本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，普遍為發(fā)光二極管(lightemittingdiode，LED)配備光學(xué)鏡片，以達到均勻照明和光型優(yōu)化的效果。設(shè)計時，一般將發(fā)光二極管看成是點光源。然而，實際上，LED是一個面光源或體光源而非點光源，故，現(xiàn)有技術(shù)中的將LED作為點光源并據(jù)此設(shè)計得出的光學(xué)鏡片在出光均勻性和光型優(yōu)化方面存在著問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠解決上述問題的非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置。一種非球面光學(xué)鏡片，該非球面光學(xué)鏡片關(guān)于一中心軸旋轉(zhuǎn)對稱，該非球面光學(xué)鏡片包括：一光源側(cè)光學(xué)面；及一成像側(cè)光學(xué)面面，該成像側(cè)光學(xué)面包括一第一區(qū)域，該第一區(qū)域為一平面，該第一區(qū)域關(guān)于中心軸旋轉(zhuǎn)對稱。一種發(fā)光裝置，該發(fā)光元件關(guān)于一中心軸旋轉(zhuǎn)對稱，該發(fā)光裝置包括：一如上述所述的非球面光學(xué)鏡片；及一發(fā)光元件，該發(fā)光元件與該光源側(cè)光學(xué)面位置相對。本發(fā)明提供的非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置，將成像側(cè)光學(xué)面的第一區(qū)域設(shè)計成一平面，使得光線在該成像側(cè)光學(xué)面的射出更加均勻，進一步優(yōu)化了該非球 面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置的光型。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的發(fā)光裝置的剖面示意圖。圖2是圖1所示的發(fā)光裝置的俯視圖。圖3是當(dāng)發(fā)光元件的發(fā)光點位于本發(fā)明提供的發(fā)光裝置的對稱軸正下方時的發(fā)光光線示意圖。圖4是當(dāng)發(fā)光元件的發(fā)光點偏離本發(fā)明提供的發(fā)光裝置的對稱軸正下方時的發(fā)光光線示意圖。圖5是本發(fā)明提供的發(fā)光裝置的角度分布圖。主要元件符號說明發(fā)光裝置100非球面光學(xué)鏡片10光源側(cè)光學(xué)面11成像側(cè)光學(xué)面12第一區(qū)域121第二區(qū)域122第三區(qū)域123外側(cè)面13底面14封膠層20第一表面21第二表面22發(fā)光元件30出光面31光線32如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式下面結(jié)合圖1～圖4及實施例對本發(fā)明提供的一種非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光元件作進一步說明。一種發(fā)光裝置100，該發(fā)光裝置100關(guān)于一中心軸Z旋轉(zhuǎn)對稱，該發(fā)光裝置100包括一非球面光學(xué)鏡片10、一封膠層20及發(fā)光元件30。該封膠層20位于該發(fā)光元件30的表面。該非球面光學(xué)鏡片10包括一光源側(cè)光學(xué)面11及一成像側(cè)光學(xué)面12。該光源側(cè)光學(xué)面11與該發(fā)光元件30相對。該成像側(cè)光學(xué)面12與該光源側(cè)光學(xué)面11相對且遠(yuǎn)離該發(fā)光元件30。該成像側(cè)光學(xué)面12包括一第一區(qū)域121、一第二區(qū)域122及一第三區(qū)域123，該第一區(qū)域121為一平面且關(guān)于該中心軸Z旋轉(zhuǎn)對稱，該第二區(qū)域122為一切線斜率大于0的曲面，該第三區(qū)域123為一切線斜率小于0的曲面，該第二區(qū)域122連接該第一區(qū)域121及該第三區(qū)域123，該第三區(qū)域123連接該第二區(qū)域122與該外側(cè)面13。其中，該第一區(qū)域121的半徑小于1mm。在本實施例中，該第一區(qū)域121為一圓形平面，在其他實施例中，該第一區(qū)域121還可以其他形狀的平面。該非球面光學(xué)鏡片10還包括一外側(cè)面13及一底面14，該外側(cè)面13連接該第三區(qū)域123與該底面14，該底面14連接該外側(cè)面13及該光源側(cè)光學(xué)面11。該封膠層20包括一第一表面21及一與該第一表面21相對的第二表面22。該封膠層20透明且具有較高的折射率和透光率用于減少光子在界面的損失，提高該發(fā)光元件30的出光效率并對該發(fā)光元件30進行機械保護。同時，該封膠層20還可作為一種光導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以將該發(fā)光元件30發(fā)出的光導(dǎo)入該非球面光學(xué)鏡片10內(nèi)。該發(fā)光元件30包括一出光面31，該封膠層20涂覆在該出光面31上。該發(fā)光元件30與該光源側(cè)光學(xué)面11位置相對。該封膠層20的第一表面21與該底面14相接觸，該封膠層20的第二表面22與該出光面31相接觸。在本實施例中，該發(fā)光元件30為一發(fā)光二極管(lightemittingdiode，LED)，該發(fā)光裝置100為一發(fā)光二極管元件。在其他實施例中，該發(fā)光元件30還可以是激光二極管(laserdiode，LD)，該發(fā)光裝置100為一激光二極管元件。請參閱圖3、圖4、表1及表2，定義從該出光面31發(fā)出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角為θi，從該非球面光學(xué)鏡片10射出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角為θf，θ1為入射光線與該光源側(cè)光學(xué)面11的法線的夾角，θ2為入射光線與該成像側(cè)光學(xué)面12的法線的夾角，其中，θ1取決于該光源側(cè)光學(xué)面11的形狀，θ2取決于該成像側(cè)光學(xué)面12的形狀。請參閱圖3及表1，當(dāng)該發(fā)光元件30的發(fā)光點正對該發(fā)光裝置100的中心軸Z時，在該第一區(qū)域121內(nèi)，光線32在該發(fā)光裝置100的中心軸Z與該第一區(qū)域121的相交點(定義該相交點為奇異點)時，會直接透過該奇異點，θi＝θf；光線32入射到除該奇異點之外的該第一區(qū)域121內(nèi)時，會發(fā)生折射，θi<θf。在該第二區(qū)域122內(nèi)，光線32會發(fā)生折射，θi<θf。在該第三區(qū)域123內(nèi)，光線32會發(fā)生折射，θi<θf。請參閱圖4及表2，當(dāng)該發(fā)光元件30的發(fā)光點偏離該發(fā)光裝置100的中心軸Z時，在該第一區(qū)域121內(nèi)，光線32會發(fā)生折射，θi>θf。在該第二區(qū)域122內(nèi)，光線32會發(fā)生全反射，θi>θf。在該第三區(qū)域123內(nèi)，光線32會發(fā)生 折射，θi<θf。表1表2其中，表1為該發(fā)光元件30的發(fā)光點正對該發(fā)光裝置100的中心軸Z時，從該出光面31發(fā)出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角θi與從該成像側(cè)光學(xué)面12射出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角θf之 間的關(guān)系；表2為該發(fā)光元件30的發(fā)光點偏離該發(fā)光裝置100的中心軸Z時，從該出光面31發(fā)出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角θi與從該成像側(cè)光學(xué)面12射出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角θf之間的關(guān)系。請參照圖5，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供的非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置具有大于70°小于80°的窄照角圓形光型。本發(fā)明提供的非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置，將成像側(cè)光學(xué)面的第一區(qū)域設(shè)計成一平面，將第二區(qū)域設(shè)計成一全反射區(qū)，1)使得從該出光面發(fā)出的光線32與該發(fā)光裝置的中心軸Z的夾角θi與從該成像側(cè)光學(xué)面射出的光線32與該發(fā)光裝置100的中心軸Z的夾角θf之間的關(guān)系不僅含有θi<θf，還含有θi＝θf和θi>θf，光線32在該成像側(cè)光學(xué)面的射出更加均勻；2)本發(fā)明提供的非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置可符合大于70°小于80°的窄照角圓形光型，相比于現(xiàn)有技術(shù)，進一步優(yōu)化了該非球面光學(xué)鏡片及其所構(gòu)成的發(fā)光裝置的光型?？梢岳斫獾氖?，以上實施例僅用來說明本發(fā)明，并非用作對本發(fā)明的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出的其它各種相應(yīng)的改變與變形，都落在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3