專利名稱：Led光源模組及其透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種LED光源模組及其透鏡。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)因具有功耗低、壽命長、體積小及亮度高等特性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域。發(fā)光二極管光源模組按其半導(dǎo)體發(fā)光兀件LED的分布位置的不同可分為直下式和側(cè)光式兩種，而現(xiàn)有直下式的發(fā)光二極管光源模組通過在LED上方設(shè)置微透鏡來提高光線利用率，所述微透鏡的底面平整而類似于平面反射鏡，導(dǎo)致內(nèi)部光線的反射角度単一，反射后的光線經(jīng)出射面射出后存在出光不均勻的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供ー種出光均勻一致的透鏡。本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)ー步所要解決的技術(shù)問題在于，提供ー種出光均勻一致的LED光源模組。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種透鏡，所述透鏡的第一側(cè)面設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面，透鏡的連接于第一側(cè)面的第二側(cè)面為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，所述第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成有將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成。進(jìn)ー步地,棱錐狀凹陷呈四棱錐狀或三棱錐狀。進(jìn)ー步地，所述第一側(cè)面上的棱錐狀凹陷呈多個同心圓環(huán)狀排列。進(jìn)ー步地，排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的底面積越大。進(jìn)ー步地，各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的凹入深度相等。進(jìn)ー步地，第一側(cè)面的周圍均勻設(shè)置有多個支腳。進(jìn)ー步地，所述光滑曲面中部還向透鏡中部呈球冠狀凹入。進(jìn)ー步地，所述光滑曲面為中心軸對稱的曲面。相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了ー種LED光源模組，包括LED光源及罩于LED光源外部的如上所述的透鏡。本發(fā)明實(shí)施例的LED光源模組及其透鏡的有益效果是通過采用在第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成的技術(shù)手段，從而將射向第一側(cè)面的光從各個角度反射至第二側(cè)面而射出，達(dá)到出光均勻一致的技術(shù)效果。


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圖I是本發(fā)明實(shí)施例的透鏡的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的透鏡的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的透鏡的仰視結(jié)構(gòu)示意 圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的透鏡的又一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖I沿I-I方向的剖面示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的LED光源模組的光路示意圖。
具體實(shí)施例方式請參考圖廣圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供一種透鏡，大致呈半球狀，具有一中心軸oo’， 由透明材料制成，此材料可以為聚丙稀酸甲脂、聚碳酸脂或碳本酸丙烯乙酸。所述透鏡包括第一側(cè)面10和連接于第一側(cè)面10的第二側(cè)面20。第一側(cè)面10為圓環(huán)形的磨砂霧面，該磨砂霧面利于增強(qiáng)反射光的均勻性和防止眩光現(xiàn)象的發(fā)生。中部設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置光源的凹坑11，凹坑11的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面。所述第一側(cè)面10圍繞所述凹坑11還形成有將光線反射向出射面的反射面， 所述反射面由多個自第一側(cè)面10向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷13的錐壁面共同構(gòu)成。所述反射面用于增強(qiáng)第二側(cè)面20的出光均勻性，具體地，棱錐狀凹陷13的錐壁面可調(diào)整光的出射角度及出射光的輻射分布特性，使光出射均勻，無陰影(具體請參閱后續(xù)的光路描述)。 棱錐狀凹陷13呈多個同心圓環(huán)狀排列。各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷13的凹入深度相等， 排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷13形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷13的底面積越大。相鄰兩個同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷13—一對應(yīng)設(shè)置。在本實(shí)施例中，棱錐狀凹陷13呈類似于金字塔的四棱錐狀，可以理解的是，棱錐狀凹陷13也可以為其它形狀，如三棱錐狀。第一側(cè)面10的周圍均勻設(shè)置有多個支腳15，支腳15用于將透鏡固定至電路板的對應(yīng)位置。支腳15可為2個 5個，本實(shí)施方式中，支腳15優(yōu)選為3個。第二側(cè)面20為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，所述光滑曲面為關(guān)于中心軸00’對稱的曲面。所述光滑曲面中部還向透鏡中部呈球冠狀凹入形成的第一反/折射面21，而連接于第一反/折射面21和第一側(cè)面10之間形成第二反/折射面23。 所述第一反/折射面21、第二反/折射面23及第一側(cè)面10為以中心軸oo’為軸的對稱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種使用所述透鏡的LED光源模組，LED光源模組用于背光或照明燈具，包括LED光源30及罩于LED光源30外部的如上所述的透鏡，具體地，凹坑11 中容置有與其匹配的LED光源30，LED光源30也位于中心軸線oo’上。請參考圖6，當(dāng)從LED發(fā)出的光線由入射面射入至第一反/折射面21和第二反/ 折射面23，由于第一反/折射面21和第二反/折射面23對應(yīng)反射面的的全反射作用，一部分光折射而出，大部分光被反射至第一側(cè)面10，第一側(cè)面10的棱錐狀凹陷13便打散反射過來的光并再反射至第一反/折射面21和第二反/折射面23而射出，而棱錐狀凹陷13的所述形狀、尺寸和排列結(jié)構(gòu)使得經(jīng)第一反/折射面21和第二反/折射面23射出的光分布均勻，無陰影。經(jīng)過測試，本發(fā)明實(shí)施例的LED光源模組可將發(fā)光二極管的平均光強(qiáng)擴(kuò)散角 Θ由原來的+/-60°擴(kuò)散到+/-70°。
以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種透鏡，所述透鏡的第一側(cè)面設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面，透鏡的連接于第一側(cè)面的第二側(cè)面為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，其特征在于，所述第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成有將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求I所述的透鏡，其特征在于，棱錐狀凹陷呈四棱錐狀或三棱錐狀。
3.如權(quán)利要求I所述的透鏡，其特征在于，所述第一側(cè)面上的棱錐狀凹陷呈多個同心圓環(huán)狀排列。
4.如權(quán)利要求3所述的透鏡，其特征在于，排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的底面積越大。
5.如權(quán)利要求4所述的透鏡，其特征在于，各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的凹入深度相等。
6.如權(quán)利要求I所述的透鏡，其特征在于，第一側(cè)面的周圍均勻設(shè)置有多個支腳。
7.如權(quán)利要求I所述的透鏡，其特征在于，所述光滑曲面中部還向透鏡中部呈球冠狀凹入。
8.如權(quán)利要求7所述的透鏡，其特征在于，所述光滑曲面為中心軸對稱的曲面。
9.一種LED光源模組，包括LED光源及罩于LED光源外部的透鏡，其特征在于，所述透鏡為如權(quán)利要求廣8中任一項(xiàng)所述的透鏡。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種LED光源模組及其透鏡，所述透鏡的第一側(cè)面設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面，透鏡的連接于第一側(cè)面的第二側(cè)面為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，所述第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成有將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成。本發(fā)明實(shí)施例的透鏡通過采用在第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成的技術(shù)手段，從而將射向第一側(cè)面的光從各個角度反射至第二側(cè)面而射出，達(dá)到出光均勻一致的技術(shù)效果。
文檔編號F21V5/04GK102705775SQ201210132189
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者黃敏 申請人:深圳市兆馳股份有限公司