可远距照明的菲涅尔透镜改良结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，该菲涅尔透镜改良结构其结构条件为菲涅尔透镜Fresnel Lens的大小(直径)介于30-200mm，菲涅尔透镜Fresnel Lens的厚度为大于1mm，菲涅尔透镜Fresnel Lens的环数大于10，沟槽深度小于0.25mm，以提供一种利用Fresnel Lens光线扩束(类凹透镜)性质设计，搭配LED模块，设计出能提供远距离(大于50ｍ)匀化光线投射，可对光源模块的LED晶片所发出的光线可加以收集并产生均匀光强度且提供远距及大角度的照明。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，该菲涅尔透镜改良结构其结构条件为菲涅尔透镜Fresnel?Lens的大小(直径)介于30-200mm，菲涅尔透镜Fresnel?Lens的厚度为大于1mm，菲涅尔透镜Fresnel?Lens的环数大于10，沟槽深度小于0.25mm，以提供一种利用Fresnel?Lens光线扩束(类凹透镜)性质设计，搭配LED模块，设计出能提供远距离(大于50ｍ)匀化光线投射，可对光源模块的LED晶片所发出的光线可加以收集并产生均匀光强度且提供远距及大角度的照明。【专利说明】可远距照明的菲涅尔透镜改良结构
本技术涉及一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，尤指一可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，可对发光的LED晶片所发出的光线可加以收集并产生均匀光强度且提供远距及大角度的照明，可适用于照明灯具及车灯结构中。
技术介绍
LED光源模块具体积小、省电、效率高、不易破损等优点，被广泛应用于照明灯具等相关领域，近年来，虽然发光二极管被积极开发应用于照明装置，但受限于传统发光二极管光束型指向性不佳，发热问题尚未有效解决，对于照明装置的应用设计仍存在许多问题，一般业者针对照明装置壳体的结构及反射性进行改良，但现行发光二极管灯具其整体的使用功效却有待提升，且存有诸多缺点。 发光二极管的亮光具有指向性，且单一亮度尚嫌不足，因此必须搭配适当的光学透镜设计，以改进发光二极管光源聚焦，或针对特殊的投照的需求。 光学透镜的设计除要能聚集光线外,更能在均勻的光强度(peak intensity)产生特定的光型(distribut1n pattern),例如大角度、小角度、特殊光型，以产生最佳的光学效果。此类光学透镜有各种不同的设计，其中菲涅尔透镜(Fresnel Lens)，可透由彼此间交叉光线凭借透镜予以补偿而成为均匀的光线。 而传统的菲涅尔透镜在透镜表面设有菲涅尔环(Fresnel zone plate)，由于菲涅尔透镜除了具有导光与收集光线的能力，还兼具轻、薄、可塑化及低成本的特性，很适合用于照明的系统中。在现有技术上，采用一定比例的环间距(zone pitch)与环深度(zoneheight)，可符合照度与光强度均匀的实用要求。 然而，传统的菲涅尔透镜只能提供短距离的照明效能，大约落于6米以内，且仅有60度角以内的非均性照明，此等的效能表现其对于诸多的照明设计，实为应用上的一重大限制，仍是当前有待解决克服的重要课题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，凭借其结构条件的设定，利用菲涅尔透镜(Fresnel Lens)扩束(类凹透镜)性质设计，搭配LED模块，设计出能远距离匀化光线投射，对发光的LED晶片所发出的光线可加以收集并产生均匀光强度且提供远距及大角度的照明。 为实现上述目的，本技术采用的技术方案是: 一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，供使用于发光二极管组件中，菲涅尔透镜的入光面具有数环沟槽，其特征在于: 菲涅尔透镜直径介于30-200mm ;菲涅尔透镜的厚度为l_4mm ;菲涅尔透镜的环数为10至30 ;沟槽深度小于0.25mm。 该菲涅尔透镜采用双阶段结构，该菲涅尔环邻近外周处的沟槽具有第一沟槽深度及第一环间距，而邻近中心处的沟槽具有第二沟槽深度及第二环间距，其中第一环间距小于第二环间距，第一沟槽深度大于第二沟槽深度，该发光二极管组件的LED光源入射角介于45-60度的光线穿透菲涅尔透镜后呈最大发散角度为50度，而LED光源入射角小于45度的光线则呈成最大发散角度为70度。 与现有技术相比较，采用上述技术方案的本技术具有的优点在于:具有高效率且有预定的光型，其各角度的光强度均一，以达到较大的发散角与光线匀化的效果，应用性更为弹性且广泛。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术的实施例示意图； 图3为本技术实施例的投射光强分布图； 图3A为本技术实施例的投射光强度级距图。 附图标记说明:1_菲涅尔透镜；tl_第一沟槽深度；t2_第二沟槽深度；P1-第一环间距；P2-第二环间距；2_发光二极管。 【具体实施方式】 以下将参照随附的图式来描述本技术为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下图式所列举的实施例仅为辅助说明，以利贵审查委员了解，但本案的技术手段并不限于所列举图式。 请参阅图1所示，本技术的可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，菲涅尔透镜的入光面具有数环沟槽，该菲涅尔透镜I其结构条件可为大小(直径)介于30-200_;菲涅尔透镜I的厚度为l_4mm ;菲涅尔透镜I的环数可为10至30，但考虑匀化光特性，越多效能越佳，匀化特性好，但相对光能量受影响，因此以大于20为佳；沟槽深度小于0.25mm为佳；其设计参数为: t(x) = --P=====================: + atx4 + a2x6 + a3x8 ?.…I… /1......./-*2 Zr￡?..…1..1、 i V 丄一 L ^rv 卞 I )又 其中: C 为球面镜系数(spherical coefficients)； k 为维镜系数(conic coefficients)； t为沟槽的结构深度(cbpth)，单位mm ； X 为沟槽与透镜中心的距离(distance (radius) from center of lens),单位 mm; at(t = 1,2,3)为非球面系数(aspheric coefficients)。 由上述构成一种适用于LED光源的可远距照明菲涅尔透镜改良结构，如此，另以非线性参数修正，维持材料、镜片厚度、沟槽深度等原始设计考虑，并成功完成60mm尺寸以下(小尺寸)的设计，使其发散角能大于120度，而达到目标均化度。本设计为一种改良型菲涅尔透镜，且可提供远距照明达50m以上。 再者，请参阅图2本技术实施例的示意图所示，本技术所提供的可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，菲涅尔透镜I为达到更大的发散角，可采双阶段结构，该菲涅尔环(Fresnel zone plate)邻近外周处可采用第一沟槽深度tl及第一环间距Pl，而邻近中心处可采用第二沟槽深度t2及第二环间距P2，其中第一环间距Pl小于第二环间距P2，第二沟槽深度tl大于第二沟槽深度t2，如此改良结构，该LED光源入射角介于45-60度的光线穿透本技术的菲涅尔透镜I后呈最大发散角度为50度，而LED光源入射角小于45度的光线则呈成最大发散角度为70度，请参阅图3、图3A所示，使其总发散角能大于120度者，具有高效率且有预定的光型，其各角度的光强度均一，以达到较大的发散角与光线匀化的效果，应用性更为弹性且广泛。 以上说明对本技术而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，供使用于发光二极管组件中，菲涅尔透镜的入光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可远距照明的菲涅尔透镜改良结构，供使用于发光二极管组件中，菲涅尔透镜的入光面具有数环沟槽，其特征在于： 菲涅尔透镜直径介于30‑200mm；菲涅尔透镜的厚度为1‑4mm；菲涅尔透镜的环数为10至30；沟槽深度小于0.25mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴振言，
申请(专利权)人：太子能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71