CN109140387A - 光学透镜 - Google Patents

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Abstract

一种光学透镜，包括底面，入光面，侧面和出光面。所述入光面形成在底面中部且从底面凹入以形成一个容置腔，所述入光面为椭球面形状且入光面的长轴方向与光学透镜的光轴方向重合。所述侧面围绕底面设置，且与底面相垂直。所述出光面从侧面沿远离底面的方向上凸起。所述出光面包括微结构部。所述微结构部围绕出光面的靠近侧面的周缘设置。

Description

光学透镜
技术领域
本发明涉及一种光学透镜，尤其涉及一种可提高光源的出光角度的光学透镜。
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，出光角度一般为90度至120度，且其出光角中央(出光角约为0度至30度)的光线强度较强，周围的光线强度较弱，导致整个发光二极管的出光不均匀，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，通常需要提供一个出光角度较大的发光二极管光源。因此，有必要为发光二极管光源设计一个光学透镜以提高光源的出光角度。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高光源的出光角度的光学透镜。
一种光学透镜，包括：
底面；
入光面，形成在底面中部且从底面凹入以形成一个容置腔，所述入光面为椭球面形状且入光面的长轴方向与光学透镜的光轴方向重合；
侧面，围绕底面设置，且与底面相垂直；
出光面，从侧面沿远离底面的方向上凸起；以及
微结构部，围绕出光面的靠近侧面的周缘设置。
进一步的，所述出光面的中部形成有一个凹陷，所述凹陷从出光面朝底面方向延伸。
进一步的，所述微结构部具有顶端和低端，所述顶端的高度高于所述入光面的最高点。
进一步的，所述微结构部具有顶端和低端，所述低端的高度低于所述入光面的最高点。
进一步的，所述低端与所述出光面和侧面的交线重合。
进一步的，所述微结构部包括多个微型凹槽。
进一步的，所述微型凹槽为内凹的圆锥结构。
在上述光学透镜中，通过在出光面的靠近侧面的周缘设置微结构部，使得入射到微结构部的光线发生全反射和折射。因此，所述发光二极管光源在光学透镜的入光面和出光面的两次偏折，大角度的光线再次被微结构部全反射和折射，从而提高了发光二极管光源的光出射角度。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的光学透镜的立体图。
图2是图1中的光学透镜的I部放大图。
图3是图1中的光学透镜沿A-A方向的剖视示意图。
图4是图3中的光线透镜的III部放大图。
主要元件符号说明
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
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
请参见图1至图3，本发明实施例提供的光学透镜10包括底面110，入光面120，侧面140和出光面130。所述光学透镜10具有一个光轴OO’。
在本实施例中，所述光学透镜10沿所述光轴OO’呈轴对称分布。
所述入光面120形成在所述底面110的中部且从所述底面110凹入以形成一个容置腔121。所述入光面120为椭球面形状，且所述入光面120的长轴方向与所述光学透镜10的光轴OO’重合。所述入光面120沿所述光轴OO’呈轴对称分布。
所述侧面140围绕所述底面110设置。所述侧面140与底面110相垂直。所述侧面140沿所述光轴OO’呈轴对称分布。
所述出光面130从所述侧面140沿远离所述底面110的方向凸起。根据需要，在所述出光面130的中部还可以进一步形成有凹陷131。所述凹陷131从所述出光面130朝底面110的方向上延伸。所述出光面130沿所述光轴OO’呈轴对称分布。
请一并参阅图4，所述光学透镜10的所述出光面130上形成有微结构部111。所述微结构部10围绕所述出光面130的靠近所述侧面140的周缘设置。所述微结构部10沿所述光轴OO’呈轴对称分布。
所述微结构部111具有顶端111a和低端111b。所述顶端111a的高度高于所述入光面120的最高点M。所述低端111b的高度低于所述入光面120的最高点M。
在本实施例中，所述低端111b与所述出光面130和侧面140的交线1401重合。在其他实施例中，所述低端111b也可以与所述出光面130和侧面140的交线1401不重合。所述微结构部111的顶端111a和低端111b的高度可以根据需要灵活调整。
所述微结构部111可以包括多个微型凹槽1110。在本实施例中，所述微型凹槽1110为内凹的圆锥结构。所述内凹的圆锥结构的微型凹槽1110的顶角的角度为120°。在其他实施例中，所述内凹的圆锥结构的微型凹槽1110的顶角的角度还可以为60°，150°，170°等。
在其他实施例中，所述微型凹槽1110还可以为内凹的截头圆锥结构，内凹的球状结构，内凹的三角锥结构等。
所述微结构部111也可以为外凸的圆锥结构，外凸的截头圆锥结构，外凸的球状结构，外凸的三角锥结构等。所述微型凹槽1110的形状可以根据需要灵活调整。
所述微结构部111可以通过镭射制成。
在上述光学透镜10中，通过在出光面130的靠近侧面140的周缘设置有微结构部111，使得入射到微结构部111的光线发生全反射和折射。因此，所述发光二极管光源212在光学透镜10的入光面120和出光面130的两次偏折，大角度的光线再次被微结构部111全反射和折射，从而提高了发光二极管光源的光出射角度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种光学透镜，包括：
底面；
入光面，形成在底面中部且从底面凹入以形成一个容置腔，所述入光面为椭球面形状且入光面的长轴方向与光学透镜的光轴方向重合；
侧面，围绕底面设置，且与底面相垂直；
出光面，从侧面沿远离底面的方向上凸起；以及
微结构部，围绕出光面的靠近侧面的周缘设置。
2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出光面的中部形成有一个凹陷，所述凹陷从出光面朝底面方向延伸。
3.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述微结构部具有顶端和低端，所述顶端的高度高于所述入光面的最高点。
4.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述微结构部具有顶端和低端，所述低端的高度低于所述入光面的最高点。
5.如权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，所述低端与所述出光面和侧面的交线重合。
6.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述微结构部包括多个微型凹槽。
7.如权利要求6所述的光学透镜，其特征在于，所述微型凹槽为内凹的圆锥结构。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000024062A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led module and luminaire
CN103868016A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学透镜以及应用该光学透镜的发光元件
US20140177208A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens and backlight module having the lens
US20150103533A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens and light source module with the same
WO2015192347A1 (zh) * 2014-06-19 2015-12-23 苏州东山精密制造股份有限公司 Led透镜及包括该led透镜的led光源

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724543B1 (en) * 2002-10-23 2004-04-20 Visteon Global Technologies, Inc. Light collection assembly having mixed conic shapes for use with various light emitting sources
KR101080355B1 (ko) * 2004-10-18 2011-11-04 삼성전자주식회사 발광다이오드와 그 렌즈
CN100585268C (zh) * 2005-03-07 2010-01-27 日亚化学工业株式会社 面状照射光源及面状照射装置
JP5213383B2 (ja) * 2007-08-09 2013-06-19 シャープ株式会社 発光装置およびこれを備える照明装置
US8508689B2 (en) * 2008-06-23 2013-08-13 Panasonic Corporation Light-emitting device, surface light-emitting apparatus, display system
CN102844618B (zh) * 2010-12-01 2014-12-31 纳卢克斯株式会社 光学元件以及使用该光学元件的照明装置
TWI377709B (en) * 2011-10-18 2012-11-21 E Pin Optical Industry Co Ltd Led lens and light source device using the same
TWM445664U (zh) * 2012-05-29 2013-01-21 晶遠光學工程股份有限公司 發光裝置及其光束控制元件
TWI574048B (zh) * 2012-12-24 2017-03-11 鴻海精密工業股份有限公司 光學透鏡及使用該光學透鏡的背光模組
TW201438295A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 鴻海精密工業股份有限公司 透鏡組合及採用該透鏡組合的發光模組
JP5685706B1 (ja) * 2013-07-10 2015-03-18 ナルックス株式会社 光学素子
TW201512596A (zh) * 2013-09-18 2015-04-01 鴻海精密工業股份有限公司 透鏡及使用該透鏡之光源模組
KR102277125B1 (ko) * 2014-06-09 2021-07-15 삼성전자주식회사 광원 모듈, 조명 장치 및 조명 시스템
JP6506999B2 (ja) * 2014-08-29 2019-04-24 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000024062A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led module and luminaire
CN103868016A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学透镜以及应用该光学透镜的发光元件
US20140177208A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens and backlight module having the lens
US20150103533A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens and light source module with the same
WO2015192347A1 (zh) * 2014-06-19 2015-12-23 苏州东山精密制造股份有限公司 Led透镜及包括该led透镜的led光源

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