TW201447386A - 光學透鏡 - Google Patents

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Te-Lung Tang
Wei-Chiang Huang
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Ledlink Optics Inc
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本發明係關於一種光學透鏡，包含一透鏡本體以及複數個溝槽結構。透鏡本體包含一入光面、一出光面以及一外側面，其中入光面和出光面係分別形成於透鏡本體的相異二側上，外側面係位於透鏡本體的外圍，其中外側面的相對二緣邊分別直接或間接連接入光面和出光面。複數個溝槽結構係形成於透鏡本體的外側面上，以使從入光面進入透鏡本體的光線產生全反射，再從出光面射出透鏡本體。

Description

光學透鏡
本發明係關於一種光學透鏡，尤指一種在光學透鏡的透鏡本體的外側面形成有複數個溝槽結構的光學透鏡。
燈具常配置有反射杯或是準直透鏡來調整光源，以使光源可以更為有效的利用。
一般的反射杯是藉由金屬材質製成，或是在一塑膠材質的本體部的一側電鍍一反射層，但前述這兩種製造方式都不夠簡便，以至於成本無法再降低。
準直透鏡包含一透鏡本體，透鏡本體包含入光面、出光面以及側面，其中側面係圍繞於透鏡本體的外圍。為了讓從入光面進入透鏡本體的光線可以在側面上產生全反射，依據光學原理，側面的傾斜角需要大於一定的角度，以致於，準直透鏡的整體外型設計會被侷限。
為了解決先前技術所述的問題，本發明之一目的在於提供一種製程簡便，且外型設計具有較大自由度的光學透鏡。
為達上述目的，本發明提供一種光學透鏡，此光學透鏡包含一透鏡本體以及複數個溝槽結構。透鏡本體包含一入光面、一出光面以及 一外側面，其中入光面和出光面係分別形成於透鏡本體的相異二側上，外側面係位於透鏡本體的外圍，其中外側面的相對二緣邊分別直接或間接連接入光面和出光面。複數個溝槽結構係形成於透鏡本體的外側面上，以使從入光面進入透鏡本體的一光線產生全反射，再從出光面射出透鏡本體。
根據本發明之一實施例，上述溝槽結構具有一第一表面和第二表面，且該第一表面和該第二表面之間具有一夾角。
根據本發明之一實施例，上述夾角的角度係介於60至120度之間。
根據本發明之一實施例，上述夾角的角度係介於89至93度之間。
根據本發明之一實施例，上述溝槽結構形成複數個具有稜角之凸條。
根據本發明之一實施例，上述入光面位於透鏡本體的中央部位。
根據本發明之一實施例，上述溝槽結構係呈以入光面之中心為軸心之發散狀。
根據本發明之一實施例，上述溝槽結構係呈以入光面之中心為軸心之輻射狀。
根據本發明之一實施例，上述透鏡本體呈碗狀。
根據本發明之一實施例，上述光學透鏡的折射率係介於1.3至1.7之間。
因此應用本發明之實施例，除可使光源所發出的光線較為集 中之外，形成於透鏡本體的外側面上的複數個溝槽結構，可以大幅增加進入透鏡本體的光線產生全反射的機會，而具有使光線更為有效利用的光學效果。此外，透鏡本體外側面的傾斜角度可以有更大的範圍，從而增加光學透鏡的整體外型設計的自由度。
另一方面，本發明之光學透鏡係藉由形成於透鏡本體的外側面上的複數個溝槽結構來產生全反射，因此不需要另外設有反射層，也不需要以金屬材質來製造，而可以直接以射出成型製造，所以製程較一般反射杯來的簡便。因此，本發明之光學透鏡相較於反射杯，可大幅減少製造成本。
1‧‧‧光學透鏡
11‧‧‧透鏡本體
111‧‧‧入光面
112‧‧‧出光面
113‧‧‧外側面
12‧‧‧溝槽結構
121‧‧‧凸條
122‧‧‧第一表面
123‧‧‧第二表面
124‧‧‧夾角
2‧‧‧光線
第1圖係本發明之光學透鏡之一實施方式的立體示意圖。
第2圖係本發明之光學透鏡之一實施方式的側視示意圖。
第3圖係本發明之光學透鏡之一實施方式的剖視示意圖。
第4圖係本發明之光學透鏡之一實施方式的俯視示意圖。
第5圖係本發明之光學透鏡之一實施方式的仰視示意圖。
第6圖係第1圖之局部放大示意圖。
第7圖係本發明之光學透鏡之一實施方式在使用時的光跡示意圖。
第8圖係本發明之光學透鏡之一實施方式在使用時的另一視角的光跡示意圖。
第9圖係本發明之光學透鏡之一實施方式在使用時的光跡示意圖。
請參閱第1圖所示，在一實施方式中，本發明之光學透鏡1包含一透鏡本體11以及複數個溝槽結構12。在本實施方式中，光學透鏡1可用來調整燈具(圖未顯示)的光源(圖未顯示)所發出的光，且光學透鏡1為透明材質，在一實施例中，光學透鏡1的折射率係介於1.3至1.7之間。
請參閱第1圖至第3圖所示，透鏡本體11包含一入光面111、一出光面112以及一外側面113，其中入光面111和出光面112係分別形成於透鏡本體11的相異二側上，外側面113係位於透鏡本體11的外圍。在圖例中，外側面113的相對二緣邊113a、113b係分別間接連接入光面111和出光面112，但本發明之實施例不在此限，亦可為直接連接(圖未顯示)。
請參閱第1圖至第5圖所示，在一實施例中，透鏡本體11呈碗狀。入光面111係位於透鏡本體11的中央部位，且為朝出光面112內凹之曲面。出光面112為朝入光面111內凹之圓弧面。
如第1圖、第2圖與第5圖所示，在本實施方式中，複數個溝槽結構12係形成於透鏡本體11的外側面113上，且形成複數個具有稜角之凸條121。在圖例中，複數個溝槽結構12係呈以入光面111之中心為軸心之輻射狀。在一實施例中，複數個溝槽結構12也可呈以入光面111之中心為軸心之發散狀。
請參閱第6圖所示，在一實施例中，每一個溝槽結構12都具有一第一表面122和一第二表面123，且第一表面122和第二表面123之間具有一夾角124。在一實施例中，此夾角124的角度可介於89至93度之間。在一實施例中，此夾角124的角度也可介於60至120度之間。
請參閱第3圖與第6圖至第9圖所示，其中第7圖至第9圖 係繪製光學透鏡1在使用時的光跡示意圖。由圖式可知，從入光面111進入透鏡本體11的光線2可以藉由複數個溝槽結構12來產生全反射，再從出光面112射出透鏡本體11。由於每一個溝槽結構12都具有第一表面122和第二表面123，且第一表面122和第二表面123之間具有一夾角124，因此所有的溝槽結構12總共會具有多數個表面可供產生全反射。藉此，形成於透鏡本體11的外側面上的複數個溝槽結構12，可以大幅增加進入透鏡本體11的光線產生全反射的機會，而具有使光線更有效利用的光學效果。此外，透鏡本體11外側面的傾斜角度可以有更大的範圍，從而增加光學透鏡1的整體外型設計的自由度。
另一方面，本發明之光學透鏡1係藉由形成於透鏡本體11的外側面113上的複數個溝槽結構12來產生全反射，因此不需要另外設有反射層，也不需要以金屬材質來製造，而可以直接以射出成型製造，所以製程較一般反射杯來的簡便。所以，本發明之光學透鏡1相較於反射杯可大幅減少成本。
1‧‧‧光學透鏡
11‧‧‧透鏡本體
111‧‧‧入光面
12‧‧‧溝槽結構
121‧‧‧凸條

Claims (10)

  1. 一種光學透鏡，包含：一透鏡本體，包含一入光面、一出光面以及一外側面，其中該入光面和該出光面係分別形成於該透鏡本體的相異二側上，該外側面係位於該透鏡本體的外圍，其中該外側面的相對二緣邊分別直接或間接連接該入光面和該出光面；以及複數個溝槽結構，形成於該透鏡本體的該外側面上，以使從該入光面進入該透鏡本體的一光線產生全反射，再從該出光面射出該透鏡本體。
  2. 如請求項1所述之光學透鏡，其中每一該些溝槽結構具有一第一表面和第二表面，且該第一表面和該第二表面之間具有一夾角。
  3. 如請求項2所述之光學透鏡，其中該夾角的角度係介於60至120度之間。
  4. 如請求項2所述之光學透鏡，其中該夾角的角度係介於89至93度之間。
  5. 如請求項1所述之光學透鏡，其中該些溝槽結構形成複數個具有稜角之凸條。
  6. 如請求項1所述之光學透鏡，其中該入光面位於該透鏡本體的中央部位。
  7. 如請求項6所述之光學透鏡，其中該複數個溝槽結構係呈以該入光面之中心為軸心之發散狀。
  8. 如請求項6所述之光學透鏡，其中該複數個溝槽結構係呈以該入光面之中心為軸心之輻射狀。
  9. 如請求項1所述之光學透鏡，其中該透鏡本體呈碗狀。
  10. 如請求項1所述之光學透鏡，其中該光學透鏡的折射率係介於1.3至1.7之間。
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