一种透镜及发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种透镜及发光装置，由于透镜顶面的第一区域包括内折射面，其可以将光源发出的光线的一部分透射到透镜外部，因此，这样可以使得透镜顶面出光，照亮透镜上方的区域，避免在透镜所在的位置形成暗区的问题。同时，因为在第一区域还设置有内反射面，内反射面可以将光源的部分光线反射至透镜侧面射出，这样可以避免透镜正上方过亮的问题，提升了发光器件整体出光的均匀程度。件整体出光的均匀程度。件整体出光的均匀程度。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜及发光装置


[0001]本专利技术涉及光学领域，具体涉及光束控制领域，尤其涉及一种透镜及 发光装置。

技术介绍

[0002]为了增大出光角度，发光装置中会设置广角的光学透镜，广角透镜罩 设在LED的上方，改变LED所发射光线的光路，让LED发出的光线向更 多的方向扩散。不过目前广角透镜的顶面通常是全反射面，这就会导致基 本没有光线到达发光装置上方，从而在发光装置所在的位置形成暗区，影 响发光装置发光的均匀性。
[0003]因此，如何解决发光装置发光不均匀的问题是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种透镜及发光装 置，旨在解决发光装置发光不均匀的问题。
[0005]本申请提供一种透镜，透镜具有顶面、底面及连接顶面和底面的侧面； 透镜具有一光轴，并以光轴为旋转对称轴，顶面与透镜的光轴相交于第一 交点，透镜底部设有用于容纳光源的光源腔，光轴穿过光源腔，顶面包括 以第一交点为中心向底面凹陷的第一区域，以及沿第一区域的周缘向远离 光轴的方向延伸的第二区域；
[0006]第一区域包括至少一个内反射面以及至少一个与内反射面连接的内折 射面；从光源发出到达第一区域的光线一部分通过内反射面反射至侧面， 一部分通过内折射面向顶面折射出光；
[0007]第二区域为全反射面，且第二区域同第一区域中最外围的一个内折射 面邻接，从光源到达第二区域的光线被全反射至侧面。
[0008]上述透镜中，由于透镜顶面的第一区域中包括内折射面，其可以将光 源发出的光线的一部分透射到透镜外部，因此，这样可以使得透镜顶面出 光，照亮透镜上方的区域，避免在透镜所在的位置形成暗区的问题。同时， 因为在第一区域还设置有内反射面，内反射面可以将光源的部分光线反射 至透镜侧面射出，可以避免透镜顶面过亮的问题，提升了发光器件整体出 光的均匀程度。
[0009]在一种示例中，第一区域中包括至少两个内反射面与至少两个内折射 面，且内反射面与内折射面沿着透镜的径向交替设置，径向为垂直于光轴 的方向。
[0010]上述透镜中，第一区域设置至少两个内反射面与至少两个内折射面， 并且内反射面与内折射面交替设置至少两个周期，透镜内部射向内折射面 的光大部分可以从透镜顶面向外透出，但从内部射向内反射面的光大部分 将被反射而不能直接透出，所以内反射面与内折射面交替设置的这种结构 相当于一面针对光的“滤网”，该滤网均匀地筛过其中部分光，在点亮透 镜所在的区域的同时避免第一区域过亮；筛不过的光可以从透镜侧面射出， 点亮透镜以外更大的区域。
[0011]在一种示例中，第一区域中最中心的一个内反射面与光轴相交。
[0012]上述透镜中，内反射面比内折射面更靠近光轴，这样可以避免光轴处 亮度过大而形成亮点，进一步提升基于该透镜所制得的发光装置的出光均 匀性。
[0013]在一种示例中，内折射面和/或内反射面为曲面或平面。
[0014]上述透镜中，内折射面和/或内反射面为曲面或平面，若内折射面和内 反射面中的至少一个为平面，则可以减小透镜生产的难度，降低透镜成本。 如果内折射面和内反射面中的至少一个为曲面，则可以提升透镜顶面对光 线光路控制的精准程度，增强发光装置的出光均匀性。
[0015]在一种示例中，沿着透镜的径向，第一区域与第二区域的尺寸比例为 0.15～0.4，径向为垂直于光轴的方向。
[0016]上述透镜中，因为第一区域中内折射面的光在向外射出时都会略微向 着远离光轴的方向偏折，所以，在第一区域与第二区域的尺寸比例在 0.15～0.4时，可以利用第一区域射出的光点亮透镜所在的整个区域，避免透 镜顶面部分区域无法被点亮而在透镜上方形成暗区的问题，同时又可以将 射向顶面的其他光线反射后自透镜侧面射出，使得光源发出的大部分光向 四周扩散。
[0017]在一种示例中，光轴上具有一基点，基点为光轴与光源的上出光面的 交点，光源腔包括位于光源腔顶壁的第一入射面，和位于光源腔侧壁的第 二入射面，来自基点的光线经第一入射面折射后到达透镜的顶面，来自基 点的光线经第二入射面折射后到达透镜的侧面；第一入射面包括内入射面 以及围绕在内入射面外围的外入射面，若来自基点的光线自内入射面入射， 则光线入射后向着远离光轴的方向偏折；若来自基点的光线自外入射面入 射，则光线入射后向着靠近光轴的方向偏折；若来自基点的光线自内入射 面与外入射面的分界处入射，则光线入射后方向不变。
[0018]上述透镜中第一光入射面包括内入射面与外入射面，如果光线从内入 射面入射透镜，相较于其入射方向，光线在入射透镜后将略微向着远离光 轴的方向偏折；如果光线从外入射面入射透镜，相较于其入射方向，光线 在入射透镜后将略微向着靠近光轴的方向偏折。所以光源发出的光在经过 第一光入射面后都将会射向透镜的顶面，这有利于提升透镜的控光效果。
[0019]在一种示例中，内入射面与外入射面的分界线为第一分界线，第一区 域与第二区域的分界线为第二分界线，基点与第一分界线上任意一点的连 线的延长线同第二分界线相交。
[0020]上述透镜中，基点与第一分界线上任意一点的连线的延长线与第二分 界线相交，这意味着基点与内入射面边缘上任意一点的连线的延长线与第 一区域的边缘相交，所以，从内入射面入射的光线将基本射向第一区域， 从经第一区域的筛选后直接射出或反射至透镜侧面后射出；从外入射面入 射的光线基本都会射向第二区域。
[0021]在一种示例中，光轴上具有一基点，基点为光轴与光源的上出光面的 交点，光源腔包括位于光源腔顶壁的第一入射面，和位于光源腔侧壁的第 二入射面，从基点发出的光线经第一入射面折射后到达透镜的顶面；从基 点发出的光线经第二入射面折射后到达透镜的侧面，第一入射面包括内入 射面以及围绕在内入射面外围的外入射面，内入射面与外入射面的分界线 为第一分界线，第一区域与第二区域的分界线为第二分界线；从基点发出 的到第一分界线上任意一点的光线垂直第一入射面上入射点的切面且到达 第二分界线。
[0022]在一种示例中，第一入射面为倾斜的平面或曲面。
[0023]上述透镜中，第一入射面为倾斜的平面或曲面，当其为倾斜平面时， 透镜的加工工艺简单，可以简化透镜的生产，提升生产效率并降低生产成 本。如果第一入射面为曲面，则曲面上每个点的曲率都可以自由变化，这 样便于细化地分段控光，能提升第一入射面对光线光路的控制效果。
[0024]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种发光装置，其包括LED以及 上述任一项的透镜，LED作为光源被设置于透镜的光源腔中。
[0025]上述发光装置的透镜中，由于透镜第一区域中包括内折射面，其可以 将光源发出的光线的一部分透射到透镜外部，因此，这样可以使得透镜顶 面出光，照亮透镜上方的区域，避免在透镜所在的位置形成暗区的问题。 同时，因为在第一区域还设置有内反射面，内反射面可以将光源的部分光 线反射至透镜侧面射出，这样可以避免透镜顶面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜，其特征在于，所述透镜具有顶面、底面及连接所述顶面和所述底面的侧面；所述透镜具有一光轴，并以所述光轴为旋转对称轴，所述顶面与所述透镜的光轴相交于第一交点，所述透镜底部设有用于容纳光源的光源腔，所述光轴穿过所述光源腔，所述顶面包括以所述第一交点为中心向所述底面凹陷的第一区域，以及沿所述第一区域的周缘向远离所述光轴的方向延伸的第二区域；所述第一区域包括至少一个内反射面以及至少一个与所述内反射面连接的内折射面；从光源发出到达所述第一区域的光线一部分通过所述内反射面反射至所述侧面，一部分通过所述内折射面向所述顶面折射出光；所述第二区域为全反射面，且所述第二区域同所述第一区域中最外围的一个所述内折射面邻接，从光源到达所述第二区域的光线被全反射至所述侧面。2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一区域中包括至少两个内反射面与至少两个内折射面，且所述内反射面与所述内折射面沿着所述透镜的径向交替设置，所述径向为垂直于所述光轴的方向。3.如权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第一区域中最中心的一个所述内反射面与所述光轴相交。4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述内折射面和/或所述内反射面为曲面或平面。5.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，沿着所述透镜的径向，所述第一区域与所述第二区域的尺寸比例为0.15～0.4，所述径向为垂直于所述光轴的方向。6.如权利要求1
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5任一项所述的透镜，其特征在于，所述光轴上具有一基点，所述基点为所述光轴与所述光源的上出光面的交点，所述光源腔包括位于光源腔顶壁的第一入射面，和位于光源腔侧壁的第二入射面，来自所述基点的光线经第一入射面折射后到达...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文钦，孙平如，黎健任，邓远芳，黄鹏，郭智才，闵万里，刘涛，
申请(专利权)人：深圳市聚飞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：