CN104748069A - 透镜组及使用该透镜组的光源模组 - Google Patents

透镜组及使用该透镜组的光源模组 Download PDF

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Abstract

一种光源模组，包括光源及盖置于该光源上的透镜组，透镜组包括透镜及盖置于透镜上的反射罩，透镜包括入光面、出光面及连接入光面与出光面的连接面，出光面包括位于入光面上方的顶壁面及侧壁面，入光面由该透镜的底面中部向该透镜内部凹陷而形成，顶壁面由透镜的顶面中部向透镜内部凹陷而形成，反射罩为椎体，反射罩的外周面为圆锥面，反射罩倒置于透镜的顶部上，反射罩的直径小的端部伸入至透镜的内部，反射罩的外周面面向透镜的顶壁面设置，反射罩的外周面上进一步涂布形成有反射膜，用以反射照射至其上的光线。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

透镜组及使用该透镜组的光源模组
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种透镜组及使用该透镜组的光源模组。
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组及使用该透镜组的光源模组。
一种透镜组，包括透镜及盖置于该透镜上的反射罩，所述透镜包括入光面、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，所述顶壁面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述反射罩为椎体，该反射罩的外周面为圆锥面，所述反射罩倒置于所述透镜的顶部上，该反射罩的直径小的端部伸入至透镜的内部，该反射罩的外周面面向透镜的出光面的顶壁面设置，所述反射罩的外周面上进一步涂布形成有反射膜，用以反射照射至其上的光线。
一种光源模组，包括一光源及盖置于该光源上的透镜组，所述透镜组包括透镜及盖置于该透镜上的反射罩，所述透镜包括入光面、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，所述顶壁面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述反射罩为椎体，该反射罩的外周面为圆锥面，所述反射罩倒置于所述透镜的顶部上，该反射罩的直径小的端部伸入至透镜的内部，该反射罩的外周面面向透镜的出光面的顶壁面设置，所述反射罩的外周面上进一步涂布形成有反射膜，用以反射照射至其上的光线。
使用中，当所述光源发出的光线经透镜的入光面进入透镜后，分别经由所述透镜的出光面的顶壁面及侧壁面射出透镜。自光源相对于其光轴以较小角度出射的光线经过透镜的折射后再经所述反射罩的反射膜反射，使得光线朝向透镜的周侧方向发散，而自光源相对于其光轴以较大角度出射的光线经过透镜的折射后由透镜的周侧方向出射。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。
附图说明
图1为本发明一实施例的透镜组的立体示意图。
图2为图1中所示的透镜组的元件分解示意图。
图3为图1中所示的透镜组的倒置的元件分解示意图。
图4为图1中所示的透镜组沿IV-IV线的剖视示意图，其中加设一光源置于透镜组内。
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
主体部 201
主体部的外周面 2010
主体部的顶面 2012
延伸部 202
延伸部的外周面 2020
入光面 21
主体面 210
外围面 212
出光面 22
顶壁面 221
侧壁面 222
连接面 23
容置空间 204
反射罩 30
反射膜 32
间隔空间 40
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4，本发明一实施例提供的光源模组100包括一光源10、盖置于该光源10上的一透镜20及盖置于该透镜20上的一反射罩30。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包括一主体部201及由该主体部201顶部一体向上凸伸而出的一延伸部202。在本实施例中，所述主体部201呈圆锥台状，该主体部201沿其轴向竖直设置于所述光源10之上，该主体部201的周向尺寸沿远离光源10的方向逐渐减小。在本实施例中，所述延伸部202呈圆柱状，该延伸部202沿其轴向竖直设置于所述主体部201的顶部上。该延伸部202的直径小于所述主体部201的顶面的直径。所述透镜20的底面中部向上凹陷而形成一容置空间204，该容置空间204由所述入光面21围设而成，用于收容所述光源10。容置空间204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。所述顶壁面221由该透镜20的延伸部202的顶面向该透镜20内部凹陷而形成。在本实施例中，该出光面22的顶壁面221为一圆锥面，可以理解地，该顶壁面221也可以是柱面、椭球面、球面或者抛物面。
所述侧壁面222包括主体部201的外周面2010、主体部201的顶面2012及延伸部202的外周面2020。在本实施例中，所述主体部201的外周面2010为锥面，所述主体部201的顶面2012为圆环状平面，所述延伸部202的外周面2020为柱面。
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的主体部201关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该透镜20的延伸部202关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。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的的顶壁面221关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。该出光面22的侧壁面222关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。所述光源10的光轴O与该透镜20的中心轴I相重合设置。
上述反射罩30由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等透明材料一体制成。在本实施例中，该反射罩30为圆锥体，该反射罩30的外周面为圆锥面。所述反射罩30倒置于所述透镜20的延伸部202之上，该反射罩30的直径小的端部伸入至透镜20的内部，该反射罩30的直径大的端部卡置于透镜20的延伸部202之外，该反射罩30的外周面面向透镜20的出光面22的顶壁面221设置，在反射罩30的外周面与透镜20的顶壁面221之间形成有间隔空间40。该反射罩30关于该透镜20的中心轴I呈轴对称。所述反射罩30的外周面上进一步涂布形成有反射膜32，用以反射照射至其上的光线。在本实施例中，该反射罩30的整个外周面上均被反射膜32覆盖。
请再次参阅图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的折射后再经所述反射罩30的反射膜32反射，使得光线朝向透镜20的周侧方向发散，而自光源10相对于其光轴O以较大角度出射的光线经过透镜20的折射后由透镜20的周侧方向出射。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。
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 (10)

1.一种透镜组，包括透镜及盖置于该透镜上的反射罩，所述透镜包括入光面、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：所述顶壁面由该透镜的顶面中部向该透镜内部凹陷而形成，所述反射罩为椎体，该反射罩的外周面为圆锥面，所述反射罩倒置于所述透镜的顶部上，该反射罩的直径小的端部伸入至透镜的内部，该反射罩的外周面面向透镜的出光面的顶壁面设置，所述反射罩的外周面上进一步涂布形成有反射膜，用以反射照射至其上的光线。
2.如权利要求1所述的透镜组，其特征在于：所述顶壁面为锥面、柱面、椭球面、球面或者抛物面。
3.如权利要求1所述的透镜组，其特征在于：所述透镜包括主体部及由该主体部顶部一体向上凸伸而出的延伸部，所述出光面的顶壁面由该延伸部的顶面向内凹陷形成。
4.如权利要求3所述的透镜组，其特征在于：所述主体部呈圆锥台状，该主体部沿其轴向竖直设置于所述光源之上，该主体部的周向尺寸沿远离光源的方向逐渐减小。
5.如权利要求4所述的透镜组，其特征在于：所述延伸部呈圆柱状，该延伸部沿其轴向竖直设置于所述主体部的顶部上。
6.如权利要求5所述的透镜组，其特征在于：所述侧壁面包括主体部的外周面、主体部的顶面及延伸部的外周面。
7.如权利要求3所述的透镜组，其特征在于：所述透镜为轴对称结构，其具有一中心轴，该透镜的主体部关于该透镜的中心轴呈轴对称，该透镜的延伸部关于该透镜的中心轴呈轴对称。
8.如权利要求3所述的透镜组，其特征在于：所述反射罩倒置于所述透镜的延伸部之上，该反射罩的直径小的端部由延伸部伸入至透镜的内部，该反射罩的直径大的端部卡置于透镜的延伸部之外，在反射罩的外周面与透镜的顶壁面之间形成有间隔空间。
9.如权利要求1所述的透镜组，其特征在于：所述透镜为轴对称结构，其具有一中心轴，所述出光面的顶壁面关于该透镜的中心轴呈轴对称，所述反射罩的外周面关于该透镜的中心轴呈轴对称。
10.一种光源模组，包括一光源及盖置于该光源上的透镜组，其特征在于：该透镜组为如权利要求1-9中任一项所述的透镜组。
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