CN203731296U - 发光二极管用二次组件结构 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管用二次组件结构，与一光源组件套合设置，其包括：一反射杯包括一进光口、一出光口以及一环侧壁，进光口对应该出光口，环侧壁连接于进光口及出光口之间，其中，进光口的轮廓形状为一平面，其是一基准面，环侧壁的内壁面为一反射面；以及至少一二次光学组件，设置于反射杯的出光口上，且包括一进光面、一出光面及一环侧面，环侧面连接于进光面及出光面之间，出光面对应出光口，而进光面对应该进光口；其中，进光口贴合于光源组件上，且垂直于基准面的光源组件的一中心轴为发光光轴。

Description

发光二极管用二次组件结构

技术领域

本实用新型是关于一种发光二极管用二次组件结构，尤其指一种适用于调整光型的发光二极管用二次组件结构。 

背景技术

近几年来，随着发光二极管(Light Emitting Diode LED)的制造技术已逐渐成熟，LED灯具有低耗能、工作周期长、体积小、低污染等优点。也因此，LED灯具取代原本的传统阴极灯具而逐渐被应用于各种照明设备中。而LED灯具的结构于设计上有许多需要注意的细节，如何使得LED出光效率提出，整体照度提升，且避免因设计不佳而产生眩光的情况，都是开发者于开发灯具时需要注意到的。 

请参阅图1，是公知一发光二极管灯座装置。由图1所示，一发光二极管灯座装置包括有一反射杯11、及一光源组件12。反射杯11具有一进光口111、一出光口112、及一环侧壁113，其中，进光口111的轮廓形状为一平面，其一基准面且其对应出光口112，环侧壁113的内壁面1130的剖面形状是由出光口112至进光口111形成渐缩状态的一弧形曲面，且环壁面113的内壁面1130是一反射镜面；以及光源组件12设置接合于反射杯11的进光口111，用以发出光线，其中，垂直于基准面的LED光源组件12的中心轴Z1为发光光轴，光线由光源组件12的中心轴Z1而发出。因此，光源组件12所发出一部分光线是经由环侧壁113的内壁面1130而产生反射，使得部分光线可经由环侧壁113的内壁面1130的曲率设计而能控制射出于出光口112的行进方向。 

然而，反射杯体11基于物理限制，光源组件12所发出其余光线按原本光路前进，使得受控制的部分光线与其余光线相交产生干涉，进而降低出光效率，而使得预定照明区域形成亮暗不均匀的情况产生，此外其余光线亦可能出射于非预定照明区域而造成眩光现象。 

因此，设计出一种新颖LED照明结构，通过二次光学设计而避免所要求光型亮暗不均匀的情况，同时有效提升整体光照度及光强度，已成为现今业界刻不容缓的课题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED用二次组件结构，通过二次光学设计而经由折射及反射等调整光线出射于出光口，而避免所要求光型亮暗不均匀的情况，同时有效提升整体光照度及光强度。 

为实现上述目的，本实用新型一实施态样提供一种发光二极管用二次组件结构，是与一光源组件套合设置，其包括：一反射杯，包括一进光口、一出光口以及一环侧壁，进光口对应出光口，环侧壁连接于进光口及出光口之间，其中，进光口的轮廓形状为一平面，平面是一基准面，环侧壁的内壁面的剖面形状是由出光口至进光口形成渐缩状态的一弧形曲面，且环侧壁的内壁面是一反射面，用以反射光线；以及至少一二次光学组件，设置于反射杯的出光口上且密合出光口，用以调校光线的行进路线，至少一二次光学组件包括一进光面、一出光面及一环侧面，环侧面连接于进光面及出光面之间，出光面系对应出光口，而进光面对应进光口；其中，进光口贴合于光源组件上，且垂直于基准面的光源组件的一中心轴为发光光轴。 

因此，光源组件所发出光线由中心轴而发出通过反射杯及至少一二次光学组件调整，进而产生一对称均匀的要求光型。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，其中，进光面、出光面或其组合可为一微透镜结构表面。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，至少一二次光学组件可至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜(Fresnel lens)、一非球面透镜及其组合的群组。较佳地，至少一二次光学组件可为一第一透镜及一第二透镜，第一透镜包括一第一进光面及一第一出光面，第二透镜包括一第二进光面及一第二出光面。较佳地，第一出光面具有一第一微透镜结构表面，于第一微透镜结构表面上设有复数个第一微透镜单元；第二出光面具有一第二微透镜结构表面，于第二微透镜结构表面上设有复数个第 二微透镜单元。 

此外，第一透镜及第二透镜可为一同心设置或一层迭设置。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，至少一二次光学组件的出光面上的周围延伸出一卡合部，其卡合于出光口。 

本实用新型另一实施态样提供一种发光二极管用二次组件结构，是与一光源组件套合设置，其包括：一反射杯，包括一进光口、一出光口以及一环侧壁，进光口对应出光口，环侧壁连接于进光口及出光口之间，其中，进光口的轮廓形状为一平面，平面是一基准面，环侧壁的内壁面的剖面形状是由出光口至进光口形成渐缩状态的一弧形曲面，且环侧壁的内壁面是一反射面，用以反射光线；以及至少一二次光学组件，容设于反射杯中，用以调校光线的行进路线，至少一二次光学组件包括一进光面、一出光面及一环侧面，环侧面连接于进光面及出光面之间，出光面对应出光口，而进光面对应进光口；其中，进光口贴合于光源组件上，且垂直于基准面的光源组件的一中心轴为发光光轴。 

因此，光源组件所发出光线由中心轴而发出通过反射杯及至少一二次光学组件而调整，进而产生一对称均匀的要求光型。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，进光面、出光面或其组合可为一微透镜结构表面。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，至少一二次光学组件是至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜、一非球面透镜及其组合的群组。较佳地，至少一二次光学组件可为一第一透镜及一第二透镜。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，反射杯及二次光学组件可为一体成形。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，环侧壁的一内面上可设置一镜面反射层或一漫反射层。 

在本实用新型的发光二极管用二次组件结构中，出光口上可组设有一透明外盖，其密合出光口。 

附图说明

图1是公知一发光二极管灯座装置的剖面图。 

图2是本实用新型一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图。 

图3是图2所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线II-II的剖视图。 

图4是本实用新型一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的配光曲线图。 

图5是本实用新型另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图。 

图6是图5所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线V-V的剖视图。 

图7是本实用新型又一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图。 

图8是本实用新型又一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的正视图。 

图9是图8所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线VIII-VIII的剖视图。 

图10是本实用新型再一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的正视图。 

图11是图10所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线X-X的剖视图。 

图12是本实用新型又另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的正视图。 

图13是图12所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线XII-XII的剖视图。 

附图中符号说明： 

11反射杯体，111进光口，112出光口，113环侧壁，1130内壁面，12光源组件，2发光二极管用二次组件结构，20光源组件，21反射杯，211进光口，212出光口，213环侧壁，2130内壁面，2131外壁面，2132卡合凸部，22二次光学组件，221进光面，222出光面，2221微透镜单元，2222卡合部，223环侧面，3二次光学组件，31第一透镜，311第一进光面，312第一出光 面，313第一环侧面，32第二透镜，321第二进光面，322第二出光面，3221微透镜单元，3222卡合部，323第二环侧面，4二次光学组件，41第一透镜，411第一进光面，412第一出光面，4121第一微透镜单元，413第一环侧面，42第二透镜，421第二进光面，422第二出光面，4221第二微透镜单元，4222卡合部，423第二环侧面，43固定支架，5发光二极管用二次组件结构，50光源组件，51反射杯，511进光口，512出光口，513环侧壁，5130内壁面，52二次光学组件，521进光面，522出光面，523环侧面，53固定环支架，61反射杯，611进光口，612出光口，613环侧壁，6130内壁面，62二次光学组件，621进光面，622出光面，6221微透镜单元，623环侧面，Z1中心轴，Z2中心轴，Z3中心轴。 

具体实施方式

实施例一 

请参阅图2及图3，图2是本实用新型一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图，以及图3是图2所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线II-II的剖视图。由图所示，一种发光二极管用二次组件结构2，是与一光源组件20套合设置，其包括：一反射杯21，包括一进光口211、一出光口212以及一环侧壁213，进光口211对应出光口212，环侧壁213连接于进光口211及出光口212之间，其中，进光口211的轮廓形状为一圆形平面，其是一基准面，环侧壁213的内壁面2130的剖面形状是由出光口212至进光口211形成渐缩状态的一弧形曲面，而环侧壁213的内壁面2130是一反射面，用以反射光线，环侧壁213的外壁面2131沿着出光口周围212延伸形成四个卡合凸部2132；以及一二次光学组件22，设置于反射杯21的出光口212上且密合出光口212，用以调校光线的行进路线，一二次光学组件22包括一进光面221、一出光面222及一环侧面223，环侧面223连接于进光面221及出光面222之间，出光面222对应出光口212，而进光面221对应进光口211；其中，进光口211贴合于光源组件20上，且垂直于基准面的光源组件20的一中心轴Z2为发光光轴。 

此外，在本实施例中，进光面221及出光面222的轮廓形状为一圆形平面，出光面222的周缘上延伸出四卡合部2222，其分别对应卡合于四个 卡合凸部2132，使得反射杯21密合二次光学组件22。二次光学组件22是至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜、一非球面透镜及其组合的群组，在本实施例中，二次光学组件22是一薄透镜，其厚度不大于5毫米，以及其光轴对应中心轴Z2；进光面221、出光面222或其组合可为一微透镜结构表面，在本实施例中，出光面222为一微透镜结构表面，其具有复数个微透镜单元2221，用以调整光线的行进方向而达到匀光的效果。 

因此，光源组件所发出光线(图未示)可由二次光学组件22及反射杯21所调校，而当光源组件由中心轴Z2发出光线时，一部分光线通过环侧壁213的内壁面2130反射至二次光学组件22。部分光线通过复数个微透镜单元2221产生折射，以调整部分光线的行进方向而达到特定方向的聚光，其余光线则是直接通过二次光学组件22，由调整复数个微透镜单元2221，调整其余光线的行进方向并达到特定方向的聚光，避免所要求光型亮暗不均匀的情况，同时有效提升整体光照度及光强度。 

请参阅图4，是本实用新型一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的配光曲线图，请一并参考图1及图3。由图4所示，光源组件所发出的光线经过反射杯的内壁面及二次光学组件折射后，可调校光线集中于出光面，射出所要求光型，光照度强度集中于发光二极管用二次组件结构的立体角w为20度的范围内。因此，相对于不具有二次光学组件的公知发光二极管灯座装置，本实施例所提供的发光二极管用二次组件结构的照度比，其明显提升要求光型的整体光照度及光强度，并形成平滑的光分布曲线，避免亮暗不均匀的情况产生。 

实施例二 

请参阅图5及图6，图5是本实用新型另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图，以及图6所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线V-V的剖视图，请一并参考图3。由图所示，发光二极管用二次组件结构的组成内容及与实施例一大致相同，为不同之处在于一二次光学组件3是一接合透镜，其包括一第一透镜31及一第二透镜32，第一透镜31及第二透镜32为一层迭设置，第一透镜31及一第二透镜32的光轴对应中心轴Z2。在本实施例中，第一透镜31为一非球面透镜，容设于反射杯 21内，用以调校通过光线的角度，其包括一第一进光面311、一第一出光面312及一第一环侧面313，第一环侧面313连接于第一进光面311及第一出光面312之间，第一出光面312对应出光口212，而第一进光面311对应进光口211，而第一透镜31的聚焦距离不超过反射杯21的出光口212的有效总高度的三分之二；以及，第二透镜32为一薄透镜，其包括一第二进光面321、一第二出光面322及一第二环侧面323，第二环侧面323连接于第二进光面321及第二出光面322之间，第一出光面312贴合于第二进光面321，而第二出光面322对应密合出光口212。在本实施例中，第二出光面322为一微透镜结构表面，其具有复数个微透镜单元3221，用以调整光线的行进方向。 

此外，在本实施例中，第二进光面321及第二出光面322的轮廓形状为一圆形平面，第二出光面322的周缘上延伸出四卡合部3222，其分别对应卡合于四个卡合凸部2132，使得反射杯21密合二次光学组件3。 

实施例三 

请参阅图7、图8及图9，图7及图8分别是本实用新型另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图及正视，以及图9所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线VIII-VIII的剖视图。由图所示，发光二极管用二次组件结构的组成内容及与实施例一大致相同，不同之处在于一二次光学组件4包括一第一透镜42，一第二透镜42，以及一固定支架43，第一透镜41及第二透镜42为一同心设置，第一透镜41及第二透镜42之间是由一固定支架43而连接，第二透镜42的轮廓形状为一圆环。 

在本实施例中，第一透镜41为一菲涅尔透镜，容设于反射杯21内，用以调校通过光线的角度，其包括一第一进光面411、一第一出光面412及一第一环侧面413，第一环侧面413连接于第一进光面411及第一出光面412之间，第一出光面412的轮廓形状为一圆形平面且对应第二透镜42的中空部分，而第一进光面411对应进光口211，而第一透镜41的聚焦距离不超过反射杯21的出光口212的有效总高度的三分之二；以及，第二透镜42为一薄透镜，其包括一第二进光面421、一第二出光面422及一第二环侧面423，第二环侧面423连接于第二进光面421及第二出光面422之间，第一出光面412贴合于第二进光面421，而第二出光面422对应密 合出光口212。在本实施例中，第一出光面412及第二出光面422为一微透镜结构表面，其分别具有复数个第一微透镜单元4121及第二微透镜单元4221，用以调整光线的行进方向。 

此外，在本实施例中，第二进光面421及第二出光面422的轮廓形状为一圆环平面，第二出光面422的周缘上延伸出四卡合部4222，其分别对应卡合于四个卡合凸部2132，使得反射杯21密合二次光学组件4。 

实施例四 

请参阅图10及图11，图10是本实用新型另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图，以及图11所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线X-X的剖视图。由图所示，一种发光二极管用二次组件结构5，是与一光源组件50套合设置，其包括：一反射杯51，包括一进光口511、一出光口512以及一环侧壁513，进光口511对应出光口512，环侧壁513连接于进光口511及出光口512之间，其中，进光口511的轮廓形状为一圆形平面，其是一基准面，以及环侧壁513的内壁面5130的剖面形状是由出光口512至进光口511形成渐缩状态的一弧形曲面，而环侧壁513的内壁面5130为一反射面，用以反射光线；以及一二次光学组件52，设置于反射杯51内，用以调校光线的行进路线，一二次光学组件52包括一进光面521、一出光面522及一环侧面523，环侧面523连接于进光面521及出光面522之间，出光面522对应出光口512，而进光面521对应进光口511；以及一固定环支架53，用以连接环侧壁513的内壁面5130及二次光学组件52的环侧面523；其中，进光面511贴合于光源组件50上，且垂直于基准面的光源组件50的一中心轴Z3为发光光轴。 

二次光学组件52是至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜、一非球面透镜及其组合的群组，在本实施例中，二次光学组件52为一非球面透镜，其聚焦距离不超过反射杯51的出光口512的有效总高度的三分之二。因此，光源组件所发出光线(图未示)可由二次光学组件52及反射杯51所调校，而当光源组件由中心轴Z3发出光线时，一部分光线通过环侧壁513的内壁面5130反射而平行出射于出光口512，其余光线则是直接通过二次光学组件52产生折射，以调整其余光线的行进方向并达到特定方向的聚光，避免所要求光型亮暗不均匀的情况，同时有效提升整体 光照度及光强度。 

实施例五 

请参阅图12及图13，图12是本实用新型又另一较佳实施例的发光二极管用二次组件结构的示意图，以及图13所示的发光二极管用二次组件结构沿着引线XII-XII的剖视图。由图所示，发光二极管用二次组件结构的组成内容及与实施例四大致相同，为不同之处在于一反射杯61及一二次光学组件62为一体成形，皆由一般树脂所制成而是透明外观，由于一体成形制造而成能有效降低生产成本。反射杯61包括一进光口611、一出光口612以及一环侧壁613，进光口611对应出光口612，环侧壁613连接于进光口611及出光口612之间，其中，进光口611的轮廓形状为一圆形平面，其是一基准面，以及环侧壁613的内壁面6130的剖面形状是由出光口612至进光口611形成渐缩状态的一弧形曲面，而环侧壁613的内壁面6130设置一镜面反射层或一漫反射层(图未示)，用以反射光线；二次光学透镜62包括一进光面621、一出光面622及一环侧面623，环侧面623连接于进光面621及出光面622之间，出光面622对应出光口612，而进光面621对应进光口611。此外，出光面622为一微透镜结构表面，其具有复数个微透镜单元6221。此外，亦可于出光口612上设置一保护透明罩(图未示)。 

上述实施例仅系为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。 

Claims (10)

1.一种发光二极管用二次组件结构，其特征是，与一光源组件套合设置，其包括： 

一反射杯，包括一进光口、一出光口以及一环侧壁，该进光口对应该出光口，该环侧壁连接于该进光口及该出光口之间，其中，该进光口的轮廓形状为一平面，该平面为一基准面，该环侧壁的内壁面的剖面形状由该出光口至该进光口形成渐缩状态的一弧形曲面，且该环侧壁的该内壁面为一反射面；以及 

至少一二次光学组件，设置于该反射杯的该出光口上且密合该出光口，该至少一二次光学组件包括一进光面、一出光面及一环侧面，该环侧面连接于该进光面及该出光面之间，该出光面对应该出光口，而该进光面对应该进光口； 

其中，该进光口贴合于该光源组件上，且垂直于该基准面的光源组件的一中心轴为发光光轴。 

2.如权利要求1所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该进光面、该出光面或其组合为一微透镜结构表面。 

3.如权利要求1所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该至少一二次光学组件是至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜、一非球面透镜及其组合的群组。 

4.如权利要求3所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该至少一二次光学组件为一第一透镜及一第二透镜，该第一透镜包括一第一进光面及一第一出光面，该第二透镜包括一第二进光面及一第二出光面。 

5.如权利要求4所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该第一出光面具有一第一微透镜结构表面，于该第一微透镜结构表面上设有复数个第一微透镜单元；该第二出光面具有一第二微透镜结构表面，于该第二微透镜结构表面上设有复数个第二微透镜单元。 

6.如权利要求4所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该些透镜为一同心设置或一层迭设置。 

7.一种发光二极管用二次组件结构，其特征是，与一光源组件套合 设置，其包括： 

一反射杯，包括一进光口、一出光口以及一环侧壁，该进光口对应该出光口，该环侧壁连接于该进光口及该出光口之间，其中，该进光口的轮廓形状为一平面，该平面为一基准面，该环侧壁的内壁面的剖面形状由该出光口至该进光口形成渐缩状态的一弧形曲面，且该环侧壁的内面为一反射面；以及 

至少一二次光学组件，容设于该反射杯中，用以调校光线的行进路线，该至少一二次光学组件包括一进光面、一出光面及一环侧面，该环侧面连接于该进光面及该出光面之间，该出光面对应该出光口，而该进光面对应该进光口； 

其中，该进光口贴合于该光源组件上，且垂直于该基准面的光源组件的一中心轴为发光光轴。 

8.如权利要求7所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该至少一二次光学组件是至少选自由一球面透镜、一薄透镜、一菲涅尔透镜、一非球面透镜及其组合的群组。 

9.如权利要求7所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该反射杯及该至少二次光学组件是一体成形。 

10.如权利要求7所述的发光二极管用二次组件结构，其特征是，该环侧壁的该内壁面上设置一镜面反射层或一漫反射层。