非球面光学镜片及其所构成的发光装置制造方法及图纸

一种非球面光学镜片，该非球面光学镜片关于一中心轴旋转对称，该非球面光学镜片包括：一光源侧光学面；及一成像侧光学面，该成像侧光学面包括一第一区域，该第一区域为一平面，该第一区域关于中心轴旋转对称。本发明专利技术还涉及一种含有该非球面光学镜片的发光装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学领域，尤其涉及一种非球面光学镜片及其所构成的发光装置。
技术介绍
现有技术中，普遍为发光二极管(lightemittingdiode，LED)配备光学镜片，以达到均匀照明和光型优化的效果。设计时，一般将发光二极管看成是点光源。然而，实际上，LED是一个面光源或体光源而非点光源，故，现有技术中的将LED作为点光源并据此设计得出的光学镜片在出光均匀性和光型优化方面存在着问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够解决上述问题的非球面光学镜片及其所构成的发光装置。一种非球面光学镜片，该非球面光学镜片关于一中心轴旋转对称，该非球面光学镜片包括：一光源侧光学面；及一成像侧光学面面，该成像侧光学面包括一第一区域，该第一区域为一平面，该第一区域关于中心轴旋转对称。一种发光装置，该发光元件关于一中心轴旋转对称，该发光装置包括：一如上述所述的非球面光学镜片；及一发光元件，该发光元件与该光源侧光学面位置相对。本专利技术提供的非球面光学镜片及其所构成的发光装置，将成像侧光学面的第一区域设计成一平面，使得光线在该成像侧光学面的射出更加均匀，进一步优化了该非球面光学镜片及其所构成的发光装置的光型。附图说明图1是本专利技术提供的发光装置的剖面示意图。图2是图1所示的发光装置的俯视图。图3是当发光元件的发光点位于本专利技术提供的发光装置的对称轴正下方时的发光光线示意图。图4是当发光元件的发光点偏离本专利技术提供的发光装置的对称轴正下方时的发光光线示意图。图5是本专利技术提供的发光装置的角度分布图。主要元件符号说明发光装置100非球面光学镜片10光源侧光学面11成像侧光学面12第一区域121第二区域122第三区域123外侧面13底面14封胶层20第一表面21第二表面22发光元件30出光面31光线32如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面结合图1～图4及实施例对本专利技术提供的一种非球面光学镜片及其所构成的发光元件作进一步说明。一种发光装置100，该发光装置100关于一中心轴Z旋转对称，该发光装置100包括一非球面光学镜片10、一封胶层20及发光元件30。该封胶层20位于该发光元件30的表面。该非球面光学镜片10包括一光源侧光学面11及一成像侧光学面12。该光源侧光学面11与该发光元件30相对。该成像侧光学面12与该光源侧光学面11相对且远离该发光元件30。该成像侧光学面12包括一第一区域121、一第二区域122及一第三区域123，该第一区域121为一平面且关于该中心轴Z旋转对称，该第二区域122为一切线斜率大于0的曲面，该第三区域123为一切线斜率小于0的曲面，该第二区域122连接该第一区域121及该第三区域123，该第三区域123连接该第二区域122与该外侧面13。其中，该第一区域121的半径小于1mm。在本实施例中，该第一区域121为一圆形平面，在其他实施例中，该第一区域121还可以其他形状的平面。该非球面光学镜片10还包括一外侧面13及一底面14，该外侧面13连接该第三区域123与该底面14，该底面14连接该外侧面13及该光源侧光学面11。该封胶层20包括一第一表面21及一与该第一表面21相对的第二表面22。该封胶层20透明且具有较高的折射率和透光率用于减少光子在界面的损失，提高该发光元件30的出光效率并对该发光元件30进行机械保护。同时，该封胶层20还可作为一种光导结构，以将该发光元件30发出的光导入该非球面光学镜片10内。该发光元件30包括一出光面31，该封胶层20涂覆在该出光面31上。该发光元件30与该光源侧光学面11位置相对。该封胶层20的第一表面21与该底面14相接触，该封胶层20的第二表面22与该出光面31相接触。在本实施例中，该发光元件30为一发光二极管(lightemittingdiode，LED)，该发光装置100为一发光二极管元件。在其他实施例中，该发光元件30还可以是激光二极管(laserdiode，LD)，该发光装置100为一激光二极管元件。请参阅图3、图4、表1及表2，定义从该出光面31发出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角为θi，从该非球面光学镜片10射出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角为θf，θ1为入射光线与该光源侧光学面11的法线的夹角，θ2为入射光线与该成像侧光学面12的法线的夹角，其中，θ1取决于该光源侧光学面11的形状，θ2取决于该成像侧光学面12的形状。请参阅图3及表1，当该发光元件30的发光点正对该发光装置100的中心轴Z时，在该第一区域121内，光线32在该发光装置100的中心轴Z与该第一区域121的相交点(定义该相交点为奇异点)时，会直接透过该奇异点，θi＝θf；光线32入射到除该奇异点之外的该第一区域121内时，会发生折射，θi<θf。在该第二区域122内，光线32会发生折射，θi<θf。在该第三区域123内，光线32会发生折射，θi<θf。请参阅图4及表2，当该发光元件30的发光点偏离该发光装置100的中心轴Z时，在该第一区域121内，光线32会发生折射，θi>θf。在该第二区域122内，光线32会发生全反射，θi>θf。在该第三区域123内，光线32会发生折射，θi<θf。表1表2其中，表1为该发光元件30的发光点正对该发光装置100的中心轴Z时，从该出光面31发出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角θi与从该成像侧光学面12射出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角θf之间的关系；表2为该发光元件30的发光点偏离该发光装置100的中心轴Z时，从该出光面31发出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角θi与从该成像侧光学面12射出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角θf之间的关系。请参照图5，根据上述结构，本专利技术提供的非球面光学镜片及其所构成的发光装置具有大于70°小于80°的窄照角圆形光型。本专利技术提供的非球面光学镜片及其所构成的发光装置，将成像侧光学面的第一区域设计成一平面，将第二区域设计成一全反射区，1)使得从该出光面发出的光线32与该发光装置的中心轴Z的夹角θi与从该成像侧光学面射出的光线32与该发光装置100的中心轴Z的夹角θf之间的关系不仅含有θi<θf，还含有θi＝θf和θi>θf，光线32在该成像侧光学面的射出更加均匀；2)本专利技术提供的非球面光学镜片及其所构成的发光装置可符合大于70°小于80°的窄照角圆形光型，相比于现有技术，进一步优化了该非球面光学镜片及其所构成的发光装置的光型。可以理解的是，以上实施例仅用来说明本专利技术，并非用作对本专利技术的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本专利技术的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非球面光学镜片，该非球面光学镜片关于一中心轴旋转对称，该非球面光学镜片包括：一光源侧光学面；及一成像侧光学面面，该成像侧光学面包括一第一区域，该第一区域为一平面，该第一区域关于该中心轴旋转对称。

【技术特征摘要】
1.一种非球面光学镜片，该非球面光学镜片关于一中心轴旋转对称，该非球面光学镜片包括：一光源侧光学面；及一成像侧光学面面，该成像侧光学面包括一第一区域，该第一区域为一平面，该第一区域关于该中心轴旋转对称。2.如权利要求1所述的非球面光学镜片，其特征在于，在该第一区域内，当发光元件的发光点正对该中心轴时，θi＝θf&θi<θf；当该发光元件的发光点偏离该中心轴时，θi>θf，其中，θi为从该发光元件发出的光线与该中心轴的夹角，θf为从该成像侧光学面射出的光线与该中心轴的夹角。3.如权利要求2所述的非球面光学镜片，其特征在于，该成像侧光学面还包括一第二区域，该第二区域为一切线斜率大于0的曲面，当该发光元件的发光点正对该中心轴时，该第二区域为非全反射面；当发光元件的发光点偏离该中心轴时，该第二区域为全反射面；当该第二区域为非全反射面时，θi<θf；当该第二区域为全反射面时，θi>θf。4.如权利要求2所述的非球面...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏宇，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44