CN201281291Y - 双侧不对称偏光照明的光学透镜体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双侧不对称偏光照明的光学透镜体，主要用以导引发光组件的发光角度可向两不相对的大、小非球面凸体呈扩散射出，并且使其光分布呈近似双侧不对称的蝶翼形状。前述光学透镜体，包括圆形基座，该圆形基座设有开口向下的容槽，可供组设发光组件，所述容槽顶面设有凹圆弧，可供作为光入射面，并且在圆形基座上端以光轴为基准，在双侧设有不对称且相连的大、小非球面凸体，该大、小非球面凸体于相对内侧连接处形成有凹曲面，且在两非球面凸体相对外侧各斜削有锥侧边。

Description

双侧不对称偏光照明的光学透镜体

技术领域

本实用新型涉及本实用新型主要是关于一种光学透镜体，尤其是指一种提供配合发光组件组装连结，可将发光组件的光线至少以三种不同远离光学透镜体的光轴折射形态分布，形成具双侧不对称强光照明的光学透镜体。

背景技术

目前，以传统的透镜内部都以封装发光二极管芯片的形态制造，且是将透镜设为半球顶柱体，以提供可将发光二极管芯片发出的光线予以集中。但是，前述发光形态过于集中在光轴区域附近，由于其光源能量较为集中，为了使其具有较大面积的光源，必须配合导光板的作用以改善前述的问题。而且，当发光二极管是直接设在导光板下方时，为了克服发光二极管发光面积小，相对需要使用多个发光二极管才能达到面光源所需的均匀性。

因此，为了配合在特定面积的导光板下方有效的减少发光二极管的使用数量，很多业者转向以透镜的造型态样进行开发，如美国US 6679621专利公开了其利用特殊的透镜外型设计，使发光二极管的光线得以经透镜产生垂直于光轴的平行光向外射出，即可改善上述光源面积小的问题。而且，该案整体结构的发光效率除了会受到多次反射、折射的损耗影响而降低外，更由于多数的光线被折射与光轴呈垂直方向，反而造成光轴附近区域光能量不足的现象。

还有业内人士以前述专利案的缺点及使用形态，再开发出具有两侧不对称偏光照明及中间区域照明皆较为均匀的透镜体，如美国专利US 2007/0029563A1公开了发光二极管与透镜体(LIGH-EMITTING DIODE AND VEHICULARLAMP)，其在透镜体于光轴内部密封包覆有发光二极管，该透镜体沿光轴方向的前端设有两凸曲线体，在两凸曲线体间的位置形成凸曲线边。在先技术是利用两球面凸曲线体使发光二极管的光束可自其曲面呈外扩形态折射而出，并且使其中间区域仍然分布有较为均匀的照明光线。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种双侧不对称偏光照明的光学透镜体，其可提供发光组件的光线以光学透镜体的光轴为基准中心，并且以远离光轴的发散折射形态，使其光强度分布可呈双侧不对称偏光照明的特征，而可直接应用在面光源系统，并且具有可大幅降低发光组件的使用数量及降低制造成本的效益提升。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双侧不对称偏光照明的光学透镜体，包括圆形基座上设有开口向下的容槽，嵌设发光组件，前述容槽顶面设有凹圆弧，且在所述圆形基座上端面以光轴为基准设有不对称的大、小非球面凸体，该大、小非球面凸体间形成凹曲面，且在大、小非球面凸体相对外侧斜削各设有锥侧边。

本实用新型达到的技术效果如下：本实用新型的双侧不对称偏光照明的光学透镜体，该光学透镜体以光轴为基准中心在其上端面设有不对称的大、小非球面凸体，该大、小非球面凸体于交集处形成有凹曲面，且在两非球面凸体相对外侧各形成有锥侧边，通过凹曲面可将发光组件靠近光轴附近的光线自左右两侧折射呈不对称角度的发散远离光轴形态，再由两大、小非球面凸体折射出较凹曲面更远离光轴的大角度侧折射光，并且利用两锥侧边折射出与光轴近似垂直的光线，使发光组件能够提供向双侧呈不对称发散的发光形态。

本实用新型将光学透镜体底部设计成具开口向下的容槽，以提供发光组件可以直接套设连结，并且利用在容槽顶面设计凹圆弧，以供发光组件芯片得以容置其中，再以凹圆弧作为入光面，进行第一次折射远离光轴的发散形态，再由上述凹曲面、大、小非球面凸体及锥侧边作为出光面，再依序进行第二次渐次加大折射角度的光线发散。

附图说明

图1为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体立体图；

图2为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体另一角度立体图；

图3为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体主视图；

图4为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体侧视图；

图5为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体俯视图；

图6为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体前视剖面图；

图7为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体前视剖面及光线折射照明示意图。

图8为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体的光照度模拟验证分布图。

主要组件符号说明：

圆形基座-10      光轴-100          容槽-11

凹圆弧-12        大非球面凸体-131  小非球面凸体-132

凹曲面-14        锥侧边-15         蝴蝶形状-16

发光组件-20      光线-21           夹角-a

具体实施方式

首先，如图1至图7所示，根据本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体较佳实施例，其包括：高透光性的圆形基座10，设有开口向下的容槽11，可提供发光组件20直接嵌套定位，所述容槽11顶面设有凹圆弧12，使发光组件20的发光端得以容置，作为入光面，此外，在圆形基座10上表面以中心光轴100为基准向两侧间隔适距设有不对称的大、小非球面凸体131、132，且在两大、小非球面凸体131、132交集处形成有凹曲面14，而且，大、小非球面凸体131、132相对外侧则各设有锥侧边15；其中，该凹曲面14的厚度由光轴100向外依序递增，而大、小非球面凸体131、132的厚度是由最高点向外依序呈递减形态，且大、小非球面凸体131、132的最高点是呈现高低不一状态，据此，该双侧不对称偏光照明的光学透镜体上表面由主视图(如图3所示)观看大概呈大小连续波浪曲面，自俯视图(如图5所示)观看其上表面轮廓则大概呈大小不对称的蝴蝶形状16。

所以，当发光组件20所发出的光线21自凹圆弧12，即由入光面通过折射，可依圆形基座10的光轴100为基准概分为：凹曲面14、大、小球面凸体131、132、及锥侧边15等三个发散面，即出光面的设计，具有逐渐加大远离于光轴100的折射角度的不同区域，且可使光轴100两侧呈现不同的光强度，其光照形状似双侧不对称的蝴蝶形状16(如图8所示)，其中，该光学透镜体的圆形基座10是以光轴100为对称的圆柱体，而光强度分布区域是由大、小非球面凸体131、132高点与圆形基座10上表面距离、配合大、小非球面凸体131、132高点与光轴100距离、以及大、小非球面凸体131、132高点与凹曲面14低点的高度差等因素加以规范调整。

如图8所示，为本实用新型双侧不对称偏光照明的光学透镜体提供发光组件的发光角度向双侧外边扩散的光照度模拟验证分布图。其中，经大非球面凸体131可供发光组件20折射出较为强调的光线，而小非球面凸体132则提供发光组件20折射出较为弱小的光线。

再者，说明该大、小非球面凸体131、132相对外侧斜削的对称锥侧边15，其是沿光轴100方向呈渐缩状态，而与光轴100间的夹角a皆约介于10°角左右，用以提供当发光组件20的光线21自凹圆弧12的入光面射入两非球面凸体131、132后，是可依据圆形基座10的光轴100为基准偏向两相对外侧进行第一次扩光折射，再由大、小非球面凸体131、132、凹曲面14、及两锥侧边15作为光出射面进行第二次扩光折射，并且借由该两锥侧边15可使第二次扩光折射角度扩大至接近180°夹角的效果。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种双侧不对称偏光照明的光学透镜体，其特征是，包括圆形基座上设有开口向下的容槽，嵌设发光组件，前述容槽顶面设有凹圆弧，且在所述圆形基座上端面以光轴为基准设有不对称的大、小非球面凸体，该大、小非球面凸体间形成凹曲面，且在大、小非球面凸体相对外侧斜削各设有锥侧边。

2、如权利要求1所述的双侧不对称偏光照明的光学透镜体，其特征是，所述锥侧边沿光轴方向呈渐缩状态。

3、如权利要求1所述的双侧不对称偏光照明的光学透镜体，其特征是，所述侧边与光轴夹角介在10°。

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