CN104748068B - 透镜及使用该透镜的光源模组 - Google Patents

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Abstract

一种光源模组，包括一光源及正对该光源设置的透镜，该透镜包括与光源正对设置的入光面、与该入光面相对设置的出光面及连接该入光面与出光面的连接面，所述连接面为围绕该入光面设置的环状平面，所述出光面包括位于所述入光面上方的顶壁面及自所述连接面的外周缘向上延伸形成的、并与该顶壁面的外周缘相对接的侧壁面，所述入光面由该透镜的底面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述顶壁面包括中央面及围绕该中央面设置并与该中央面外周缘连接的环绕面，所述中央面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成。与现有技术相比，本发明的光源模组实现了降低正向光强、增强侧向光强并扩大出光角度的光学效果。

Description

透镜及使用该透镜的光源模组
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种透镜及使用该透镜的光源模组。
背景技术
目前，在背光照明当中，为了均匀光线，通常会搭配扩散透镜使用，使光源发出的光线能以较大角度出射，从而达到大面积照明的效果。
然而，在实际使用中，光源发出的光线经过透镜的扩散之后，由于光线在光源的光轴附近比较集中，有时并不能完全消除中央亮点的现象，不利于背光照明。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够对光源发出光线的作出指向性改善的透镜及使用该透镜的光源模组。
一种透镜，包括入光面、与该入光面相对设置的出光面及连接该入光面与出光面的连接面，所述连接面为围绕该入光面设置的环状平面，所述出光面包括位于所述入光面上方的顶壁面及自所述连接面的外周缘向上延伸形成的、并与该顶壁面的外周缘相对接的侧壁面，所述入光面由该透镜的底面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述顶壁面包括中央面及围绕该中央面设置并与该中央面外周缘连接的环绕面，所述中央面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成。
一种光源模组，包括一光源及正对该光源设置的透镜，该透镜包括与光源正对设置的入光面、与该入光面相对设置的出光面及连接该入光面与出光面的连接面，所述连接面为围绕该入光面设置的环状平面，所述出光面包括位于所述入光面上方的顶壁面及自所述连接面的外周缘向上延伸形成的、并与该顶壁面的外周缘相对接的侧壁面，所述入光面由该透镜的底面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述顶壁面包括中央面及围绕该中央面设置并与该中央面外周缘连接的环绕面，所述中央面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成。
与现有技术相比，本发明的光源模组实现了降低正向光强、增强侧向光强并扩大出光角度的光学效果，从而有效避免输出光型周缘发黄或发亮的情况发生。
附图说明
图1为本发明一实施例的光源模组的透镜的立体示意图。
图2为图1中所示的透镜的倒置示意图。
图3为图1中所示的透镜沿III-III线的剖视示意图，其中加设一光源置于透镜内。
图4为本发明的光源模组的光型示意图。
主要元件符号说明
光源模组 100
光源 10
基座 12
发光二极管芯片 14
透镜 20
入光面 21
主体面 210
外围面 212
出光面 22
顶壁面 221
中央面 2210
环绕面 2212
侧壁面 222
第一壁面 2220
第二壁面 2222
连接面 23
容置空间 24
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
请参阅图1至图3，本发明一实施例提供的光源模组100包括一光源10及正对该光源10设置的一透镜20。所述透镜20包括与光源10正对设置的一入光面21、与该入光面21相对设置的一出光面22及连接该入光面21与出光面22的一连接面23。所述光源10具有一光轴O。该光源10发出的光线相对于该光轴O大致分布于180度内的空间角内，其中大部分光线相对于该光轴O集中分布于120度内的空间角内。
在本实施例中，所述光源10为发光二极管，包括基座12及固定于基座12上的发光二极管芯片14。所述基座12由环氧树脂、硅胶或陶瓷等绝缘材料制成。所述发光二极管芯片14由氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓等半导体材料制成，其可受电流激发产生可见光。
上述透镜20由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等透明材料一体制成，也可以分层制成。所述透镜20内可以进一步均匀掺杂有荧光粉，荧光粉可由钇铝石榴石、硅酸盐等荧光材料制成。
所述透镜20位于所述光源10的正上方。所述透镜20的底面中部向上凹陷而形成一容置空间24，该容置空间24由所述入光面21围设而成，用于收容所述光源10。容置空间24在透镜20的底面上的开口呈圆形。所述入光面21包括位于所述光源10的正上方设置的主体面210及环绕该主体面210设置的环状外围面212。在本实施例中，所述主体面210为平面，所述外围面212为柱面。可以理解地，所述主体面210可以为凹曲面或凸曲面，所述外围面可以为锥面或其他旋转曲面。所述连接面23为该透镜20的底面中围绕该入光面21设置的环状平面。在使用中，所述透镜20的连接面23与用以承载所述透镜20的安装平面（图未示）相贴合。
所述出光面22包括位于所述入光面21上方的顶壁面221及自所述连接面23的外周缘向上延伸形成的、并与该顶壁面221的外周缘相对接的侧壁面222。该出光面22的顶壁面221包括中央面2210及围绕该中央面2210设置并与该中央面2210外周缘连接的环绕面2212。所述中央面2210由该透镜20的顶面中部向该透镜20内部凹陷而形成。在本实施例中，该出光面22的顶壁面221的中央面2210为一圆锥面，可以理解地，该中央面2210也可以是椭球面、球面或者抛物面。在本实施例中，所述出光面22的顶壁面221的环绕面2212为一圆环状平面。可以理解地，该环绕面2212也可以是椭球面、球面或者抛物面。
所述侧壁面222包括由所述连接面23的外周缘向上延伸形成的第一壁面2220及由所述顶壁面221的外周缘向下延伸形成的第二壁面2222。所述侧壁面222的第一壁面2220的底部周缘与连接面23的外周缘相对接。所述侧壁面222的第二壁面2222的顶部周缘与顶壁面221的环绕面2212的外周缘相对接。在本实施例中，所述第一壁面2220为一圆锥面，可以理解地，该第一壁面2220也可以是椭球面、球面或者抛物面。在本实施例中，所述第二壁面2222为柱面，可以理解地，所述第二壁面2222也可以为锥面、椭球面、球面或者抛物面。
在本实施例中，所述透镜20为轴对称结构，其具有一中心轴I。该透镜20的入光面21关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该入光面21的主体面210关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该入光面21的外围面212关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该透镜20的出光面22关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该出光面22的中央面2210关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该出光面22的环绕面2212关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该出光面22的第一壁面2220关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该出光面22的第二壁面2222关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该透镜20的连接面23垂直于该透镜20的中心轴I。所述光源10的光轴O与该透镜20的中心轴I相重合设置。
请同时参阅图1至图4，使用中，当所述光源10发出的光线经透镜20的入光面21进入透镜20后，分别经由所述透镜20的出光面22的顶壁面221及侧壁面222射出透镜20。自光源10相对于其光轴O以较小角度出射的光线经过透镜20的折射后以相对于其光轴O较大角度出射，使得光线朝向透镜20的周侧方向发散。与现有技术相比，本发明的光源模组100实现了降低正向光强、增强侧向光强并扩大出光角度的光学效果，从而有效避免输出光型周缘发黄或发亮的情况发生。
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像应的改变与变形，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 (9)

1.一种透镜，包括入光面、与该入光面相对设置的出光面及连接该入光面与出光面的连接面，所述连接面为围绕该入光面设置的环状平面，所述出光面包括位于所述入光面上方的顶壁面及自所述连接面的外周缘向上延伸形成的、并与该顶壁面的外周缘相对接的侧壁面，所述入光面由该透镜的底面中部向该透镜内部凹陷而形成，其特征在于：所述顶壁面包括中央面及围绕该中央面设置并与该中央面外周缘连接的环绕面，所述中央面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述侧壁面包括由所述连接面的外周缘向上延伸形成的第一壁面及由所述顶壁面的外周缘向下延伸形成的第二壁面，所述第一壁面为一圆锥面，所述第一壁面的横截面呈朝向所述中央面倾斜的直线。
2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述顶壁面的中央面为一锥面。
3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述顶壁面的环绕面为一环状平面。
4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述侧壁面的第一壁面的底部周缘与连接面的外周缘相对接，所述侧壁面的第二壁面的顶部周缘与顶壁面的环绕面的外周缘相对接。
5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于：所述第二壁面为柱面、椭球面、圆锥面或者抛物面。
6.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述透镜为轴对称结构，其具有一中心轴。
7.如权利要求6所述的透镜，其特征在于：所述顶壁面的中央面关于该透镜的中心轴呈轴对称。
8.如权利要求6所述的透镜，其特征在于：所述入光面关于该透镜的中心轴呈轴对称，该透镜的出光面关于该透镜的中心轴呈轴对称，该透镜的连接面垂直于该透镜的中心轴。
9.一种光源模组，包括一光源及正对该光源设置的透镜，其特征在于：该透镜为如权利要求1-8中任一项所述的透镜。
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