专利名称：Led照明用透镜的利记博彩app
技术领域：
本发明是关于一种LED照明用透镜，尤指一种用以引导发光二极管(LED)所发出 的光线，通过该透镜的入、出光光学面为椭圆球表面积一部分的曲面设计，前述光线经二次 折射后其有效出光角度范围呈现出一种狭长形的椭圆形光束。
背景技术：
近年来对于具有省电、环保、体积小、色纯度高、坚固及寿命长的发光二极管的需 求快速增加，促使本领域投入高功率发光二极管模块的研发产品亦纷纷出炉；然而，以专利 公报可查询获得的资料可知，绝大部分发光二极管模块中的透镜本体的结构设计，仍然仅 停留在如何引导发光二极管的光线均勻的向其有效出光范围作折射扩散，其最终所得到的 光角度分布，以光轴出光方向视之，仍以圆形形态为主；如中国台湾专利证号1261654 “镜 体及应用镜体之均勻发光之发光二极体”和M345352 “提升LED发光均勻度及角度之透镜 构造”等案皆是。然而，上述形态的透镜，其无法因应发光二极管模块在进行阵列组合后，依其组设 位置的不同，进行不同角度或不同方向的出光形态的集中或补强设定，致使整体阵列组合 后有周边光线较弱，而中间区域光线重迭过强的现象。因此，申请人先前研发多款可将发光二极管的光线集中往特定方向出光的光学透 镜，并且向中国台湾专利行政部门提出专利申请，如申请案号=097217024 “双侧照明之光学 透镜体”、申请案号097217021 “双侧不对称偏光照明之光学透镜体”等案。但是，申请人并不以此自满，乃秉持创新设计精神，再次研究出不同于前述各申请 案技术，可提供使发光二极管经本发明LED照明用透镜进行二次折射后可产生细长棒形的 出光效果的结构，并且再次提出本专利申请。
发明内容
本发明的主要目的，是提供一种LED照明用透镜，该光学透镜可供发光二极管 (LED)经由二次折射后，产生出光均勻性好的狭长椭圆形出光效果。为达到上述目的，本发明提供一种LED照明用透镜，其包括一入光光学面和一出 光光学面，前述两光学面是设在一透镜平台相对外端面，该入光光学面呈一凹曲面，该凹曲 面是由椭圆表面的部分面积所构成，该出光光学面呈一凸曲面，该凸曲面是由椭圆表面的 部分面积所构成，且该出光光学面的曲面轮廓，可为椭圆形、方形、矩形、圆形、方形缺角、 任意多边形等其中任一种；据此，当发光二极管的光线经该入光光学面及出光光学面的折 光后，从而可得到一种细长棒形的发光视角。
图1 本发明结构较佳实施例一的立体图。图2 本发明结构较佳实施例一的仰视立体图。
图3 本发明结构较佳实施例一的前视图。图4 本发明结构较佳实施例一的图3的A-A剖视图。图5 本发明结构较佳实施例一的侧视图。图6 本发明结构较佳实施例一的俯视图。图7 本发明结构较佳实施例一的图6的B-B剖视图。图8 本发明结构较佳实施例一的仰视图。图9:为图4相对位置发光二极管的全幅半角约40° -80°光强度角度分布示意 图。图10:为图7相对位置发光二极管的全幅半角约10° -35°光强度角度分布示意 图。图11 本发明结构较佳实施例二的立体图。图12 本发明结构较佳实施例二的俯视图。图13 本发明结构较佳实施例三的立体图。图14 本发明结构较佳实施例三的俯视图。图15 本发明结构较佳实施例四的立体图。图16 本发明结构较佳实施例四的俯视图。图17 本发明结构较佳实施例五的立体图。图18 本发明结构较佳实施例五的俯视图。主要元件符号说明照明透镜100，透镜平台10，入光光学面11，出光光学面12，椭圆形123，方形124， 矩形125，圆形126，方形缺角127，发光二极管20，发光面21，入光光学面的凹椭圆的χ轴、 y轴、ζ轴直径71、81、91，出光光学面的凸椭圆的χ轴、y轴、ζ轴直径72、82、92。
具体实施例方式下面，再配合本发明各较佳实施例的附图进一步说明如后，以期能使熟悉本发明 相关技术的人士，得依本说明书的陈述据以实施首先，敬请配合参阅图1至图8所示，依据本发明的LED照明用透镜100较佳实施 例一，其包括一透镜平台10，该透镜平台10预定处设有一入光光学面11，位在入光光学面11 相对外侧设有一出光光学面12，前述入光光学面11可供折射来自发光二极管20的光束；该入光光学面11和出光光学面12需满足下列条件该入光光学面11，为一凹曲面，该凹曲面形状为椭圆表面积的一部分所组成，其凹 曲面的椭圆的X轴、y轴、Z轴直径分别为xl，yl,zl(在附图中xl用71标记，yl用81标 记，zl用91标记)；该出光光学面12，为一凸曲面，该凸曲面由椭圆表面的部分面积所组成，其凸曲面的椭圆的X轴、y轴、Z轴直径分别为x2，y2，z2 (在附图中x2用72标记，y2用82标记， z2用92标记)；其中，xl < yl ；y2 < x2 ；4mm < xl < 8mm ；8mm < x2 < 16mm，其中，敬请参阅图 4、 图5所示，为本发明x-z视图，以及图3、图7所示，为本发明y-z视图。
据此，如图4、图7所示，当入光光学面11设于发光二极管20的光源出光侧，该发 光二极管20的光线可经由该入光光学面11进入光学透镜体，并且借由入光光学面11为部 分凹曲面的椭圆表面积的设计，除了可将侧边原本散逸无用的光线，经由二次折射后转向 有效出光角度范围外，更可将发光二极管20正面密集的光线向外疏散后，由呈凸曲面的椭 圆表面积一部分的出光光学面12将光线折线而出形成一种狭长棒形的发光视角。再者，当本发明LED照明用透镜100配合与发光二极管(LED) 20予以组合，并且将发光二极管20的发光面21设置在座标原点时，该LED照明用透镜100满足以下的条件该入光光学面11的顶点距离上述发光面21介于3毫米(mm)至6毫米(mm)之间； 该出光光学面12的顶点距离上述发光面21系介于3毫米(mm)至12毫米(mm)之间。在满足上述条件的原则下，本案LED照明用透镜100能将发光二极管20的光强 度折射分配成狭长的椭圆形光束。复如图7、图9所示，分别为本创作LED照明用透镜100 构造前视剖面图，以及对应该前视剖面图相对位置经光学透镜软件模拟的光强度分布图， 其显示光强度在X轴切面呈较大角度θ 1，该角度在此指的是FWHM(全幅半角)，其中角度 θ 1介在40°至80°之间。如图4、图10所示，分别为本发明非对称式光学分布的照明透镜 100侧视剖面图，以及对应该侧视剖面图相对位置经光学透镜软件模拟的光强度分布图，其 显示光强度在Y轴切面呈较小角度θ 2，该角度在此指的是FWHM(全幅半角)，其中角度θ 2 介在10°至35°之间。据此，经由微调照明透镜相对于发光二极管的角度位置，可以改变 前述Θ1及θ 2的比例关系。以上即为本发明一种LED照明用透镜主要构造，及其相对位置光强度分布示意 图。余下，就本发明结构特征在透镜平台10保持设置有满足如上述入光光学面11的条件 下，其设在入光光学面11相对外侧呈凸曲面，即椭圆表面积一部分的出光光学面12，其曲 面的轮廓线可设计呈椭圆形123，或方形124、或矩形125、或圆形126、或方形缺角127、或四 边形以上的多边形变化其中任一种。其中，该曲面的轮廓线为方形124的出光光学面12形态，可配合参阅如图11、图 12所示，为本发明LED照明用透镜实施例二前视图及俯视图。该曲面的轮廓线为矩形125的出光光学面12形态，可配合参阅如图13、图14所 示，为本发明LED照明用透镜实施例三前视图及俯视图。该曲面的轮廓线为圆形126的出光光学面12形态，可配合参阅如图15、图16所 示，为本发明LED照明用透镜实施例四前视图及俯视图。该曲面的轮廓线为方形缺角127的出光光学面12形态，可配合参阅如图17、图18 所示，为本发明LED照明用透镜实施例五前视图及俯视图。综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
权利要求
一种LED照明用透镜，包括一透镜平台于相对外端面设有一入光光学面和一出光光学面，所述入光光学面为一凹曲面，所述出光光学面为一凸曲面，其特征在于所述入光光学面与所述出光光学面的曲面形状皆为椭圆表面积的一部分所组成。
2.如权利要求1所述的LED照明用透镜，其特征在于，所述入光光学面和所述出光光学 面需满足下列条件所述入光光学面的凹椭圆χ轴、y轴、ζ轴直径分别为xl，yl，zl ；所述出光光学面的凸 椭圆X轴、y轴、Z轴直径分别为X2，y2，z2;其中，xl < yl ；y2 < x2。
3.如权利要求2所述的LED照明用透镜，其特征在于，所述xl介于4mm至8mm之间； 所述x2介于8mm至16mm之间。
4.如权利要求1所述的LED照明用透镜，其特征在于，所述出光光学面的曲面轮廓线， 为椭圆形、方形、矩形、圆形、方形缺角或任意多边形其中一种。
全文摘要
一种LED照明用透镜，具有引导发光二极管的光线呈现出狭长形出光形态的功能，其包括于一透镜平台相对位置设有入光光学面及出光光学面，该入光光学面呈凹曲面，该凹曲面系由椭圆表面的部分面积所构成，而该出光光学面呈凸曲面，该凸曲面系由椭圆表面的部分面积所构成，前述出光光学面的曲面轮廓可设计呈椭圆形、方形、矩形、圆形、方形缺角、任意多边形、或任意几何形状任一种；因此，当发光二极管的光线通过入光光学面以凹曲面加以折射发散，再配合出光光学面的凸曲面的出光形态，从而得到一种细长椭圆形的出光效果。
文档编号F21V5/04GK101846286SQ20091012848
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者何彦纬, 柯佩雯 申请人:玉晶光电股份有限公司