TW201426009A - 散光型透鏡、具有該散光型透鏡之發光裝置及照明設備 - Google Patents

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Abstract

一種散光型透鏡、具有該散光型透鏡之發光裝置及包括該發光裝置之照明設備。該散光型透鏡具有入光面、與該入光面相對之出光面及連接該入光面和出光面之底面，其中，該入光面彎曲形成開口以供容置發光單元，該出光面具有複數邊及複數角，自該出光面的中心至該複數邊的距離與至該複數角之距離係不相等。藉由本發明可使經由該散光型透鏡之光線呈非圓形對稱，照射範圍較一般透鏡為1.5倍，故在相同照射面積下，可減少照明設備所需使用的發光裝置之數量。

Description

散光型透鏡、具有該散光型透鏡之發光裝置及照明設備
本發明係關於一種透鏡、發光裝置及照明設備，詳而言之，係關於一種散光型透鏡、具有該散光型透鏡之發光裝置及具有該發光裝置之照明設備。
隨著科技進步，從日常生活的照明設備至顯示器的背光模組越來越多使用發光二極體(light emitting diode；LED)作為發光單元。
一般而言，LED的發光面積為圓對稱，故目前市面上的LED發光裝置所照射之範圍亦為圓對稱，其缺點在於，當多個LED裝置排列在一起後，對角線位置都偏暗。參閱第1圖，其為傳統的照明設備或顯示器5中的背光模組，以LED照明設備或LED顯示器而言，包括有複數個LED裝置，各LED發光裝置的發光範圍4為圓形對稱，故會產生暗區D，導致照明設備的照明效果或顯示器的顯示效果不佳。
因此，如何提供一種具非圓形對稱光線之發光裝置，為目前業界亟待解決的議題。
本發明提供一種散光型透鏡，係供覆蓋於發光單元上，該散光型透鏡包括：入光面，係彎曲形成有開口以容置該發光單元，且該發光單元所發出之光線自該入光面進入該散光型透鏡；底面，係環繞該開口並與該入光面連接； 以及出光面，係與該入光面相對並具有與該底面連接之複數邊及複數角，該出光面的中心至該複數邊之距離與至該出光面的中心至該複數角之距離不相等，該發光單元所發出之光線自該出光面離開該散光型透鏡時呈非圓形透鏡。
此外，本發明提供一種發光裝置，係包括發光單元；以及散光型透鏡，係包括：入光面，係彎曲形成有開口以容置該發光單元，且該發光單元所發出之光線自該入光面進入該散光型透鏡；底面，係環繞該開口並與該入光面連接，並具有環繞該開口之安裝部，該發光單元係經由該安裝部而安裝於該開口中；及出光面，係與該入光面相對並具有與該底面連接之複數邊及複數角，該出光面的中心至該複數邊之距離與該出光面的中心至該複數角之距離不相等，該散光型透鏡覆蓋於該發光單元上以使該發光單元所發出之光線自該出光面離開該散光型透鏡時呈非圓形對稱。
再者，本發明提供一種照明設備，係包括複數個發光裝置，該發光裝置包括發光單元；以及散光型透鏡，包括：入光面，係彎曲形成有開口以容置該發光單元，且該發光單元所發出之光線自該入光面進入該散光型透鏡；底面，係環繞該開口並與該入光面連接，並具有環繞該開口之安裝部，該發光單元係經由該安裝部而安裝於該開口中；及出光面，係與該入光面相對並具有與該底面連接之複數邊及複數角，該出光面的中心至該複數邊之距離與該出光面的中心至該複數角之距離不相等，該散光型透鏡覆蓋於該 發光單元上以使該發光單元所發出之光線自該出光面離開該散光型透鏡時呈非圓形對稱。
相較於習知技術，本發明係能使得發光單元所發出的光線經過此散光型透鏡之後成為非圓形對稱，相較於經過傳統一般透鏡所發出之圓形對稱光線，其照射範圍可達1.5倍。再者，以相同照射面積而言，包括本發明之發光裝置之照明設備(或背光模組)可減少發光裝置所使用的數量。
以下係藉由特定的實施形態說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效，亦可藉由其他不同的實施形態加以施行或應用。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
請參閱第2A、2B、3A及3B圖，以下說明本發明之散光型透鏡及具有該散光型透鏡之發光裝置。
如第2A圖所示，發光裝置包括發光單元1和散光型透鏡2。發光單元1可例如LED，發光單元1通常為矩形。 而散光型透鏡2彎曲形成有開口26，用以供發光單元1設置。
散光型透鏡2包括入光面(此圖未標示)、出光面2b及連接該入光面及出光面2b之底面2c。
出光面2b可具有連接底面2c之複數邊24及複數角240，於第2A圖中，出光面2b具有四個邊24及四個角240，而底面2c具有環繞開口26之安裝部27，且安裝部27的位置係與開口26對應，發光單元1可藉由安裝部27而安裝於散光型透鏡2的開口26中。此外，安裝部27亦可具有四個角270，於第2A圖中，安裝部27的四個角270可與出光面2b的四個邊24對應。需說明的是，安裝部27通常與發光單元1同為矩形，而於出光面2b具有四個邊24(即底面2c為矩形)之情況下，安裝部27的四個角270與矩形底面2c的四個角240之對應關係較佳為相差45度，惟於其他情況下並不限制兩者的對應關係，亦相差可0度、30度等等。
接著，第2B至第3B圖係繪示散光型透鏡2之構造，其中，第2B圖為第2A中沿A1A2剖面線之散光型透鏡的立體截面圖，而第3A圖為散光型透鏡2之俯視圖，第3B圖為3A圖中沿A1A2剖面線之平面截面圖。
如第2B、3A及3B圖所示，散光型透鏡2可包括入光面2a、出光面2b及連接入光面2a與出光面2b之底面2c，發光單元1所發出之光線可自入光面2a進入散光型透鏡2中並自出光面2b離開散光型透鏡2。
入光面2a係彎曲形成開口26以容置發光單元1。詳言之，入光面2a係朝出光面2b凹陷(25所指之處)，以形成供容置發光單元1之開口26。
底面2c係環繞開口26並與入光面2a連接。底面2c具有對應該開口26之安裝部27，發光單元1可藉由安裝部27安裝於散光型透鏡2之開口26中。
出光面2b係與入光面2a相對並具有與底面2c連接之複數邊24及複數角240，出光面2b的中央形成有朝入光面2a凹陷之凹部21，環繞凹部21之周圍形成有環形凸部22，則凹部21和與其續接之環形凸部22形成一凹凸曲面，且出光面2b自四個邊24至環形凸部22之間可為平面23，或亦可為其他曲率的曲面。此外，且出光面2b的中心C至複數邊24之距離與至複數角240之距離係不相等。詳言之，出光面2b的中心C係為其與發光單元1的參考光軸L之交叉點，而出光面2b於中心C形成有凹部21，圍繞凹部21形成有環形凸部，且出光面2b自中心C至邊24的距離與至角240的距離係不相等，藉此，發光單元1所發出之光線經由散光型透鏡2之後係呈非圓形對稱。
因此，由上述之第2A至2B圖即第3A至3B圖可知，本發明係研發一種散光型透鏡，其入光面2a彎曲形成開口以容置發光單元1，其出光面2b自中心C向外擴散至邊24依序為凹部21、環形凸部22和平面23(亦可為任意曲面)，且出光面2b自中心C至複數邊24的距離與至複數角240的距離係不相等。因此，這樣的結構能使得發光單元所發 出的光線經過此散光型透鏡2之後成為非圓形對稱，相較於經過傳統一般透鏡所發出之圓形對稱光線，其照射範圍可達1.5倍。
再者，以相同照射面積而言，包括本發明之發光裝置之照明設備(或背光模組)可減少發光裝置所使用的數量。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之技術思想下，對上述實施形態進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。
1‧‧‧發光單元
2‧‧‧散光型透鏡
2a‧‧‧入光面
2b‧‧‧出光面
2c‧‧‧底面
21‧‧‧凹部
22‧‧‧環形凸部
23‧‧‧平面
24‧‧‧邊
240、270‧‧‧角
25‧‧‧凹陷處
26‧‧‧開口
27‧‧‧安裝部
4‧‧‧發光範圍
5‧‧‧顯示器
C‧‧‧中心
D‧‧‧暗區
L‧‧‧參考光軸
第1圖係為習知照明設備的示意圖；第2A圖係為本發明之具有散光型透鏡之發光裝置的立體圖；第2B圖係為本發明之散光型透鏡之沿第2A圖之A1A2之立體截面圖；第3A圖為本發明之散光型透鏡的俯視圖；以及第3B圖為本發明之散光型透鏡之沿第3A圖之A1A2之截面圖。
2‧‧‧散光型透鏡
2b‧‧‧出光面
21‧‧‧凹部
22‧‧‧環形凸部
23‧‧‧平面
24‧‧‧邊
240‧‧‧角
C‧‧‧中心

Claims (12)

  1. 一種散光型透鏡，係供覆蓋於發光單元上，該散光型透鏡包括：入光面，係彎曲形成有開口以容置該發光單元，且該發光單元所發出之光線自該入光面進入該散光型透鏡；底面，係環繞該開口並與該入光面連接；以及出光面，係與該入光面相對並具有與該底面連接之複數邊及複數角，該出光面的中心至該複數邊之距離與該出光面的中心至該複數角之距離不相等，且該發光單元所發出之光線自該出光面離開該散光型透鏡時呈非圓形對稱。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散光型透鏡，其中，該出光面的中央形成有朝該入光面凹陷之凹部，環繞該凹部之周圍形成有環形凸部，以由該凹部和該環形凸部形成一凹凸曲面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之散光型透鏡，其中，該底面具有環繞該開口之安裝部，該發光單元係經由該安裝部安裝於該散光型透鏡之開口中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之散光型透鏡，其中，該底面及該安裝部為矩形，該安裝部之四個角係分別對應該底面的四個邊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之散光型透鏡，其中，該出光面的中心係為該出光面與該發光單元的參考光軸 的交叉點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之散光型透鏡，其中，該入光面係朝該出光面凹陷，以形成供容置該發光單元之開口。
  7. 一種發光裝置，係包括：發光單元；以及散光型透鏡，係包括：入光面，係彎曲形成有開口以容置該發光單元，且該發光單元所發出之光線自該入光面進入該散光型透鏡；底面，係環繞該開口並與該入光面連接，該底面具有環繞該開口之安裝部，該發光單元係經由該安裝部而安裝於該開口中；及出光面，係與該入光面相對並具有與該底面連接之複數邊及複數角，該出光面的中心至該複數邊之距離與該出光面的中心至該複數角之距離不相等，該散光型透鏡覆蓋於該發光單元上以使該發光單元所發出之光線自該出光面離開該散光型透鏡時呈非圓形對稱。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，該出光面的中央形成有朝該入光面凹陷之凹部，環繞該凹部之周圍形成有環形凸部，以由該凹部和該環形凸部形成一凹凸曲面。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，該散 光型透鏡之入光面係朝該出光面凹陷，以形成供容置該發光單元之該開口。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，該底面及該安裝部為矩形，該安裝部之四個角係分別對應該底面的四個邊。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，該出光面的中心係為該出光面與該發光單元的參考光軸的交叉點。
  12. 一種照明設備，係包括複數個如申請專利範圍第7至11任一項所述之發光裝置。
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