透镜以及光源装置制造方法及图纸

技术编号:15759737 阅读:325 留言:0更新日期:2017-07-05 12:01
本发明专利技术提供一种透镜以及光源装置。透镜包括一第一组空腔区域、一第二组空腔区域以及一第三组空腔区域。第一组空腔区域包括一第一空腔区域以及一第二空腔区域,且第一空腔区域的一第一反射曲面与第二空腔区域的一第二反射曲面相向。第二组空腔区域包括一第三空腔区域以及一第四空腔区域,且第三空腔区域的一第三反射曲面与第四空腔区域的一第一反射平面相向。第三组空腔区域包括一第五空腔区域以及一第六空腔区域,且第一反射平面与第五空腔区域的一折射曲面以及第六空腔区域的一折射平面相向。本发明专利技术藉由透镜内空腔区域的配置,增大光源装置侧边发光角度,具有大的光线发散角,使整体光能量均匀分布。

Lens and light source device

The present invention provides a lens and a light source device. The lens includes a first set of cavity regions, a second set of cavity regions, and a third set of cavity regions. The first set of cavity regions includes a first cavity region and a second cavity region, and a first reflected surface of the first cavity region is opposite to a second reflective surface of the second cavity region. The second set of cavity regions includes a third cavity region and a fourth cavity region, and a third reflecting surface of the third cavity region is opposite to a first reflecting plane of the fourth cavity region. The third set of cavity regions includes a fifth cavity region and a sixth cavity region, and the first reflecting plane is opposite to a refraction surface of the fifth cavity region and a refraction plane of the sixth cavity region. The invention increases the light emitting angle of the side light of the light source device by the configuration of the cavity region in the lens, and has large light divergence angle, so that the overall light energy is evenly distributed.

【技术实现步骤摘要】
透镜以及光源装置
本专利技术涉及一种光学组件以及光学装置,尤其涉及一种透镜以及光源装置。
技术介绍
随着光学技术的进步,越来越多光源装置所能提供的照明光形被开发出来。对于光源装置中的发光组件(例如发光芯片或灯芯)而言,其本身所能提供的照明光形的变化较小。为了提供更多光形的可能性,将各种适当形状的透镜配置在发光组件的发光路径上以提供适当的光形的技术,便成为照明领域的研发重点。近年来,随着发光二极管(LightEmittingDiode,LED)的发光效率与寿命提升,加上具备低耗能、低污染、高效率、高反应速度、体积小、重量轻与可在各种表面设置等组件特色与优势,发光二极管目前亦已被积极应用于各光学领域中。一般而言,发光二极管可应用于日常生活中的各式照明装置以及各种平面显示器例如液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)的光源上。由于发光二极管具有上述体积小、寿命长与低耗能等特性下,因此将发光二极管应用于背光模块之中,可有效提升背光模块的系统效能。然而,由于发光二极管是一种具有指向性的光源,所以位于发光二极管光源前方的光直射区通常具有较高的亮度,而非光直射区域的亮度便较低于光直射区域的亮度。因此当发光二极管光源应用于背光模块之中时,将可能会影响有效照明区域内的亮度均匀,进而影响显示器的画面质量。
技术实现思路
本专利技术提供一种透镜以及光源装置,透镜可增大光源的发散角度;光源装置具有大的光线发散角度。本专利技术的一种透镜具有光轴以及入光面,光束经由入光面进入透镜中,光束包括以相对于光轴的第一夹角入射于透镜的第一子光束、以相对于光轴的第二夹角入射于透镜的第二子光束以及以相对于光轴的一第三夹角入射于透镜的第三子光束,其中第三夹角大于第二夹角,第二夹角大于第一夹角。透镜包括第一组空腔区域、第二组空腔区域以及第三组空腔区域。第一组空腔区域包括相向的第一反射曲面与第二反射曲面。第二组空腔区域包括相向的第三反射曲面与第一反射平面。第三组空腔区域包括折射曲面与折射平面,其中第一反射平面分别与折射曲面与折射平面相向。第一子光束依序穿透入光面、被第一反射曲面全反射及被第二反射曲面全反射后,透射出透镜,第二子光束依序穿透入光面、被第三反射曲面全反射、被第一反射平面全反射,并且经由折射平面折射后,透射出透镜,且第三子光束穿透入光面,并经由折射曲面折射后,透射出透镜。本专利技术的一种光源装置包括上述的透镜以及发光组件。发光组件发出上述光束。在本专利技术的一实施例中,其中第一组空腔区域包括具有第一反射曲面的第一空腔区域以及具有第二反射曲面的第二空腔区域,第二组空腔区域包括具有第三反射曲面的第三空腔区域以及具有第一反射平面的第四空腔区域,第三组空腔区域包括具有折射曲面的第五空腔区域以及具有折射平面的第六空腔区域,其中,第一组空腔区域、第二组空腔区域与第三组空腔区域相对于光轴为轴对称。在本专利技术的一实施例中,其中第一组空腔区域包括具有第一反射曲面的第一空腔区域以及具有第二反射曲面的第二空腔区域,第二组空腔区域包括具有第三反射曲面的第三空腔区域以及具有第一反射平面的第四空腔区域,第三组空腔区域包括具有折射曲面的第五空腔区域以及具有折射平面的第六空腔区域,其中,第一组空腔区域、第二组空腔区域与第三组空腔区域相对于光轴为轴对称,且发光组件配置于光轴上。在本专利技术的一实施例中,上述的第一夹角的角度大小落在0度至30度的范围内,第二夹角的角度大小落在30度至60度的范围内,且第三夹角的角度大小落在60度至80度的范围内。在本专利技术的一实施例中,上述的光轴通过第一空腔区域,第一空腔区域的边缘至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值是落在0.35至0.45的范围内,且第一空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.8至0.9的范围内与0.6至0.75的范围内。在本专利技术的一实施例中,上述的第二空腔区域的两端至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.6至0.75的范围内,且第二空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.6至0.75的范围内与0.5至0.65的范围内。在本专利技术的一实施例中,上述的第三空腔区域的两端至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值分别是落在0.14至0.22的范围内与0.35至0.45的范围内,且第三空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.37至0.47的范围内与0.25至0.35的范围内。在本专利技术的一实施例中,上述的第四空腔区域的两端至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.83至0.93的范围内,且第四空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.05至0.2的范围内与0.03至0.08的范围内。在本专利技术的一实施例中,上述的第三组空腔区域的两端至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值分别是落在0.45至0.6的范围内与0.9至0.99的范围内,且第三组空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.4至0.55的范围内与0.55至0.2的范围内。基于上述,本专利技术的实施例的光源装置藉由透镜内空腔区域的配置,将可增大光源装置的侧边发光角度,而具有大的光线发散角,并达到较为均匀的整体光能量分布。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种光源装置的架构示意图;图2是图1的光源装置的光迹图;图3A至图3C是图2的不同角度的光线的光迹图;图4是图1的光源装置的光形分布图。附图标记:60:光束61:第一子光束63:第二子光束65:第三子光束100:透镜110:第一组空腔区域111:第一空腔区域S111:第一反射曲面112:第二空腔区域S112:第二反射曲面120:第二组空腔区域121:第三空腔区域S121:第三反射曲面122:第四空腔区域S122:第一反射平面130:第三组空腔区域131:第五空腔区域S131:折射曲面132:第六空腔区域S132:折射平面140:入光面200:光源装置210:发光组件O:光轴γ1、γ2、γ3:夹角D、D1、D2a、D2b、D3a、D3b、D4a、D4b、D5、D6、H1a、H1b、H2a、H2b、H3a、H3b、H4a、H4b、H5、H6:距离H:高度具体实施方式图1是本专利技术一实施例的一种光源装置的架构示意图。图2是图1的光源装置的光迹图。请参照图1,在本实施例中,在本实施例中,光源装置200包括一透镜100以及一发光组件210。此外,本实施例的透镜100的形状例如是半球形,且其材料例如为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC),其制造方式例如是以三维打印(ThreeDimensionalPrinting)的方式制造而成。本实施例的发光组件210例如为发光二极管,但本专利技术不以此为限。详细而言,在本实施例中,透镜100包括光轴O、入光面140、第一组空腔区域110、第二组空腔区域120以及第三组空腔区域130。第一组空腔区域本文档来自技高网...
透镜以及光源装置

【技术保护点】
一种透镜,其特征在于,具有光轴以及入光面,光束经由所述入光面进入所述透镜中,所述光束包括以相对于所述光轴的第一夹角入射于所述透镜的第一子光束、以相对于所述光轴的第二夹角入射于所述透镜的第二子光束以及以相对于所述光轴的第三夹角入射于所述透镜的第三子光束,其中所述第三夹角大于所述第二夹角,所述第二夹角大于所述第一夹角,所述透镜包括:第一组空腔区域,包括相向的第一反射曲面与第二反射曲面;第二组空腔区域,包括相向的第三反射曲面与第一反射平面;以及第三组空腔区域,包括折射曲面与折射平面,其中所述第一反射平面分别与所述折射曲面与所述折射平面相向,其中,所述第一子光束依序穿透所述入光面、被所述第一反射曲面全反射及被所述第二反射曲面全反射后,透射出所述透镜,所述第二子光束依序穿透所述入光面、被所述第三反射曲面全反射、被所述第一反射平面全反射,并经由所述折射平面折射后,透射出所述透镜,且所述第三子光束穿透所述入光面,并经由所述折射曲面折射后,透射出所述透镜。

【技术特征摘要】
2015.12.24 TW 1041435571.一种透镜,其特征在于,具有光轴以及入光面,光束经由所述入光面进入所述透镜中,所述光束包括以相对于所述光轴的第一夹角入射于所述透镜的第一子光束、以相对于所述光轴的第二夹角入射于所述透镜的第二子光束以及以相对于所述光轴的第三夹角入射于所述透镜的第三子光束,其中所述第三夹角大于所述第二夹角,所述第二夹角大于所述第一夹角,所述透镜包括:第一组空腔区域,包括相向的第一反射曲面与第二反射曲面;第二组空腔区域,包括相向的第三反射曲面与第一反射平面;以及第三组空腔区域,包括折射曲面与折射平面,其中所述第一反射平面分别与所述折射曲面与所述折射平面相向,其中,所述第一子光束依序穿透所述入光面、被所述第一反射曲面全反射及被所述第二反射曲面全反射后,透射出所述透镜,所述第二子光束依序穿透所述入光面、被所述第三反射曲面全反射、被所述第一反射平面全反射,并经由所述折射平面折射后,透射出所述透镜,且所述第三子光束穿透所述入光面,并经由所述折射曲面折射后,透射出所述透镜。2.根据权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述第一组空腔区域包括具有所述第一反射曲面的第一空腔区域以及具有所述第二反射曲面的第二空腔区域,所述第二组空腔区域包括具有所述第三反射曲面的第三空腔区域以及具有所述第一反射平面的第四空腔区域,所述第三组空腔区域包括具有所述折射曲面的第五空腔区域以及具有所述折射平面的第六空腔区域,其中,所述第一组空腔区域、所述第二组空腔区域与所述第三组空腔区域相对于所述光轴为轴对称。3.根据权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述光轴通过所述第一空腔区域,所述第一空腔区域的边缘至所述透镜的所述光轴的距离与所述透镜的边缘至所述透镜的所述光轴的距离的比值是落在0.35至0.45的范围内,且所述第一空腔区域的顶部与底部至所述透镜的底部的距离与所述透镜的最大高度的比值分别是落在0.8至0.9的范围内与0.6至0.75的范围内。4.根据权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第二空腔区域的两端至所述透镜的所述光轴的距离与所述透镜的边缘至所述透镜的所述光轴的距离的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.6至0.75的范围内,且所述第二空腔区域的顶部与底部至所述透镜的底部的距离与所述透镜的最大高度的比值分别是落在0.6至0.75的范围内与0.5至0.65的范围内。5.根据权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第三空腔区域的两端至所述透镜的所述光轴的距离与所述透镜的边缘至所述透镜的所述光轴的距离的比值分别是落在0.14至0.22的范围内与0.37至0.47的范围内,且所述第三空腔区域的顶部与底部至所述透镜的底部的距离与所述透镜的最大高度的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.25至0.35的范围内。6.根据权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第四空腔区域的两端至所述透镜的所述光轴的距离与所述透镜的边缘至所述透镜的所述光轴的距离的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.83至0.93的范围内,且所述第四空腔区域的顶部与底部至所述透镜的底部的距离与所述透镜的最大高度的比值分别是落在0.05至0.2的范围内与0.03至0.08的范围内。7.根据权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第三组空腔区域的两端至所述透镜的所述光轴的距离与所述透镜的边缘至所述透镜的所述光轴的距离的比值分别是落在0.45至0.6的范围内与0.9至0.99的范围内,且所述第三组空腔区域的顶部与底部至所述透镜的底部的距离与所述透镜的最大高度的比值分别是落在0.4至0.55的范围内与0.05至0.2的范围内。8.根据权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述第一夹角的角度大小落在0度至30度的范围内,所述第二夹角的角度大小落在30度至60度的范围内,且所述第三夹角的角度大小落在60度至80度的范围内。9.一种光源装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:王淳民
申请(专利权)人:泰金宝电通股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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