TW201200799A - LED Lens - Google Patents

Description

201200799 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種透鏡，特別是指一種LED透鏡。 【先前技術】 & 發光二極體由於具備發光效率高、壽命長、低耗電量 等優點，近年來已經逐漸取代傳統燈泡而成為新一代的發 光元件首選，除了照明農置或顯示器的背光模組等等，就 連設置面積廣泛而需求量極大的路燈，也逐漸以發光二極 體取代傳統燈泡。 一般路燈在進行照明時，其照明區域需要能涵蓋整個 道路的寬度，因此，路燈較佳的照明區域是要能呈矩形， 以便於能涵蓋整個道路的寬度。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種能使光源的照明 區域呈矩形的LED透鏡。 本發明LED透鏡用以罩覆一 LED發光源’該LED透 鏡包含一本體、一出光部以及一入光凹部。該本體為透光 材質。該出光部形成於該本體並且具有一呈自由曲面的出 光表面，且該出光表面可供沿一 X軸方向區隔為二個向外 凸弧狀表面區域與連接於兩個該向外凸弧狀表面區域之間 的向内凹弧狀表面區域，該向内凹派狀表面區域沿一 γ軸 方向與一 Z轴方向的最小寬度小於該向外凸弧狀表面區域 沿該Y轴方向與該Z軸方向的最大寬度，該z軸方向垂直 於該X轴方向與該γ軸方向所構成的平面。該入光凹部呈 201200799 凹陷結構形成於該本體相反於該出光部所在的一侧面而可 供容納該LED發光源，且該入光凹部具有一入光表面該 入光表面位於該X軸方向上的兩側區域相遠離地往下斜向 延伸’且§亥入光凹部沿該X轴的寬度小於該本體沿該X轴 的寬度的一半。 本發明之功效在於，藉由入光表面的設計以及出光表 面的自由曲面設計，使得LED發光源所發射的光線能呈現 矩形光形以符合路燈的照明需求。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 參閱圖1與圖2，本發明LED透鏡的一個較佳實施例 為塑膠材質一體成型製成（如射出成型），該LED透鏡i包 含一透光材質的本體10、一出光部n、一入光凹部12以及 至少一定位凸柱13。 先行說明的是，以下所指的X軸方向與γ軸方向相垂 直並且界定出一平面，而z軸方向垂直χ軸與¥軸界定出 的平面。 參閱圖2至圖4，本實施例的本體1〇概呈一縱向剖切 的半邊萌藍外型並且具有一頂面與一底面1〇1，定位凸柱 13由本體1〇的底面112往下凸出而具有定位功能。出光部 11形成在本體1〇頂面並且具有一出光表面lu，出光表面 111為一概呈葫蘆形的自由曲面而中間局部段呈頸縮，更詳 201200799 細的說，沿本體10的x軸方向可將該出光表面Ul區隔為 兩向外凸弧狀表面區域113以及一連接於兩向外凸弧狀表面 區域113之間的向内凹弧狀表面區域114，兩個向外凸弧狀 表面區域113是大致呈球狀曲面，而向内凹弧狀表面區域 114則是位在兩球狀曲面之間的凹陷曲面，且向内凹弧狀表 面區域114沿X軸方向的寬度A2小於每一向外凸弧狀表面 區域113沿X軸方向的寬度A1，向内凹弧狀表面區域ιΐ4 在本體10的Y軸方向的最小寬度W1小於兩向外凸弧狀表 面區域113在γ軸方向的最大寬度W2，向内凹弧狀表面區 域Π4在本體10的一 z軸方向的最小高度u也小於兩向 外凸弧狀表面區域113在z軸方向的最大高度L2,且該出 光表面111不論是在X軸方向或γ軸方向都是呈軸對稱的 結構。 參閱圖2、圖6，入光凹部12形成在本體1〇相反於出 光部11所在的一側面並且對應於向内凹弧狀表面區域114 的正下方，在本實施例中，入光凹部12形成在本體1〇的 底面ιοί並且包括一入光表面121以及一環狀内表面122， 在本實施例中，入光凹部12呈由本體1〇的底面1〇1往上 凹形成的凹陷結構而位在出光表面丨丨丨下方入光表面 121位在X軸方向上的兩側區域是彼此相遠離地往下斜向延 伸而呈酒桶形凹陷曲面，換句話說，如圖6所示，在本體 10的X軸方向的縱向斷面中，入光表面121的輪廓是呈兩 端朝下的弧形。環狀内纟® 122是由入光表自121的外緣 彺下延伸，且入光表面121與環狀内表面丨22圍繞界定出 201200799 一凹陷空間123而可供[ED發光源l〇3 (例如封裝的發光 二極體或發光晶粒）容納於内而罩覆於該發光源1〇3，且在 本實施例中，入光凹部12沿X軸方向的寬度A4小於整個 LED透鏡1的本體10沿χ軸方向的寬度A5的—半。 如圖5至圖7，當LED發光源1〇3所發射的光線由入 光表面121進入本體1〇並且由出光表面lu射出時，藉由 入光表面121與出光表面丨丨丨的折射，便可形成在光軸兩側 均為60度的出光角，且藉由入光表面121的曲面設計，使 得當光線通過入光表面121時，是被往本體1〇的χ軸方向 折射，除此之外，藉由讓出光部u的向内凹弧狀表面區域 114呈頸縮凹陷狀，避免光線過度集中於向内凹弧狀表面區 域114,便能讓光線均勻分布於向内凹弧狀表面區域ιΐ4與 兩向外凸弧狀表面區域113而呈現如圖8的光形圖所示的矩 形光形。 綜上所述，本發明LED透鏡丨藉由入光表面121與出 光表面ill的結構設計，使得LED發光源1〇3所發射的光 線能呈現矩形光形以符合路燈的照明需求，故確實能達成 本發明之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明中請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明LED透鏡的—個較佳實施例的立體圖； 7 201200799 圖2是該較佳實施例的出光部底面呈側向的立體圖； 圖3是該較佳實施例的側視圖； 圖4是該較佳實施例的俯視圖； 圖5是類似圖2的視圖，且一 LED發光源容納在入光 凹部； 圖6是該較佳實施例沿X軸方向的縱向剖面圖，且該 LED發光源容納在入光凹部； 圖7是該較佳實施例的坎德拉分佈圖；以及 圖8是該較佳實施例的光形圖。

8 201200799 【主要元件符號說明】 1 ......... • LED透鏡 W2…… ••向外凸弧狀表 面 10........ •本體 區域Y軸方向最大寬度 101…… •底面 L1…… ••向内凹弧狀表 面 11........ •出光部 區域Z軸方向最小高度 111…… •出光表面 L2…… ••向外凸弧狀表 面 112…… •底面 區域Z軸方向最大高度 113…… •兩向外凸弧狀表 A1…… ••向外凸弧狀表 面 面區域 區域沿 X軸方向寬度 114…… •向内凹孤狀表 面 A2…… …向内凹弧狀表 面 區域 區域沿 X軸方向寬度 12........ •入光凹部 A4…… …入光凹部沿X 軸 121…… '•入光表面 方向寬度 122…… ••環狀内表面 A5…… •LED透鏡本體沿 123…… •凹陷空間 X軸方向寬度 W1....... ••向内凹弧狀表 面 區域γ軸方向最小寬度

Claims (1)

1. 201200799 七、申請專利範圍： 1. 一種LED透鏡’用以罩覆__ LED發光源1 led透鏡 包含： 一本體，為透光材質； 一出光部，形成於該本體並且具有一呈自由曲面的 出光表面，且該出光表面可供沿一 Χ軸方向區隔為二個 向外凸弧狀表面區域與一連接於兩個該向外凸弧狀表面 區域之間的向内凹弧狀表面區域，該向内凹弧狀表面區 域沿一 Y轴方向與一 Z軸方向的最小寬度小於每一向外 凸弧狀表面區域沿該γ軸方向與該z轴方向的最大寬度 ，該Z軸方向垂直於該乂軸方向與該γ軸方向所構成的 平面；以及 一入光凹部，呈凹陷結構形成於該本體相反於該出 光部所在的一側面而可供容納該LED發光源，且該入光 凹部具有一入光表面，該入光表面位於該χ軸方向上的 兩側區域相遠離地往下斜向延伸，且該入光凹部沿該X 軸的寬度小於該本體沿該χ轴的寬度的一半。 2. 依據申請專利範圍第丨項所述之LED透鏡，其中，該等 向外凸弧狀表面區域概呈球狀曲面，該向内凹弧狀表面 區域相對於該等向外凸弧狀表面區域呈頸縮狀。 3. 依據申請專利範圍第2項所述之LED透鏡，其中，該出 光表面概呈葫蘆形曲面。 4·依據申請專利範圍第2項所述之LED透鏡，其中沿咳 X軸方向的縱向斷面中，該入光表面呈兩端朝下的弧形 10 201200799 5. 依據申請專利範圍第 該入 L固弟4項所述之lEd透鏡，苴中 光表面概呈酒桶形凹陷曲面。 /、 6. 依據申請專利範圍第2 項或第4項所述之LED透鏡，其 τ，該入光凹部更且右— " 由該入光表面外緣往下延伸的 環狀内表面，該規沿；+ 、 内表面與該入光表面圍繞界定出一 用以容納該LED發光源的凹陷空間。 該本 7·依據申請專利範圍第1項所述之LED透鏡，其中 體具有一底面，該入光凹部由該底面凹陷形成。 該出 8·依據申請專利範圍第1項所述之LED透鏡，農中 光表面分別沿該X軸方向與該γ軸方向軸對稱。 9.依據巾請專利範圍第7項所述之咖透鏡，更包含至少 一由該本體底面往下凸出的定位凸柱。 10·依據申請專利範圍第i項所述之LED透鏡其中該向 内凹弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度小於每—向;;凸 弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度，且該入光凹部對應 該向内凹弧狀表面區域。