CN103836540A - 光学元件以及应用该光学元件的发光元件 - Google Patents

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Abstract

一种光学元件，包括导光板以及锥状反射器，导光板具有第一表面，与第一表面平行的第二表面，以及连接在第一表面和第二表面之间的第一侧面和第二侧面，导光板的中部形成有一个通孔，所述通孔由第二侧面环绕而成，锥状反射器设置在导光板的通孔之中，所述锥状反射器具有顶面以及侧面，所述锥状反射器的顶面与第一表面以及第二表面平行，所述锥状反射器的侧面收容在导光板的通孔之中。当在光学元件的的通孔中设置发光二极管光源时，发光二极管光源的光线集中的区域被锥状反射器所分散，从而使发光二极管光源的光场分布变的均匀。本发明还提供了一种应用上述光学元件的发光元件。

Description

光学元件以及应用该光学元件的发光元件
技术领域
本发明涉及一种光学元件，尤其涉及一种使光场分布均匀的光学元件以及应用该光学元件的发光元件。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光电半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。
对于发光二极管光源来说，其光场分布通常集中在发光二极管光源的正上方位置。然而，在很多应用场合，通常需要一个光场分布较为均匀的发光二极管光源。因此，有必要为发光二极管光源设计一个光学元件以改变其光场分布。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可使光场分布均匀的光学元件以及应用该光学元件的发光二极管光源。
一种光学元件，包括：
导光板，具有第一表面，与第一表面平行的第二表面，以及连接在第一表面和第二表面之间的第一侧面和第二侧面，导光板的中部形成有一个通孔，所述通孔由第二侧面环绕而成；以及
锥状反射器，设置在导光板的通孔之中，所述锥状反射器具有顶面以及侧面，所述锥状反射器的顶面与第一表面以及第二表面平行，所述锥状反射器的侧面收容在导光板的通孔之中。
一种发光元件，包括：
光学元件，包括导光板以及锥状反射器，导光板具有第一表面，与第一表面平行的第二表面，以及连接在第一表面和第二表面之间的第一侧面和第二侧面，导光板的中部形成有一个通孔，所述通孔由第二侧面环绕而成，锥状反射器设置在导光板的通孔之中，所述锥状反射器具有顶面以及侧面，所述锥状反射器的顶面与第一表面以及第二表面平行，所述锥状反射器的侧面收容在导光板的通孔之中；以及
发光二极管光源，具有一个出光面，发光二极管光源的出光面设置在导光板的通孔之中且与锥状反射器的侧面相对设置，从发光二极管光源的出光面出射的光线经锥状反射器的侧面反射后，从导光板的第二侧面入射至导光板中。
在上述光学元件以及发光元件中，由于导光板内部形成有通孔以及通孔内部设置有锥状反射器，当在通孔内部设置发光二极管光源时，发光二极管光源所发出的光线将被锥状反射器的侧面所反射，然后通过导光板的第二侧面进入至导光板中。即，发光二极管光源的光线集中的区域被锥状反射器所分散，从而使发光二极管光源的光场分布变的均匀。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的光学元件的立体分解图。
图2是本发明实施例所提供的光学元件的截面示意图。
图3是应用图2中的光学元件的发光元件的截面示意图。
图4是本发明提供的光学元件的另一实施例的截面示意图。
图5是本发明提供的光学元件的再一实施例的截面示意图。
主要元件符号说明
光学元件 10、30、40
导光板 110
第一表面 111
第二表面 112
第一侧面 113
第二侧面 114
通孔 115
第一反射层 116
凸起 117
锥状反射器 120
顶面 121
侧面 122
第二反射层 123
发光二极管光源 20
出光面 21
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下参照图示，对本发明的光学元件和发光元件进行进一步的说明。
请参见图1至图2，本发明实施例提供的光学元件10包括导光板110以及锥状反射器120。
导光板110具有第一表面111，与第一表面111平行的第二表面112，以及连接在第一表面111和第二表面112之间的第一侧面113和第二侧面114。在本实施例中，第一侧面113形成在导光板110的外部，第二侧面114形成在导光板110的内部。导光板110的中部形成有一个通孔115，所述通孔115由第二侧面114环绕而成。在本实施例中，所述通孔115在垂直于从第一表面111到第二表面112方向上的横截面的形状为圆形。根据需要，所述通孔115的横截面亦可以是多边形形状。
锥状反射器120设置在导光板110的通孔115之中。所述锥状反射器120具有顶面121以及侧面122。所述锥状反射器120的侧面122倾斜于其顶面121设置。所述锥状反射器120的顶面与第一表面111和第二表面112平行，所述锥状反射器120的侧面收容在导光板110的通孔115之中。根据需要，所述锥状反射器120为圆锥状或者棱锥状。根据需要，锥状反射器120的顶面的形状和大小与通孔115在垂直于从第一表面111到第二表面112方向上的横截面的形状和大小相同，从而使锥状反射器120的顶面121可有效收容在通孔115中。
图3所示为应用上述光学元件10的发光元件。所述发光元件进一步包括一个发光二极管光源20。所述发光二极管光源20具有一个出光面21。发光二极管光源20的出光面21设置在导光板110的通孔115之中且与锥状反射器120的侧面122相对设置。在工作过程中，从发光二极管光源的出光面出射的光线经过锥状反射器120的侧面反射后，从导光板110的第二侧面114入射至导光板110中，然后再经过导光板110出射到外界环境。
在上述光学元件10以及发光元件中，由于导光板110内部形成有通孔115以及通孔115内部设置有锥状反射器120，当在通孔115内部设置发光二极管光源20时，发光二极管光源20所发出的光线将被锥状反射器120的侧面122所反射，然后通过导光板110的第二侧面114进入至导光板110中。即，发光二极管光源20的光线集中的区域被锥状反射器120所分散，从而使发光二极管光源20的光场分布变的均匀。
所述光学元件并不限于上述实施方式。请参见图4，本发明另一实施例提供的光学元件30还包括涂覆在导光板110的第一表面111上的第一反射层116。当光学元件30替换光学元件10而应用到发光元件中时，所述第一反射层116可将从导光板110的第二侧面114进入的光线反射向上，从而从导光板110的第二表面112以及第一侧面113出射。根据需要，锥状反射器120的侧面122亦可以涂覆有第二反射层123，用于将发光二极管光源20的出光面所发出的光线充分反射，从而从导光板110的第二侧面114进入至导光板110。
请参见图5，本发明再一实施例提供的光学元件40还可以进一步包括设置在导光板110的第二表面112上的凸起117。当光学元件40替换光学元件10而应用到发光元件中时，所述凸起117可以对从导光板110的第二表面112出射的光线进行散射，从而进一步发光元件的出光均匀。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学元件，包括：
导光板，具有第一表面，与第一表面平行的第二表面，以及连接在第一表面和第二表面之间的第一侧面和第二侧面，导光板的中部形成有一个通孔，所述通孔由第二侧面环绕而成；以及
锥状反射器，设置在导光板的通孔之中，所述锥状反射器具有顶面以及侧面，所述锥状反射器的顶面与第一表面以及第二表面平行，所述锥状反射器的侧面收容在导光板的通孔之中。
2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述锥状反射器为圆锥状或者棱锥状。
3.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述导光板的第二表面形成有多个凸起。
4.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述导光板的第一表面涂覆有第一反射层。
5.如权利要求4所述的光学元件，其特征在于，所述锥状反射器的侧面涂覆有第二反射层。
6.一种发光元件，包括：
光学元件，包括导光板以及锥状反射器，导光板具有第一表面，与第一表面平行的第二表面，以及连接在第一表面和第二表面之间的第一侧面和第二侧面，导光板的中部形成有一个通孔，所述通孔由第二侧面环绕而成，锥状反射器设置在导光板的通孔之中，所述锥状反射器具有顶面以及侧面，所述锥状反射器的顶面与第一表面以及第二表面平行，所述锥状反射器的侧面收容在导光板的通孔之中；以及
发光二极管光源，具有一个出光面，发光二极管光源的出光面设置在导光板的通孔之中且与锥状反射器的侧面相对设置，从发光二极管光源的出光面出射的光线经锥状反射器的侧面反射后，从导光板的第二侧面入射至导光板中。
7.如权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述锥状反射器为圆锥状或者棱锥状。
8.如权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述导光板的第二表面形成有多个凸起。
9.如权利要求6所述的发光元件，其特征在于，所述导光板的第一表面涂覆有第一反射层。
10.如权利要求9所述的发光元件，其特征在于，所述锥状反射器的侧面涂覆有第二反射层。
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