TWI536064B - 透鏡及具有該透鏡的光源模組 - Google Patents

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Description

透鏡及具有該透鏡的光源模組
本發明涉及光學領域，尤其涉及一種透鏡及具有該透鏡的光源模組。
利用傳統光源的燈具其效果基本能滿足各個方面的需求，但是耗能太大，因此發光二極體(LED，Light Emitting Diode)作為新一代的光源具有逐漸取代傳統光源的趨勢。
習知的發光二極體光源模組中通常在光源外覆蓋一透鏡以用來改變光源發出的原有光線的角度分佈。現有的透鏡一般包括兩個曲面，即靠近光源的一較小曲面和遠離光源的一較大曲面，較大曲面將較小曲面完全罩設於較大曲面內部。為了使發光二極體發出的正向光線朝側向偏轉，從而降低正向光強同時增加側向光線，較小曲面遠離光源頂端的位置通常形成一個尖部。然而該尖部由於頂點周圍的曲面斜率過大從而使尖部過於尖銳，而容易導致不易成型，或在射出成型脫膜時易產生缺陷而造成光學效果的改變。
有鑒於此，有必要提供一種能夠容易成型的透鏡及採用該透鏡的光源模組。
一種透鏡，其用於對光源發出的光線進行校正，該透鏡包括用於 依次罩設在光源上的第一曲面和第二曲面，該第一曲面和第二曲面的底部周緣藉由一個連接面連接，該第一曲面包括底部和中部，該底部自連接面向透鏡內凹陷，該中部自底部的頂端向透鏡進一步凹陷，該第一曲面還包括平臺部，該平臺部位於第一曲面的中部的頂端。
一種透鏡，其用於對光源發出的光線進行校正，該透鏡包括用於依次罩設在光源上的第一曲面和第二曲面，該第一曲面包括底部和中部，該底部距離光源最近，該中部自底部的頂端向透鏡凹陷，該第一曲面還包括平臺部，該平臺部位於第一曲面的中部的頂端，與光源平行正對。
一種包括如上所述的透鏡的光源模組。
本發明實施方式的透鏡和採用該種透鏡的光源模組，由於透鏡的第一曲面的中部的頂端形成一平臺部，由於該平臺部的形成使中部的頂端並未相交匯形成一個頂點，從而在製作該透鏡的過程中不會因為該頂點的存在出現不易成型、脫模時產生缺陷的問題。
下面參照附圖，結合具體實施方式對本發明作進一步的描述。
100‧‧‧光源模組
10‧‧‧光源
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧第一曲面
211‧‧‧底部
212‧‧‧中部
213‧‧‧平臺部
22‧‧‧第二曲面
221‧‧‧凹面
222‧‧‧弧面
223‧‧‧側面
23‧‧‧連接面
圖1為本發明實施方式提供的光源模組中的透鏡的立體示意圖。
圖2為圖1中的透鏡配合光源組成的光源模組沿圖1中II-II方向的剖視圖。
請參閱圖1與圖2，本發明實施方式提供的光源模組100包括光源10及透鏡20。所述光源10為發光二極體。
所述透鏡20包括第一曲面21、第二曲面22和連接該第一曲面21和第二曲面22的連接面23。所述第二曲面22設於第一曲面21上方，兩者的底部周緣位於同一平面上並由連接面23連接。
所述第一曲面21直接罩設在光源10上。該第一曲面21包括一底部211、中部212和平臺部213。該底部211自連接面23向透鏡20內部凹陷，該底部211距離光源10的距離最近，在本實施方式中，該底部211的輪廓為一橢球面。該中部212自底部211的頂端進一步向透鏡20的實體內部凹陷。該底部211的截面的斜率自連接面23沿透鏡20的光軸向上逐漸減小，而該中部212的截面的斜率自底部211的頂端沿透鏡20的光軸向上逐漸增大。也就是說，底部211自連接面23沿著光軸向位於底部211上方的中部212漸縮，該底部211的漸縮是由陡峭到平緩；中部212自底部211的頂端沿光軸向位於中部212頂端的平臺部213漸縮，該中部212的漸縮是有平緩到陡峭。該平臺部213形成於中部212的頂端，即，中部212自底部211的頂端沿透鏡20的光軸向上凹陷一定距離後，繼續水平延伸形成該平臺部213。在本實施例中，該平臺部213與連接面23相平行，該平臺部213與光源10平行正對。該平臺部213的俯視形狀大致為一個半徑較小的圓。
所述第二曲面22設在第一曲面21上方。該第二曲面22包括位於頂部中央的凹面221、凹面221週邊的弧面222和環繞透鏡20側部的側面223。該凹面221位於透鏡20的中央，並正對第一曲面21的平臺部213。該凹面221可以為內凹的圓弧面等，以用於發散到達凹面221的正向光線。該弧面222為向遠離光源10的方向凸出的曲面，該弧面222的曲率大於凹面221的曲率。該第二曲面22的底部周 緣與第一曲面21的底部周緣共同位於連接面23上，兩者由連接面23連接。
所述連接面23靠近光源10，其連接第一曲面21和第二曲面的底部周緣。
光源10發出的光線射向該第一曲面21時，分別經過第一曲面21的底部211、中部212和平臺部213折射。由於平臺部213位於第一曲面21的中心，且該平臺部213的面積較小，因此光源10發出的少量正向光線A經過平臺部213的折射直接射向第二曲面22的凹面221，而進一步在該凹面221的折射下向側向偏轉。位於該光線A週邊的其他光線分別射向第一曲面21的中部212和底部211。由於中部212的斜率自底部211的頂端逐漸增大，射向中部212的光線B在經過中部212的折射作用後向透鏡20側部發生較大偏轉，從而將射向中部212的光線B向透鏡20側向分散，並進一步射向第二曲面22的弧面222，從而進一步向側向分散，有利於使出射光線均勻化。位於光線B週邊的光線C經過第一曲面21的底部211的折射射向第二曲面22的弧面222，經過弧面222的折射，向透鏡20的側向分散。
本發明實施方式的透鏡20和採用該種透鏡20的光源模組100，由於其第一曲面21的中部212的頂端形成一平臺部213，由於該平臺部213的形成使斜率逐漸增大的中部212的頂端並未相交匯形成一個頂點，從而在製作該透鏡20的過程中不會因為該頂點的存在出現不易成型、脫模時產生缺陷的問題。同時，由於給平臺部213位於第一曲面21的中部212的頂端，其面積較小，因此對中部212對光線進行側向偏轉的作用影響不大，能夠滿足出光均勻的要求 。
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。
100‧‧‧光源模組
10‧‧‧光源
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧第一曲面
211‧‧‧底部
212‧‧‧中部
213‧‧‧平臺部
22‧‧‧第二曲面
221‧‧‧凹面
222‧‧‧弧面
223‧‧‧側面
23‧‧‧連接面

Claims (9)

  1. 一種透鏡，其用於對光源發出的光線進行校正，該透鏡包括用於依次罩設在光源上的第一曲面和第二曲面，該第一曲面和第二曲面的底部周緣藉由一個連接面連接，該第一曲面包括底部和中部，該底部自連接面向透鏡內凹陷，該中部自底部的頂端向透鏡進一步凹陷，其改良在於：該第一曲面還包括平臺部，該平臺部位於第一曲面的中部的頂端，該底部朝向該第二曲面凸伸，該中部朝向該連接面凸伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡，其中，所述底部的截面的斜率自連接面沿透鏡的光軸向上逐漸減小，該中部的截面的斜率由底部的頂端沿透鏡的光軸向上逐漸增大。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的透鏡，其中，所述底部的輪廓為一橢球面。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項任意一項所述的透鏡，其中，所述平臺部與連接面相平行。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的透鏡，其中，所述平臺部的形狀為圓形。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的透鏡，其中，所述第二曲面設在第一曲面上方，該第二曲面包括位於頂部中央的凹面、凹面週邊的弧面和環繞透鏡側部的側面，該凹面朝向光源的方向凹陷，該弧面向遠離光源的方向凸出，該側面的底部邊緣位於連接面上。
  7. 一種透鏡，其用於對光源發出的光線進行校正，該透鏡包括用於依次罩設在光源上的第一曲面和第二曲面，該第一曲面包括底部和中部，該底部距離光源最近，該中部自底部的頂端向透鏡凹陷，其改良在於：該第一曲面還包括平臺部，該平臺部位於第一曲面的中部的頂端，與光源平行正對，該底部朝向該第二曲面凸伸，該中部朝向該連接面凸伸。
  8. 一種光源模組，其包括光源和如申請專利範圍第1項至第7項所述的透鏡。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光源模組，其中，所述光源為發光二極體。
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