M436802 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係與光學透鏡之技術領域相關，特別是關於 -種利用二攻光學折射原 猢㈣疋關於 ^ ^ n m ^ v 變原發先二極體之發光角 度先度刀佈及照度分佈之LED #與诗姑 而接而4人々ϋ先子透鏡，以調整照明 面積而符合各式燈具之不同需求。 【先前技術】 近，來’照明市場因發光二極體（Ught &出_ 二广D)具有低耗電、高效能及壽命長等特性而吹 =改：風潮，使得LED大舉取代傳統光源而廣泛應 用於顯^、廣告看板及各式燈具，例如路燈、天井燈 或桌燈中相較於傳統光源，LED之光線發散角度 較小，以致運用於燈具時照明範圍受限制，或者，因中 。光線過於集中而使照明範圍之中心處與周邊處之亮度 大小差異甚鉅’無法提供均勻的照明效果。對此，如何 利用二次光學原理，針對LED光源之投射照度、發光角 度及照射t之均勻度進行改善，以於各種不同之使用條 件下皆能提供最佳之照明狀態即為本領域相關從 欲改善之課題。 、 有鑑於此’本創作人感其未臻完善而竭其心智苦心 研九，並憑其從事該項產業多年之經驗累積，已陸續提 出並經核准公告在案之台灣公告號M3 80486專利，以利 用對稱式之透鏡結構特性’使LED光源經透鏡二次折射 後得以產生對稱、廣域且照射區域均亮之照明效果。 M436802 【新型内容】 有鑑於習知技藝之問題’本創作之目的在於提供一 種LED光學透鏡’以利用二次光學原理改變並調整led 光源之發光角度與照度，使調整照明範圍及均光效果。 為達上述目的’本創作之該LED光學透鏡係與一 LED結合，供以引導該LED之光線而產生較佳之光形佈 局’且該LED光學透鏡具有一透鏡本體，其包含一出光 面、一側曲面及一入光面。該出光面係為圓形表面，且 其直徑長16.3〜17.7公厘（mm)。該側曲面係由複數個 曲面點所組成，且該侧曲面之一側緣與該出光面相互連 接，該側曲面之另一侧緣框圍形成圓形之一基準面，其 中該基準面至該出光面之距離係為12.9ιηιη。並且，該入 光面之邊緣係與該侧曲面之該基準面邊緣相互連接而 由該出光面、該侧曲面與該入光面封閉形成該透鏡本體 之外表面，且於該透鏡本體之該入光面處内凹形成一容 置室，用以容置該LED。 其中，以該基準面上任意二條通過該基準面之一圓 心且相互正交之直線分別定義為χ轴方向與丫軸方向， 且該圓心為三維空間座標之原點，該透鏡本體以γ_ζ面 為基礎面，係於X軸上呈現鏡向對稱；該透鏡本體以 Χ-Ζ面為基礎面，係於γ軸上呈現鏡向對稱。再者，該 等曲面點至X、Υ ' Ζ軸距離係大於等於零並分別具有一 相對誤差Ρ，當一單位庙； p 平1丑座k長為lmm時，-0.05mmS p S 0.05mm 〇 如此’於一實施例中， 上’具有各點（χ，ζ )為 該等曲面點於X_z座標平面 (2.13,0) > ( 3.86,2.21 ) > M436802 . (5.29,4.64)、（ 6.56,7.15)、（ 7.74,9.70)、（ 8.85,12.29); 於 Y-Z座標平面上，具有各點（y,z )為（2·13,0 )、 (3.86,2.21)、（5.29,4.64 )'(6.56,7.15)'(7.74,9.70)、 (8.85,12.29)。 於次一實施例中，該等曲面點於X-Z座標平面上， 具有各點（x，z)為（2.30,0)、（4_16,2.58)、（5.49,5.16)、 (6.60.7.74) 、（7.59，10.32)、（8.50，12.90);於 Y_Z 座標 平面上，具有各點（y,z)為（2.30,0)、（4.16,2.58)、 • ( 5.49,5.16)、（ 6.60,7.74)、（ 7.59,10.32)、（ 8.50,12.90)。 或者，該等曲面點於X-Z座標平面上，具有各點 (x，z )為（2.25,0 )、（ 4.23,2.58 )、（ 5.49,5,16 )、 (6.49.7.74) 、（ 7.35,10.32)、（ 8.15,12.90);於 Y-Z 座標 平面上，具有各點（y，z)為（2.25,0)、（4.23,2.58)、 (5.49,5.16 )、（ 6.49,7.74 )、（ 7.35,10.32 )、（ 8.15,12.90)。 又或，該等曲面點於X-Z座標平面上，具有各點 (x，z )為（2.75,0 )、（ 4.86,2.58 )、（ 6_11，5.16 )、 (7.03.7.74) 、（ 7.74，10.32)、（ 8.30,12.90);於 Y-Z 座標 φ 平面上，具有各點（y，z )為（2.75,0 )、（ 4.86,2.58 )、 (6.11.5.16) 、（ 7.03,7.74)、（ 7.74,10.32)、（ 8.30,12.90)。 於另一實施例中，該等曲面點於X-Z座標平面上， 具有各點（x，z)為（2.18,0)、（4.03,2·58)、（5.40,5_16)、 (6.56.7.74) 、（ 7.63,10.32)、（ 8.60,12.90);於 Y-Z 座標 平面上，具有各點（y,z)為（2.18,0)、（4.03,2_58)、 (5.40.5.16) 、（ 6.56,7.74)、（ 7.63,10.32)、（ 8.60,12.90)。 另外，為組裝該LED光學透鏡與該LED，本創作更 包括一卡合體，該卡合體係設於該出光面一側，供以相 5 M436802 對於一 LED基板相互卡合固定，且該卡合體之表面可設 計成波浪狀，供以調整該LED之部份光徑角度而形成橢 圓狀光形。 .【實施方式】 為使貴審查委員能清楚了解本創作之内容，謹以下 列說明搭配圖式，敬請參閱。 請參閱第1、2圖，其係分別為本創作第一較佳實施 例之外觀圖及於χ_Ζ平面之剖視圖。如圖所示，該LED 光學透鏡1係與一 led(圖未示）結合，供以引導該LED 之光線而產生較佳之光形佈局。該LEE)光學透鏡i具有 一透鏡本體10及一卡合體11，且該卡合體11之表面呈 網格狀或蜂巢式結構設計，以發散該LED之光徑而提升 光均勻度。該透鏡本體10包含一出光面1〇〇、一側曲面 101及一入光面102’該出光面1〇〇係為直徑17.7mm之 圓形表面。據幾何學原理：點構成線，線構成面之基礎 概念可知’該側曲面1 〇 1係由複數個曲面點1 〇 1 〇所組 成’且該側曲面101之一側緣與該出光面1〇〇相互連接， 而其另一側緣框圍形成圓形之一基準面，又該基準面至 該出光面1〇〇之距離為丨2.9mm。該入光面1〇2之邊緣與 該基準面邊緣相互連接，使該出光面1〇〇、該側曲面1〇i 與該入光面102封閉形成該透鏡本體之外表面，且該 透鏡本體10於該入光面102處内凹形成深5mm之一容 置室’用以容置該LED，又該容置室上方之該入光面102 係呈外凸曲面狀。並且，該卡合體U設於該透鏡本體 10側且連接該出光面1 〇 〇，供以對應於一 LED基板（圖 未示）而相互卡合固定。 M436802 為藉該等曲面點1010定義出該側曲面m 首Μ㈣基準面上任^條通過該基準面之：： =心且相互正交之直線分別定義為χ拍方向與γ軸方 該圓心為三維空間好R原點。由於本創作係 式之透鏡結構’故以Η面為基礎面，該透鏡本 :二呈現鏡向對稱，同樣地，以χ-ζ面為 土礎面二該透鏡本體10則於γ輻上呈現鏡向對稱。 =，工程上利用該等曲面點ι〇ι〇建立曲線及曲面 要俜:ι用：種作法’於此並不加以詳述，但大致上，主 用光滑連接之概念，使之得以保證曲線在給定之 曲面點1010處連接，見油绩夕士 择Μ “接且曲線之切線斜率與曲率亦得以連 以架構出該側曲面101之曲面，由此可知，該 多::二之平滑程度取決於給定之該等曲面·點1010 ^。於本只施例中’該等曲面點1010於χ_ζ座標平 (5 八有各點（X，Z ) A ( 2.13,〇 )、（ 3.86,2.21 )、 二 Υ Ζ4·Γ:Γ卿 座標平面上，具有各點（丫，〇為（2.13,0)、 .，2.21w5.29,4.64)、(6.56,715)、（ 7 74,9 7。)、 :大=2.29)’且該等曲面點1010至x、y、z軸距離 =等：零並分別具有一相對誤差Ρ，其中一為 早位座私長，則_〇 〇5mmgpS〇〇5mm。 當該LED裝置於該容置室内時，請―併參照圖3、 ^ 具係分別為本創作篦—齡接者& ,, 〗忭弟杈佳貝施例於x_z平面之光 體I及配光曲線圖，該LED所發射之光將穿透該透鏡本 光強；^射或反射等現象，使光㈣移而形成最高 強度4 470cd(candela，燭光）之光照效果。如此， 7 M436802 ^^該㈣光學透鏡1調整欲照射區域之範圍及平 光強實際照明需求而調整照射範圍及平均 先度 D光學透鏡1於該基準面至該出光面】οη 之距離不變的條件下，可 》出先面100 玄署—ί h 出先面100之徑寬、該 办置至冰度，及可調整該等曲面點1〇1〇而 ιοί之曲線及曲面平滑度，以改變該 變^側曲面 如筮S〜71^Ιώί·-·υ· D之光徑分佈。 如第5〜7圖所不，其係分別為本創作 Χ-Ζ平面之剖視圖、於χ·ζ +面之光=實施例於 圖，於該出光面1〇〇直徑17 矽t 、 配光曲線 .^ ^ ^ 4 i7mm該屯置室深約4.56mm， 及該等曲面點1010於X_z座標平面上之各點 (2.3 0,0 ) ' ( 4.16,2.58 ) > ( 5 49 5 16 ( I ， ,^ 、3.4y，D.16 )、（ 6.60,7.74 )、 ，59.’Π).32)、（8·50，12·90);於 γ_ζ 座標平面上之各點 (y，z )為（2.30,0 )、（ 4.16,2.58 )、（ 5 49 ’ ( 6.60,7.74 )、（7.59，10.3·2)、（ 8.5〇，129〇)時，可 強度最高210cd之光照效果。 $ 或者，如第8〜10圖所示’其係分別為本創作第二 較佳實施例於X-Z平面之剖視圖、於χ·ζ平面之光跡^ 及配光曲線圖，於該出光面1〇〇直徑16 3mm、該容置室 深約4_65mm時，使該等曲面點1〇1〇於又_2座標平面= 之各點（x，z)為（2.25,0)、（ 4.23,2.58)、（5.49,5 16) U.49,7.74 )、（7.35，10.32)、（815，l2 9〇);於 座標 平面上具有各點（y，z )為（2 25 〇 )、（ 4 23,2 Μ )不 (5.49,5.16)^( 6.49,7.74 )^( 7.35,10.32 )^(8.15^12 9〇.', 即得最高光強度約lOOcd。 ； 又或，如第11〜13圖所示，其係分別為本創作第四 8 M436802 圖，形成橢圓狀光形。 以上所述僅為舉例性之較佳實施例 者。任何未脫離本創作之精神與範疇， 效修改或變更，均應包含於後附之申請 而非為限制性 對其進行之等 利範圍中。
M436802 【圖式簡單說明】 第1圖 係為本創作第一較佳實施例之外觀圖。 第2圖 係為本創作第一較佳實施例於X-Z平面之剖視 圖。 第3圖 係為本創作第一較佳實施例於X-Z平面之光跡 圖。 第4圖 係為本創作第一較佳實施例之配光曲線圖。 第5圖 係為本創作第二較佳實施例於X-Z平面之剖視 圖。 第6圖 係為本創作第二較佳實施例於X-Z平面之光跡 圖。 第7圖 係為本創作第二較佳實施例之配光曲線圖。 第8圖 係為本創作第三較佳實施例於X-Z平面之剖視 圖。 第9圖 係為本創作第三較佳實施例於X-Z平面之光跡 圖。 第1 0圖係為本創作第三較佳實施例之配光曲線圖。 第11圖係為本創作第四較佳實施例於X-Z平面之剖視 圖。 第12圖係為本創作第四較佳實施例於X-Z平面之光跡 圖。 第1 3圖係為本創作第四較佳實施例之配光曲線圖。 第1 4圖係為本創作第五較佳實施例之外觀圖。 第1 5圖係為本創作第五較佳實施例於X-Z平面之剖視 圖。 12