專利名稱：均勻色度之led透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及屬于LED導(dǎo)光透鏡領(lǐng)域，特別是指一種透過(guò)二段曲率，將光線集中并達(dá)到均勻色度效果之LED透鏡。
技術(shù)背景近幾年來(lái)，隨著LED發(fā)光功率不斷提升，其應(yīng)用之范圍亦日趨廣泛。除了早期在手機(jī)、面板等低亮度需求之應(yīng)用，更成為照明設(shè)備之未來(lái)之星，LED至1970年后才正式商品化，初期之應(yīng)用限于電子零件顯示燈，如遙控器、開(kāi)關(guān)顯示燈、跑馬燈等，90年代中期，白光光源技術(shù)突破，其應(yīng)用范圍更加廣泛，加上近年LED發(fā)光效率大幅提升及環(huán)保意識(shí)抬頭，使其應(yīng)用更加多元，從手機(jī)、PDA、NB、TV等背光領(lǐng)域及逐漸延伸至一般照明市場(chǎng)。由于LED為點(diǎn)光源，其出光范圍具有指向性，故根據(jù)其出光調(diào)整至所需之范圍，以便于各式應(yīng)用。除了在使用LED之燈具設(shè)計(jì)反光結(jié)構(gòu)之方式外，在LED上加裝透鏡亦是一種有效改良方式，能有效調(diào)整其出光范圍以及照度。但，由于現(xiàn)今白光LED之技術(shù)主要為藍(lán)光與黃色熒光粉封裝、或紫外光與RGB熒光粉封裝，故，由于LED形狀與封裝技術(shù)之限制，發(fā)光之色度受其影響而產(chǎn)生不均。據(jù)此，本實(shí)用新型于設(shè)計(jì)透鏡時(shí)進(jìn)一步考慮LED光源本身之光學(xué)特性，除了光強(qiáng)度、范圍之考慮以外，更依據(jù)該LED之色度分布加以設(shè)計(jì)，使LED發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡之調(diào)整后，不僅具有聚光之效果，更能使色度更加均勻，使光源之質(zhì)量更加提升
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，旨在提供一種同時(shí)具有聚集光線、提高光強(qiáng)度以及使光度均勻之LED透鏡。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型之均勻色度之LED透鏡，供以導(dǎo)引一 LED之光線以達(dá)到聚光及均勻色度之效果，該LED透鏡1整體呈現(xiàn)錐形，包含一發(fā)光孔，位于該LED透鏡1之錐頂處，開(kāi)口為一錐頂圓面，一軸線通過(guò)該錐頂圓面圓心而與該錐頂圓面垂直，該發(fā)光孔以該軸線成線對(duì)稱；一第一導(dǎo)光部，位于該LED透鏡1之入光處，與該發(fā)光孔相連接，該第一導(dǎo)光部以該軸線成線對(duì)稱，并以一第一坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第一坐標(biāo)描述該第一導(dǎo)光部之外曲面，該第一坐標(biāo)系以該錐頂圓面上通過(guò)圓心之一直線為X軸，該軸線為Y軸；一接合圓面， 位于該第一導(dǎo)光部之另一邊端，且該軸線通過(guò)該接合圓面之軸心；及一第二導(dǎo)光部，位于該 LED透鏡1之出光處，與該第一導(dǎo)光部相連接，該第二導(dǎo)光部以該軸線成線對(duì)稱，并以一第二坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第二坐標(biāo)描述該第二導(dǎo)光部之外曲面，該第二坐標(biāo)系以該接合圓面上通過(guò)圓心之一直線為X軸，該軸線為Y軸。其中，該等第一坐標(biāo)系包含下列各坐標(biāo)(2. 95，0)、(4. 16，1.44)、(5. 13,3. 10), (5. 80，4. 87)、(6. 40，6. 81)，且該第一坐標(biāo)系中，該等第一坐標(biāo)至該X、Y軸之距離分別具有一相對(duì)誤差P，該X軸與該Y軸以Imm為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)，且0彡ρ彡l/20mm。其中，該等第二坐標(biāo)系包含下列各坐標(biāo)(6. 40，00)、(7. 30，1.55)、(8. 09，3. 16)、(8. 66，4. 67)，且該第二坐標(biāo)系中，該等第二坐標(biāo)至該X、Y軸之距離分別具有一相對(duì)誤差ρ， 該X軸與該Y軸以為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)，且0彡ρ彡1/20_。為使出光更加均勻，該LED透鏡1更具有一出光部與該第二導(dǎo)光部連接，該出光部由復(fù)數(shù)個(gè)六角形顆粒并排設(shè)置而成。為了方便裝設(shè)，該LED透鏡1更包含一組設(shè)部，設(shè)于該LED透鏡1之錐底處，供以卡合該LED透鏡1與一支架。透過(guò)本實(shí)用新型，使發(fā)光源與該LED透鏡1結(jié)合后，改良其出光范圍及強(qiáng)度，并有效改善其色度分布，使經(jīng)由該LED透鏡1導(dǎo)引之光線更加集中均勻，提升光源之質(zhì)量。

圖1，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之立體圖。圖2，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之曲率圖。圖3，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之光跡圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱第1 3圖所示，為本實(shí)用新型之立體圖、曲率圖與光跡圖。如圖中所示， 本實(shí)用新型之均勻色度之LED透鏡1，供以與一 LED2結(jié)合，透過(guò)該LED透鏡1之設(shè)計(jì)，使該 LED2發(fā)出之光線經(jīng)由折射與反射之原理，透過(guò)該LED透鏡1之導(dǎo)引而達(dá)到聚光及均勻色度之效果。該LED透鏡1整體呈現(xiàn)錐形，包含一發(fā)光孔11，位于該LED透鏡1之錐頂處，供以接合該LED2使其光線進(jìn)入該LED透鏡1 ；該發(fā)光孔11之開(kāi)口為一錐頂圓面12，有一軸線13通過(guò)該錐頂圓面12之圓心而與該錐頂圓面12垂直，該發(fā)光孔11以該軸線13呈線對(duì)稱，使該LED2之光線平均進(jìn)入該LED透鏡1。該LED透鏡1另具有一第一導(dǎo)光部14，位于該LED透鏡1之入光處，亦呈現(xiàn)錐形，與該發(fā)光孔11相連接，使經(jīng)過(guò)該發(fā)光孔11之光進(jìn)入該第一導(dǎo)光部14，并產(chǎn)生折射、反射之作用而受其導(dǎo)引。該第一導(dǎo)光部14以該軸線13成線對(duì)稱，并以一第一坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第一坐標(biāo)(2. 95,0), (4. 16，1.44)、(5. 13，3. 10)、(5. 80， 4.87)、(6. 40,6.81)描述該第一導(dǎo)光部14之外曲面，該第一坐標(biāo)系以該錐頂圓面12上通過(guò)圓心之一直線為X軸，該軸線13為Y軸，該X軸與該Y軸以Imm為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)，且該第一坐標(biāo)至該X、Y軸之距離分別具有一相對(duì)誤差P，且0 < ρ < l/20mm。該第一導(dǎo)光部14之另一邊端具有一接合圓面15，且該軸線13通過(guò)該接合圓面15 之軸心，以該接合圓面15上通過(guò)其圓心之一直線為X軸，該軸線13為Y軸，形成一第二坐標(biāo)，供以描述一第二導(dǎo)光部16之外曲面，該X軸與該Y軸以Imm為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)。該第二導(dǎo)光部16系位于該LED透鏡1之出光處，與該第一導(dǎo)光部14透過(guò)該接合圓面15相連接。 該第二導(dǎo)光部16以該軸線13成線對(duì)稱，其外曲面包含該第二坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第二坐標(biāo) (6. 40，00)、(7. 30，1. 55)、(8. 09，3. 16)、(8. 66，4. 67)，該等第二坐標(biāo)至該 X、Y 軸之距離分別具有一相對(duì)誤差P，且0 < ρ < l/20mm。由于該LED2現(xiàn)有量產(chǎn)之封裝技術(shù)，造成方形之該LED2邊緣發(fā)出的光線偏黃，以往單一曲率之導(dǎo)光透鏡僅能將邊緣之光線導(dǎo)引至中央?yún)^(qū)域、或是外圈區(qū)域，使得中央與邊緣之色度不均，在使用上造成效果不佳或應(yīng)用受限之缺點(diǎn)。而本實(shí)用新型之雙層導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，兩者不同之曲率，使該LED2中央之光線能均勻射至出光范圍，而該LED2邊緣之光線亦能均勻射至出光范圍，使透過(guò)該LED透鏡1之光線整體色度分布均勻，使習(xí)知之缺失得到改良。該LED2之光線經(jīng)過(guò)該第一導(dǎo)光部14與該第二導(dǎo)光部16之導(dǎo)引后，達(dá)成聚光、均勻色度之效果，為使光線更加均勻，該LED透鏡1更具有一出光部17與該第二導(dǎo)光部16連接，該出光部由復(fù)數(shù)個(gè)六角形顆粒并排設(shè)置，利用散射原理更加均勻，讓人眼之感受更加舒適。另為了組裝之方便與實(shí)用，該LED透鏡1更包含一組設(shè)部18，設(shè)于該LED透鏡1之錐底處，供以卡合該LED透鏡1與一支架，使該LED透鏡1與該支架牢固結(jié)合。故，本實(shí)用新型之LED透鏡不僅能有效聚光而提高LED光線之強(qiáng)度，更大幅改良習(xí)知之缺失，使光線之色度更加均勻，且易于裝設(shè)使用，實(shí)具創(chuàng)作之巧思與精神，使照明產(chǎn)業(yè)之LED應(yīng)用更具競(jìng)爭(zhēng)力。綜上所述者，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本創(chuàng)作實(shí)施之范圍，其它轉(zhuǎn)變方式亦皆在本案的范疇之中；故此等熟習(xí)此技術(shù)所作出等效或輕易的變化者， 在不脫離本實(shí)用新型之精神與范圍下所作之均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型之專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種均勻色度之LED透鏡，供以導(dǎo)引一LED之光線以達(dá)到聚光及均勻色度之效果，該 LED透鏡(1)整體呈現(xiàn)錐形，包含一發(fā)光孔，位于該LED透鏡(1)之錐頂處，開(kāi)口為一錐頂圓面，一軸線通過(guò)該錐頂圓面圓心而與該錐頂圓面垂直，該發(fā)光孔以該軸線成線對(duì)稱；一第一導(dǎo)光部，位于該LED透鏡(1)之入光處，與該發(fā)光孔相連接，該第一導(dǎo)光部以該軸線成線對(duì)稱，并以一第一坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第一坐標(biāo)描述該第一導(dǎo)光部之外曲面，該第一坐標(biāo)系以該錐頂圓面上通過(guò)圓心之一直線為X軸，該軸線為Y軸；一接合圓面，位于該第一導(dǎo)光部之另一邊端，且該軸線通過(guò)該接合圓面之軸心；及一第二導(dǎo)光部，位于該LED透鏡(1)之出光處，與該第一導(dǎo)光部相連接，該第二導(dǎo)光部以該軸線成線對(duì)稱，并以一第二坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第二坐標(biāo)描述該第二導(dǎo)光部之外曲面， 該第二坐標(biāo)系以該接合圓面上通過(guò)圓心之一直線為X軸，該軸線為Y軸。
2.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，其中，該等第一坐標(biāo)系包含下列各坐標(biāo) (2. 95,0), (4. 16，1. 44)、(5. 13，3. 10)、(5. 80，4. 87)、(6. 40，6. 81)。
3.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，其中，該等第二坐標(biāo)系包含下列各坐標(biāo) (6. 40，00)、(7. 30，1. 55)、(8. 09，3. 16)、(8. 66，4. 67)。
4.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，其中，該第一坐標(biāo)系中，該等第一坐標(biāo)至該X、Y軸之距離分別具有一相對(duì)誤差P，該X軸與該Y軸以Imm為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)，且 0 彡 ρ 彡 l/20mm。
5.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，其中，該第二坐標(biāo)系中，該等第二坐標(biāo)至該X、Y軸之距離分別具有一相對(duì)誤差P，該X軸與該Y軸以Imm為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)，且 0 彡 ρ 彡 l/20mm。
6.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，更具有一出光部與該第二導(dǎo)光部連接，該出光部由復(fù)數(shù)個(gè)六角形顆粒并排設(shè)置而成。
7.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之LED透鏡，更包含一組設(shè)部，設(shè)于該LED透鏡(1)之錐底處，供以卡合該LED透鏡(1)與一支架。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種均勻色度之LED透鏡，整體呈現(xiàn)錐形，包含一發(fā)光孔，開(kāi)口為一錐頂圓面，一軸線通過(guò)該錐頂圓面圓心而與該錐頂圓面垂直，該發(fā)光孔以該軸線成線對(duì)稱；一第一導(dǎo)光部，與該發(fā)光孔相連接，以該軸線成線對(duì)稱，并以一第一坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第一坐標(biāo)描述該第一導(dǎo)光部之外曲面；一接合圓面，位于該第一導(dǎo)光部之另一邊端，且該軸線通過(guò)該接合圓面之軸心；及一第二導(dǎo)光部，與該第一導(dǎo)光部相連接，以該軸線成線對(duì)稱，并以一第二坐標(biāo)系上之復(fù)數(shù)個(gè)第二坐標(biāo)描述該第二導(dǎo)光部之外曲面。透過(guò)本實(shí)用新型導(dǎo)引一LED之光線以達(dá)到聚光及均勻色度之效果。
文檔編號(hào)F21V5/04GK202216175SQ20112034413
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者唐德龍 申請(qǐng)人:東莞雷笛克光學(xué)有限公司