專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)透鏡，尤指一種可提供發(fā)光二極管通過(guò)光學(xué)透鏡折反射 后，可達(dá)到照度均勻度大于國(guó)家規(guī)定，且橫向照射范圍更廣的光學(xué)透鏡。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)人:先前提交中國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)?zhí)枮?98108328的“LED照明用透鏡”發(fā)明專(zhuān) 利申請(qǐng)，其獨(dú)立權(quán)利要求揭示一種LED照明用透鏡，包括透鏡平臺(tái)于相對(duì)外端面設(shè) 有入光光學(xué)面和出光光學(xué)面，該入光光學(xué)面為凹曲面，該出光光學(xué)面為凸曲面，其特征 在于該入光光學(xué)面與出光光學(xué)面的曲面形狀均為橢圓表面積的一部分所組成。上述發(fā)明專(zhuān)利雖然尚停留在審查階段，但是，申請(qǐng)人并不滿(mǎn)足于上述專(zhuān)利申 請(qǐng)，期能提供具有更臻完善、機(jī)能性更佳的光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種能增加光的穿透率，且使光強(qiáng)度 會(huì)大于等于300光度(Cd)/燈具光通量(klm)的光學(xué)透鏡。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)透鏡，其主要包括入光面和出光面， 該入光面和出光面設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面的對(duì)應(yīng)位置，入光面相對(duì)于光路行進(jìn)方向 為凹曲面，出光面相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨妫渲?，入光面和出光面均由多個(gè)曲面 所組成。本發(fā)明還提供一種光學(xué)透鏡，其包括設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面且相對(duì)于光 路行進(jìn)方向?yàn)榘记娴娜牍饷?，以及設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面且相對(duì)于光路行進(jìn)方向 為凸曲面的出光面；入光面包括呈相切狀態(tài)的第一入光橢圓曲面和第二入光橢圓曲面；出光面包括 呈相切狀態(tài)的第一出光橢圓曲面和第二出光橢圓曲面，以及位于第一、二出光橢圓曲面 相對(duì)外側(cè)且呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的外側(cè)連接面。該入光面主要由多個(gè)曲面組成，其中主要包含有兩個(gè)位于中間區(qū)域具有較大面 積，且呈相切狀態(tài)的第一入光橢圓曲面和第二入光橢圓曲面，該第一、二入光橢圓曲面 呈相切狀態(tài)，且相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)榘记?，以供容置安裝發(fā)光元件，該發(fā)光元件為 一種發(fā)光二極管，且為一種發(fā)光角度介于90°至135°之間的發(fā)光二極管，前述角度定 位為全幅半角(Full Width at Half Maximum，F(xiàn)WHM)；此外，在入光面兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的 內(nèi)側(cè)連接面，可修正橫向方面的配光，以符合對(duì)橫向光線(xiàn)配光的需求。該出光面由多個(gè)橢圓曲面組成，包括位于中間區(qū)域具有較大面積呈相切狀態(tài)的 主要的第一出光橢圓曲面和第二出光橢圓曲面，以及位于兩邊呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的外側(cè)連接 面，該第一、二出光橢圓曲面相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨?，且出光面尺寸大于入?br> 再者，該透鏡平臺(tái)更設(shè)有固定機(jī)構(gòu)，可供連接于預(yù)組設(shè)的發(fā)光裝置，該固定機(jī) 構(gòu)可根據(jù)發(fā)光裝置的造型變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，在本實(shí)施例中包括，在透鏡平臺(tái)四端角設(shè) 有的呈相互對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的內(nèi)凹弧形缺角，以及位于面向入光面端設(shè)有的至少兩個(gè)腳柱，前 述兩個(gè)腳柱分布在入光面開(kāi)口端斜對(duì)角處。本發(fā)明的光學(xué)透鏡可讓發(fā)光角度的全幅半角(FWHM)介于90°至135°之間的 發(fā)光二極管的光束，經(jīng)過(guò)光學(xué)透鏡的入光面和出光面的折反射后，具有可達(dá)到擴(kuò)增照明 角度的效益，且能增加光的穿透率，可達(dá)到LED道路照明燈具的光度角要求值在垂直角 為60°，且水平角為65°至95°的范圍內(nèi)，光強(qiáng)度會(huì)大于等于300光度(cd)/燈具光通 量(klm)的效能。


圖1為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例的立體圖；圖2為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例另一角度的立體圖；圖3為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例的主視圖；圖4為沿圖3中A-A線(xiàn)的剖視圖；圖5為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例的左視圖；圖6為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例的俯視圖；圖7為沿圖6中B-B線(xiàn)的剖視圖；圖8為本發(fā)明光學(xué)透鏡較佳實(shí)施例的仰視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明入光面 10 第一入光橢圓曲面11第二入光橢圓曲面12 內(nèi)側(cè)連接面 13出光面 20 第一出光橢圓曲面21第二出光橢圓曲面22 外側(cè)連接面 23透鏡平臺(tái) 30 固定機(jī)構(gòu) 31內(nèi)凹弧形缺角 311腳柱312發(fā)光元件 40
具體實(shí)施例方式下面，再配合本發(fā)明各較佳實(shí)施例的附圖進(jìn)一步說(shuō)明如后，以便能使熟悉本發(fā) 明相關(guān)技術(shù)的人士，依照本說(shuō)明書(shū)的陳述據(jù)以實(shí)施。首先，請(qǐng)配合參閱圖1至圖8所示，依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例，光 學(xué)透鏡包括入光面10和出光面20，入光面10和出光面20設(shè)于透鏡平臺(tái)30相對(duì)外側(cè) 端面的對(duì)應(yīng)位置。其中，入光面10主要由多個(gè)曲面組成，其中主要包含有兩個(gè)位于中間區(qū)域具有 較大面積，且呈相切狀態(tài)的第一入光橢圓曲面11和第二入光橢圓曲面12，該第一、二入 光橢圓曲面11、12呈相切狀態(tài)，且相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)榘记妫怨┤葜冒惭b發(fā)光元 件40(如圖7所示)；再者，在入光面10兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的內(nèi)側(cè)連接面13，可供修正橫向 方面的配光，以符合對(duì)橫向光線(xiàn)配光的需求，該內(nèi)側(cè)連接面13在本實(shí)施例中為一種橢圓凹曲面。值得補(bǔ)充說(shuō)明的是，前述發(fā)光元件40是采用一種發(fā)光二極管配合實(shí)施說(shuō)明，且 為一種發(fā)光角度的全幅半角(FWHM)介于90°至135°之間的發(fā)光二極管。出光面20由多個(gè)曲面組成，如橢圓曲面，出光面20主要包括兩個(gè)位于中間區(qū)域 具有較大面積呈相切狀態(tài)的第一出光橢圓曲面21和第二出光橢圓曲面22，該第一、二出 光橢圓曲面21、22相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨?，且出光?0尺寸大于入光面10 ；該 出光面20還包括有位于第一、二出光橢圓曲面21、22相對(duì)外側(cè)呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的外側(cè)連接面 23。借由上述入光面10和出光面20的特殊設(shè)計(jì)，可讓上述發(fā)光元件40的光束經(jīng)過(guò) 光學(xué)透鏡后，能得到以下的配光結(jié)果1.當(dāng)發(fā)光元件40的光束通過(guò)本發(fā)明光學(xué)透鏡的入光面10導(dǎo)入，經(jīng)出光面20折反 射導(dǎo)出后，具有增加光穿透率的功能，可達(dá)到經(jīng)CNS(ChinaNationalStandards，中國(guó)臺(tái)灣
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))認(rèn)證的LED道路照明燈具的光度角要求值在垂直角為60°，且水平角為65° 至95°的范圍內(nèi)，為光強(qiáng)度最大的分布所在的效能，其光強(qiáng)度會(huì)大于等于300光度(cd)/ 燈具光通量(klm)。2.本發(fā)明的光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)，能讓燈具的發(fā)光均勻度大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，且橫向 照射范圍更廣。繼續(xù)說(shuō)明，該透鏡平臺(tái)30更設(shè)有固定機(jī)構(gòu)31，其可供連接于預(yù)組設(shè)的發(fā)光裝 置(圖中未示出)，該固定機(jī)構(gòu)31可根據(jù)發(fā)光裝置的造型變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，在本實(shí)施 例中，固定機(jī)構(gòu)31包括，在透鏡平臺(tái)30四端角設(shè)有的呈相互對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的內(nèi)凹弧形缺角 311，以及位于面向入光面10端的平面設(shè)有的至少兩個(gè)腳柱312，前述兩個(gè)腳柱312分布 在入光面10開(kāi)口端的斜對(duì)角處。綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍， 即凡是依照本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，其包括有設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面的入光面和出光面，所述入 光面相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)榘记妫龀龉饷嫦鄬?duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨?，其特?在于所述入光面和所述出光面均由多個(gè)曲面所組成。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述入光面包括兩個(gè)位于中間區(qū)域具 有大面積的第一入光橢圓曲面和第二入光橢圓曲面。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述第一入光橢圓曲面和所述第二入 光橢圓曲面呈相切狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述入光面兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的內(nèi)側(cè)連接
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)連接面為橢圓凹曲面。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出光面包括兩個(gè)位于中間區(qū)域具 有大面積的第一出光橢圓曲面和第二出光橢圓曲面。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述第一出光橢圓曲面和所述第二出 光橢圓曲面呈相切狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述出光面還包括設(shè)于所述第一、二 出光橢圓曲面相對(duì)外側(cè)呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的外側(cè)連接面。
9.一種光學(xué)透鏡，其包括設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面且相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)榘?曲面的入光面，以及設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面且相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨娴某龉?面，其特征在于所述入光面包括呈相切狀態(tài)的第一入光橢圓曲面和第二入光橢圓曲面；所述出光面 包括呈相切狀態(tài)的第一出光橢圓曲面和第二出光橢圓曲面，以及位于所述第一、二出光 橢圓曲面相對(duì)外側(cè)且呈對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的外側(cè)連接面；發(fā)光角度的全幅半角介于90°至135°之間的發(fā)光二極管的光束，經(jīng)過(guò)所述光學(xué)透 鏡折反射后，達(dá)到道路照明燈具的光度角要求值在垂直角為60°，且水平角為65°至 95°的范圍內(nèi)，為光強(qiáng)度最大的分布所在。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述光強(qiáng)度大于等于300光度/燈 具光通量。
11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述入光面兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的內(nèi)側(cè)連接面。
12.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述透鏡平臺(tái)設(shè)有連接于發(fā)光裝置 的固定機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述固定機(jī)構(gòu)為在所述透鏡平臺(tái)四 端角設(shè)有的呈相互對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的內(nèi)凹弧形缺角。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述固定機(jī)構(gòu)為在所述透鏡平臺(tái)位 于面向所述入光面端的平面設(shè)有的至少兩個(gè)腳柱，該兩個(gè)腳柱分布在所述入光面開(kāi)口端 的斜對(duì)角處。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光學(xué)透鏡，包括設(shè)于透鏡平臺(tái)相對(duì)外側(cè)端面的入光面和出光面；入光面相對(duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)榘记妫龉饷嫦鄬?duì)于光路行進(jìn)方向?yàn)橥骨?，入光面和出光面均由多個(gè)曲面所組成。前述入光面包括第一入光橢圓曲面和第二入光橢圓曲面；前述出光面包括位于中間區(qū)域具有較大面積呈相切狀態(tài)的第一出光橢圓曲面和第二出光橢圓曲面，及兩邊對(duì)稱(chēng)的外側(cè)連接面；當(dāng)發(fā)光元件為發(fā)光角度為90°至135°間的發(fā)光二極管時(shí)，通過(guò)前述入光面和出光面折反射的光學(xué)配光，可達(dá)到LED道路照明燈具的光度角要求值在垂直角為60°，且水平角為65°至95°的范圍內(nèi)，光強(qiáng)度會(huì)大于等于300光度(cd)/燈具光通量(klm)的效果。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102022690SQ20091016998
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者何彥緯, 柯佩雯 申請(qǐng)人:玉晶光電股份有限公司