TWI413248B - 發光二極體光源模組 - Google Patents

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發光二極體光源模組
本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種發光二極體光源模組。
發光二極體(Light Emitting Diode,LED)因具有功耗低、壽命長、體積小及亮度高等特性已經被廣泛應用到很多領域。於此，一種新型發光二極體可參見Daniel A.Steigerwald等人於文獻IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics,Vol.8,No.2,March/April 2002中之Illumination With Solid State Lighting Technology一文。
發光二極體可應用於光源模組，例如路燈。發光二極體之出光角度一般為90度至120度，其中央(出光角約為0度至30度)之光線強度較強，周圍之光線強度較弱，導致整個光源模組之出光不均勻，從而使得具有該發光二極體之光源模組之應用受到一定之限制。
下面將以實施例說明一種出光均勻之發光二極體光源模組。
一種發光二極體光源模組，其包括：一個發光二極體與一個與該發光二極體相對設置之光學透鏡。該光學透鏡包括一個用於接收 該發光二極體所發出光線之入光面，一個與該入光面相對之出光面，以及一個位於該入光面與該出光面之間之側面。該入光面包括一個第一入光部與一個圍繞該第一入光部之第二入光部，該第一入光部為一個平面，該第一入光部與該第二入光部之夾角為鈍角，該第二入光部與該側面之夾角為銳角。該出光面包括一個第一出光部及一個圍繞該第一出光部之第二出光部，該第一出光部與該第一入光部相對，該第一出光部為一個凹曲面。該側面為一個全反射面，該側面與該出光面之第二出光部之夾角為銳角。
相對於先前技術，該發光二極體光源模組經由設置光學透鏡來對發光二極體發出之光線進行修正，該發光二極體所發出之光線中之一部分經第一入光部入射至該光學透鏡中並經由該第一出光部出射，該第一出光部為凹曲面對光線有發散作用，從而有效地降低了該發光二極體中央之亮度。該發光二極體發出之另一部分之光線經第二入光部入射至該光學透鏡之側面，光線於側面發生全反射後經由該出光面之第二出光部出射，使得該發光二極體發出之周邊之光束主要經由第二出光部出射，有效地提高了該發光二極體周邊之出射光之亮度，從而可使得整個光源模組之出光均勻度得到相應地提升。
20‧‧‧光源模組
21‧‧‧發光二極體
22‧‧‧光學透鏡
23‧‧‧入光面
24‧‧‧出光面
25‧‧‧側面
231‧‧‧第一入光部
232‧‧‧第二入光部
233‧‧‧圓環面
241‧‧‧第一出光部
242‧‧‧第二出光部
圖1係本發明實施例提供之發光二極體光源模組之立體示意圖。
圖2係圖1沿剖線II-II之剖面示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步之詳細說明。
請參見圖1，本發明實施例提供之一種發光二極體光源模組20，其包括：一個發光二極體21以及一個光學透鏡22。
請參見圖2，該光學透鏡22包括一個入光面23、一個與該入光面23相對之出光面24以及一個設置於該入光面23與該出光面24之間之側面25。
該入光面23包括一個第一入光部231、一個第二入光部232以及一個圓環面233。該第一入光部231為一個平面。該第二入光部232設置於該第一入光部231與該圓環面233之間。該第二入光部232圍繞該第一入光部231，且與該第一入光部231之夾角為θ 1，該夾角θ 1為鈍角。於本實施例中，該夾角θ 1之取值範圍為110度~160度。該圓環面233圍繞該第二入光部232，該圓環面233與該第一入光部231平行。該圓環面233之設置主要用於當該光學透鏡22與其他物件接合時，能很好之接合。
可理解的是，該入光面23也可只包括一個第一入光部231及一個第二入光部232，該側面25可直接與該第二入光部232相連。
該出光面24包括一個第一出光部241與一個第二出光部242。該第一出光部241與該第一入光部231相對，其為一個凹曲面。該第二出光部242圍繞該第一出光部241，其為一個向內凹陷之圓環形平面。當然，該第二出光部242也可為其他形狀，如為一個向內凹陷之圓環形曲面，或為圓環形曲面與圓環形平面之組合。
該側面25與該入光面23之圓環面233相連接，並成一個夾角θ 2，該夾角θ 2為鈍角。於本實施例中，該夾角θ 2之取值範圍為100 度~160度。同時，側面25與該出光面24之第二出光部242相連接，並成一個夾角θ 3，該夾角θ 3為銳角。於本實施例中，該夾角θ 3之取值範圍均為30度~80度。
該發光二極體21與該光學透鏡22之入光面23相對設置。於本實施例中，該發光二極體21位於該入光面23之中心軸線OO’上。
該發光二極體21發出之光線中之一部分經第一入光部231入射至該光學透鏡22並經由該第一出光部241出射，該第一出光部241為凹曲面對光線有發散作用，從而有效地降低了發光二極體21中央之亮度。
該發光二極體21發出之另一部分之光線經第二入光部232入射至該光學透鏡22之側面25，光線於該側面25發生全反射後經由該出光面24之第二出光部242出射，使得發光二極體21發出之周邊之光束主要經由第二出光部242出射，有效地提高了發光二極體21周邊之出射光之亮度，從而可使得整個光源模組20之出光均勻度得到相應地提升。
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，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
20‧‧‧光源模組
21‧‧‧發光二極體
22‧‧‧光學透鏡
23‧‧‧入光面
24‧‧‧出光面
25‧‧‧側面
231‧‧‧第一入光部
232‧‧‧第二入光部
233‧‧‧圓環面
241‧‧‧第一出光部
242‧‧‧第二出光部

Claims (7)

  1. 一種發光二極體光源模組，其包括：一個發光二極體，一個與該發光二極體相對設置之光學透鏡，該光學透鏡包括一個用於接收該發光二極體所發出光線之入光面，一個與該入光面相對之出光面，以及一個位於該入光面與該出光面之間之側面，該入光面包括一個第一入光部與一個圍繞該第一入光部之第二入光部、以及一個圓環面，該圓環面圍繞該第二入光部，該第一入光部為一個平面，該第一入光部與該第二入光部之夾角為鈍角，該圓環面與該第一入光部平行，該圓環面與該側面之夾角為鈍角，該出光面包括一個第一出光部及一個圍繞該第一出光部之第二出光部，該第一出光部與該第一入光部相對，該第一出光部為一個凹曲面，該側面為一個全反射面，該側面與該出光面之第二出光部之夾角為銳角。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該圓環面與該側面之夾角大於等於100度，小於等於160度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該第二出光部為一個向內凹陷之圓環形平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該第二出光部為一個向內凹陷之圓環形曲面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該第一入光部與該第二入光部所成之鈍角之取值範圍為大於等於110 度，小於等於160度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該出光面之第二出光部與該側面所成之銳角之夾角之取值範圍為大於等於30度，小於等於80度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源模組，其中，該發光二極體設置於該入光面之中心軸線上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7300183B2 (en) * 1999-11-30 2007-11-27 Omron Corporation Optical device and apparatus comprising the optical device
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