环绕设置于第一次容置室4221之外缘，而第一次容置室4221环绕设置于主容置室421边缘，使主容置室421及该些次容置室422呈同心圆放射状排列，而该些次容置室422数量为二个，且内外相邻呈圆形沟槽状排列。

主容置室421由一侧壁面4211连接围绕一底面4212设置而成，底面4212相对透镜本体400呈凹弧状，可引导发光二极管之光线发散之作用。

另外，透镜本体400的之杯体表面可设计成网格状、蜂巢式结构设计或雾化处理，以发散该发光二极管之光径而提升光均匀度。

当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种薄型化发光二极管透镜，具有一透镜本体，且该透本体略呈截头倒锥状结构，并于该透镜本体之非截头端形成一出光面，截头端形成一容置室，其特征在于：该容置室具有一主容置室及环绕该主容置室设置之至少一次容置室而使该主容置室及该次容置室呈同心圆放射状排列，且该次容置室呈圆形之沟槽状。

2.根据权利要求1所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：该主容置室由一侧壁面连接围绕一底面设置而成，其中该底面相对该透镜本体呈平面状、凸弧状或凹弧状。

3.根据权利要求2所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：一扩散部，连接该透镜本体而环绕该出光面设置，其中该扩散部之表面设有复数个凸肋。

4.根据权利要求3所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：该出光面设有复数个凸粒而呈网点状分布。

5.根据权利要求2所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：该次容置室数量为二个，且该出光面之中心区域朝该透镜本体凹陷而形成一偷料孔。

6.根据权利要求5所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：该偷料孔处之该出光面相对该透镜本体呈凸弧状并设有复数个凸粒而呈网点状分布。

7.根据权利要求1所述的薄型化发光二极管透镜，其特征在于：该次容置室数量为二个，且该出光面朝该透镜本体凹陷，并于中心区域设有复数个凸粒而呈网点状分布。

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