TW201942598A - 具有收光效果的菲涅爾透鏡 - Google Patents

具有收光效果的菲涅爾透鏡 Download PDF

Info

Publication number
TW201942598A
TW201942598A TW107111716A TW107111716A TW201942598A TW 201942598 A TW201942598 A TW 201942598A TW 107111716 A TW107111716 A TW 107111716A TW 107111716 A TW107111716 A TW 107111716A TW 201942598 A TW201942598 A TW 201942598A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fresnel lens
light
area
refraction
receiving effect
Prior art date
Application number
TW107111716A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI676826B (zh
Inventor
蔡賜慶
陳潔儒
Original Assignee
英屬開曼群島商康而富控股股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英屬開曼群島商康而富控股股份有限公司 filed Critical 英屬開曼群島商康而富控股股份有限公司
Priority to TW107111716A priority Critical patent/TWI676826B/zh
Priority to US16/053,057 priority patent/US10788607B2/en
Publication of TW201942598A publication Critical patent/TW201942598A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI676826B publication Critical patent/TWI676826B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00269—Fresnel lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0058—Liquid or visquous
    • B29K2105/0061—Gel or sol

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)

Abstract

一種具有收光效果的菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡包含一出光面以及一與該出光面相對的光入射面。其中，該光入射面具有一光學有效折射區及一環繞在該光學有效折射區外部的光學反射區，該光學反射區上具有至少一環設在該光學有效折射區外部的稜鏡，該稜鏡具有一鄰近該光學有效折射區的折射面及一與該折射面呈一第一角度設置的反射面，且該菱鏡的一末端具有一倒鉤部，以增加該折射面及該反射面的有效作用面積，進而提升該菲涅爾透鏡的收光效果。

Description

具有收光效果的菲涅爾透鏡
本發明係有關一種菲涅爾透鏡，特別是指一種具有收光效果的菲涅爾透鏡。
菲涅爾透鏡，具有焦距短、光通量高、重量輕等特點，且應用的範圍相當廣泛，特別是目前在智慧型手機的閃光燈上，皆以大幅的使用菲涅爾透鏡來增加該閃光燈的光線投射角度。
現有應用在該智慧型手機的該閃光燈上的該菲涅爾透鏡，主要是以塑膠材料利用注入成型的方式所形成，包含有一出光面以及一光入射面，而該光入射面具有一光學有效折射區以及至少一圍繞在該光學有效折射區外部的光學反射區，該光學反射區上具有一環設在該光學有效折射區外部的第一稜鏡以及一環設在該第一稜鏡外部的第二稜鏡，該第一稜鏡與該第二稜鏡呈同心圓方式排列，該第一稜鏡具有一鄰近該光學有效折射區的第一折射面及一與該第一折射面呈一第一角度設置的第一反射面，該第二稜鏡具有一與該第一反射面相連接且呈一第二角度設置的第二折射面及一與該第二折射面呈一第三角度設置的第二反射面。其中，該第一反射面與該第二折射面之間形成有一相互連接的第一導角部。
然而，由於傳統的該菲涅爾透鏡是利用一塑膠材料加熱形成一液體狀態後，在注入一模具內，並在該模具內經冷卻後所一體成型。因 此，當該塑膠材料在形成該第一導角部時，除了會受到該冷卻過程中所造成的冷卻過程中所產生的收縮狀態影響外，該塑膠材料在注入的過程中，也會因為該塑膠材料本身流動性不佳的因素，而無法有效的完全填充在該模具內，進而造成該第一導角部的半徑過大，依據現有習知的該菲涅爾透鏡實際量測後發現，該第一導角部的半徑大致介於0.02~0.025mm之間，進而使得該第一反射面與該第二折射面的有效作用面積受到限制，因而影響了該菲涅爾透鏡的聲光效果。
爰此，如何提供一種可增加反射及折射面積以提升整體收光效果的菲涅爾透鏡，即為本發明所欲解決的技術手段及其目的。
本發明的主要目的，在於提供一種菲涅爾透鏡，特別是指一種可增加反射及折射面積以提升整體收光效果的的菲涅爾透鏡。
為達上述目的，本發明一種具有收光效果的菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡包含一出光面以及一與該出光面相對的光入射面。該光入射面具有一光學有效折射區及一環繞在該光學有效折射區外部的光學反射區，該光學反射區上具有至少一環設在該光學有效折射區外部的稜鏡，該稜鏡具有一鄰近該光學有效折射區的折射面及一與該折射面呈一第一角度設置的反射面。其中，該折射面具有一朝向該光學有效折射區延伸的第一彎曲段，該反射面具有一朝向該光學有效折射區延伸的的第二彎曲段，且該第一彎曲段與該第二彎曲段相互連接，使該菱鏡的一末端利用該第一彎曲段及該第二彎曲段形成一倒鉤部，以增加該折射面及該反射面的有效作用面積，進而提升該菲涅爾透鏡的收光效果。
在一實施例中，該光學反射區上進一步更設置有二該稜鏡，且每一該稜鏡的該末端分別具有一該倒鉤部。
在一實施例中，二該稜鏡包含一第一稜鏡以及一與該第一稜鏡相互間隔的第二稜鏡，該第一稜鏡的該反射面與該第二稜鏡的該折射面彼此間具有呈一與該第一角度反向設置的第二角度。
在一實施例中，該第一稜鏡的該反射面與該第二稜鏡的該折射面之間形成有一導角部。
在一實施例中，該導角部的半徑介於0.01~0.019mm之間。
在一實施例中，該導角部的最佳半徑為0.018mm。
在一實施例中，該菲涅爾透鏡進一步更包含有一位於該出光面與該光入射面之間的定位部。
在一實施例中，該定位部環設在該出光面與該光入射面之間。
在一實施例中，該定位部環設在該菲涅爾透鏡的外部。
在一實施例中，該菲涅爾透鏡是以矽膠材料利用注入成型方式所一體成型。
本發明具有收光效果的菲涅爾透鏡，相較於習知技術具有下列的優點：本發明的該菲涅爾鏡片是由矽膠材料所形成，藉以令該稜鏡的該末端形成該倒鉤部，進而增加該折射面及該反射面的有效作用面積，使該光學反射區具有更佳的收光效果。
10‧‧‧菲涅爾透鏡
11‧‧‧出光面
12‧‧‧光入射面
13‧‧‧定位部
14‧‧‧光學有效折射區
15‧‧‧光學反射區
16‧‧‧稜鏡
16'‧‧‧第一稜鏡
16"‧‧‧第二稜鏡
161‧‧‧折射面
162‧‧‧反射面
17‧‧‧倒鉤部
171‧‧‧第一彎曲段
172‧‧‧第二彎曲段
18‧‧‧導角部
20‧‧‧閃光燈
21‧‧‧機殼
圖1為本發明菲涅爾透鏡的剖視圖。
圖2為圖1的局部放大示意圖。
圖3為本發明應用於一閃光燈上的剖視圖。
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：如圖1及圖2所示，本發明是一種具有收光效果的菲涅爾透鏡，在本實施例中，該菲涅爾透鏡10是利用一矽膠材料注入一模具(圖式中未表示)內所一體成型，由於該矽膠材料本身具有比前述該塑膠材料良好的流動性，因此當該矽膠材料經過加熱而注入該模具內部時，能夠使該矽膠材料完全填充在該模具內，再於該模具內使該矽膠材料冷卻後即可獲得本發明中的該菲涅爾透鏡10。
該菲涅爾透鏡10包含一出光面11、一與該出光面11相對的光入射面12以及一環設在該出光面11與該光入射面12之間的定位部13。該光入射面12同樣具有一光學有效折射區14及一環繞在該光學有效折射區14外部的光學反射區15，該光學反射區15上具有至少一環設在該光學有效折射區14外部的稜鏡16。該稜鏡16具有一折射面161以及一與該折射面161呈一第一角度θ 1設置的反射面162，且該折射面與該反射面的末端具有一連結該折射面與該反射面的倒鉤部17，該倒鉤部包含有一自該折射面161並朝向該光學有效折射區14延伸的第一彎曲段171以及一自該反射面161並朝向該光學有效折射區14延伸的的第二彎曲段172，且該第一彎曲段171與該第二 彎曲段172相互連接，使該稜鏡16的一末端利用該第一彎曲段171及該第二彎曲段172形成該倒鉤部17，進而透過該第一彎曲段171與該第二彎曲段172分別使得該折射面161及該反射面162的有效作用面積增加。該定位部13則是環設在該出光面11與該光入射面12之間，且凸設在該菲涅爾透鏡10的外部。
在本實施例中，該光學反射區15上是以設置二該稜鏡16為主要實施態樣，二該稜鏡16包含有一第一稜鏡16'以及一與該第一稜鏡16'相鄰的第二稜鏡16"，該第一稜鏡16'與該第二稜鏡16"分別是由一該折射面161、一該反射面162以及一該倒鉤部17所組成。而該第一稜鏡16'環繞在該光學有效折射區14的外部，該第二稜鏡16"則是環繞在該第一稜鏡16'的外部，且該第一稜鏡16'上的該反射面162與該第二稜鏡16"的該折射面161相互連接，且該第一稜鏡16'的該反射面162與該第二稜鏡16"的該折射面161彼此間具有呈一與該第一角度θ 1反向設置的第二角度θ 2。此外，該第一稜鏡16'的該反射面162與該第二稜鏡16"的該折射面161之間形成有一導角部18。
由於本發明中的該菲涅爾透鏡10是利用流動性較佳的該矽膠材料注入該模具內，進而當該矽膠材料在該模具內經過冷卻收縮後，會使得該導角部18形成一介於0.01~0.019mm之間的半徑。而在本實施例中，經實際測試後該導角部18最佳的半徑為0.018mm。
如此一來，除了在該稜鏡16的該末端形成有該倒鉤部17以增加該折射面161與該反射面162的有效作用面積外，本發明中還可透過縮小該導角部18的半徑，來增加該折射面161與該反射面162的有效作用面積。
又如圖3所示，當本發明的該菲涅爾透鏡10應用在一閃光燈 20上時，主要是利用呈環狀的該定位部13將該菲涅爾透鏡10固定在一機殼21，並使該菲涅爾透鏡10位於一發光單元30上，使該光入射面12與該發光單元30相對。當該發光單元30投射出一光線後，通過該該光學有效折射區14的該光線會直接通過該菲涅爾透鏡10並經由該出光面11向外投射而出。當通過該光學反射區15的該光線，則分別通過該折射面161後，使該光線經過折射而分別投射至該反射面162，再藉由該反射面162將該光線利用反射的方式而通過該出光面11向外投射而出。
如此一來，本發明中透過利用該稜鏡16的該末端形成有該倒鉤部17以及縮小二該稜鏡16間的該導角部18的半徑，來增加每一該稜鏡16上的該折射面161與該反射面162的有效作用面積，致使該菲涅爾透鏡10能夠提供更多自該發光單元30所投射出的該光線通過，而令該光學反射區15達到更為有效的收光效果，進而增加該光線經由該出光面11向外投射出的照射範圍，提升該閃光燈運作時的效率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所做之等校修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種具有收光效果的菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡包含：一出光面；以及一與該出光面相對的光入射面，該光入射面具有一光學有效折射區及一環繞在該光學有效折射區外部的光學反射區，該光學反射區上具有至少一環設在該光學有效折射區外部的稜鏡，該稜鏡具有一鄰近該光學有效折射區的折射面及一與該折射面呈一第一角度設置的反射面；其中，該折射面具有一朝向該光學有效折射區延伸的第一彎曲段，該反射面具有一朝向該光學有效折射區延伸的的第二彎曲段，且該第一彎曲段與該第二彎曲段相互連接，使該菱鏡的一末端利用該第一彎曲段及該第二彎曲段形成一倒鉤部，以增加該折射面及該反射面的有效作用面積。
  2. 如請求項1所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該光學反射區上進一步更設置有二該稜鏡，且每一該稜鏡的該末端分別具有一該倒鉤部。
  3. 如請求項2所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，二該稜鏡包含一第一稜鏡以及一與該第一稜鏡相互間隔的第二稜鏡，該第一稜鏡的該反射面與該第二稜鏡的該折射面彼此間具有呈一與該第一角度反向設置的第二角度。
  4. 如請求項3所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該第一稜鏡的該反射面與該第二稜鏡的該折射面之間形成有一導角部。
  5. 如請求項4所述之具有較佳反射及折射面積的菲涅爾透鏡，其中，該導角部的半徑介於0.01~0.019mm之間。
  6. 如請求項5所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該導角部的最佳半 徑為0.018mm。
  7. 如請求項1所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該菲涅爾透鏡進一步更包含有一位於該出光面與該光入射面之間的定位部。
  8. 如請求項7所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該定位部環設在該出光面與該光入射面之間。
  9. 如請求項8所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該定位部環設在該菲涅爾透鏡的外部。
  10. 如請求項1所述之具有收光效果的菲涅爾透鏡，其中，該菲涅爾透鏡是以矽膠材料利用注入成型方式所一體成型。
TW107111716A 2018-04-03 2018-04-03 具有收光效果的菲涅爾透鏡 TWI676826B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107111716A TWI676826B (zh) 2018-04-03 2018-04-03 具有收光效果的菲涅爾透鏡
US16/053,057 US10788607B2 (en) 2018-04-03 2018-08-02 Fresnel lens with a light receiving effect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107111716A TWI676826B (zh) 2018-04-03 2018-04-03 具有收光效果的菲涅爾透鏡

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201942598A true TW201942598A (zh) 2019-11-01
TWI676826B TWI676826B (zh) 2019-11-11

Family

ID=68056038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107111716A TWI676826B (zh) 2018-04-03 2018-04-03 具有收光效果的菲涅爾透鏡

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10788607B2 (zh)
TW (1) TWI676826B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7206475B2 (ja) 2018-08-31 2023-01-18 日亜化学工業株式会社 レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法
JP7239804B2 (ja) * 2018-08-31 2023-03-15 日亜化学工業株式会社 レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法
JP6897641B2 (ja) 2018-08-31 2021-07-07 日亜化学工業株式会社 レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404869A (en) * 1992-04-16 1995-04-11 Tir Technologies, Inc. Faceted totally internally reflecting lens with individually curved faces on facets
US6407859B1 (en) * 1999-01-13 2002-06-18 3M Innovative Properties Company Fresnel lens for projection screen
JP5839686B2 (ja) * 2012-01-27 2016-01-06 株式会社エンプラス 光束制御部材および発光装置
US10544918B2 (en) * 2014-10-23 2020-01-28 Daicel Corporation Fresnel lens and optical device provided with same
TWM520149U (zh) * 2015-09-16 2016-04-11 Largan Precision Co Ltd 光學透鏡
US10705340B2 (en) * 2017-02-14 2020-07-07 Facebook Technologies, Llc Lens assembly including a silicone fresnel lens

Also Published As

Publication number Publication date
US20190302323A1 (en) 2019-10-03
US10788607B2 (en) 2020-09-29
TWI676826B (zh) 2019-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI676826B (zh) 具有收光效果的菲涅爾透鏡
US7411742B1 (en) Focusing lens for LED
JP2593430B2 (ja) 内視鏡用照明光学系
US20070268722A1 (en) Emission device
TWI262351B (en) Light-source unit and display device of projection type using the light-source unit
TW201710620A (zh) 非球面光學鏡片及其所構成的發光裝置
JP2012502320A (ja) 二重放物面反射器（ｄｐｒ）の結合用の擬似ライトパイプ
US2059033A (en) Cinematographic projector
TWM470281U (zh) 光學透鏡
US7499099B2 (en) Illumination apparatus and image-taking apparatus
KR101593789B1 (ko) 복합 비구면 렌즈
CN106067014B (zh) 一种均匀性光照采指面结构
TWI676825B (zh) 具有較佳反射與折射面積的菲涅爾透鏡
JP2006128041A (ja) 発光装置および液晶表示装置
CN110346850B (zh) 具有收光效果的菲涅尔透镜
US20120075594A1 (en) Projection apparatus and illumination system
JP2013033163A (ja) 投影装置
WO2018126564A1 (zh) 用于车灯的透镜、汽车前照灯及汽车
TW200540514A (en) Device for reducing the dark lines on a light scattering guide plate
CN205157874U (zh) 成像结构和投影仪
CN109375458A (zh) 光积分模块及其适用的光学系统
TW201514411A (zh) 光源模組
CN108627113A (zh) 用于数字散斑干涉系统的匀光管照明装置
TWI375110B (en) Light source device and projector using same
TWI345621B (en) Light guiding member and light emitting device using same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees