透鏡以及光源裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種透鏡以及光源裝置。透鏡包括一第一組空腔區域、一第二組空腔區域以及一第三組空腔區域。第一組空腔區域包括一第一空腔區域以及一第二空腔區域，且第一空腔區域的一第一反射曲面與第二空腔區域的一第二反射曲面相向。第二組空腔區域包括一第三空腔區域以及一第四空腔區域，且第三空腔區域的一第三反射曲面與第四空腔區域的一第一反射平面相向。第三組空腔區域包括一第五空腔區域以及一第六空腔區域，且第一反射平面與第五空腔區域的一折射曲面以及第六空腔區域的一折射平面相向。本發明專利技術藉由透鏡內空腔區域的配置，增大光源裝置側邊發光角度，具有大的光線發散角，使整體光能量均勻分布。

Lens and light source device

The present invention provides a lens and a light source device. The lens includes a first set of cavity regions, a second set of cavity regions, and a third set of cavity regions. The first set of cavity regions includes a first cavity region and a second cavity region, and a first reflected surface of the first cavity region is opposite to a second reflective surface of the second cavity region. The second set of cavity regions includes a third cavity region and a fourth cavity region, and a third reflecting surface of the third cavity region is opposite to a first reflecting plane of the fourth cavity region. The third set of cavity regions includes a fifth cavity region and a sixth cavity region, and the first reflecting plane is opposite to a refraction surface of the fifth cavity region and a refraction plane of the sixth cavity region. The invention increases the light emitting angle of the side light of the light source device by the configuration of the cavity region in the lens, and has large light divergence angle, so that the overall light energy is evenly distributed.

【技術實現步驟摘要】
透鏡以及光源裝置
本專利技術涉及一種光學組件以及光學裝置，尤其涉及一種透鏡以及光源裝置。
技術介紹
隨著光學技術的進步，越來越多光源裝置所能提供的照明光形被開發出來。對于光源裝置中的發光組件(例如發光芯片或燈芯)而言，其本身所能提供的照明光形的變化較小。為了提供更多光形的可能性，將各種適當形狀的透鏡配置在發光組件的發光路徑上以提供適當的光形的技術，便成為照明領域的研發重點。近年來，隨著發光二極管(LightEmittingDiode,LED)的發光效率與壽命提升，加上具備低耗能、低污染、高效率、高反應速度、體積小、重量輕與可在各種表面設置等組件特色與優勢，發光二極管目前亦已被積極應用于各光學領域中。一般而言，發光二極管可應用于日常生活中的各式照明裝置以及各種平面顯示器例如液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)的光源上。由于發光二極管具有上述體積小、壽命長與低耗能等特性下，因此將發光二極管應用于背光模塊之中，可有效提升背光模塊的系統效能。然而，由于發光二極管是一種具有指向性的光源，所以位于發光二極管光源前方的光直射區通常具有較高的亮度，而非光直射區域的亮度便較低于光直射區域的亮度。因此當發光二極管光源應用于背光模塊之中時，將可能會影響有效照明區域內的亮度均勻，進而影響顯示器的畫面質量。
技術實現思路
本專利技術提供一種透鏡以及光源裝置，透鏡可增大光源的發散角度；光源裝置具有大的光線發散角度。本專利技術的一種透鏡具有光軸以及入光面，光束經由入光面進入透鏡中，光束包括以相對于光軸的第一夾角入射于透鏡的第一子光束、以相對于光軸的第二夾角入射于透鏡的第二子光束以及以相對于光軸的一第三夾角入射于透鏡的第三子光束，其中第三夾角大于第二夾角，第二夾角大于第一夾角。透鏡包括第一組空腔區域、第二組空腔區域以及第三組空腔區域。第一組空腔區域包括相向的第一反射曲面與第二反射曲面。第二組空腔區域包括相向的第三反射曲面與第一反射平面。第三組空腔區域包括折射曲面與折射平面，其中第一反射平面分別與折射曲面與折射平面相向。第一子光束依序穿透入光面、被第一反射曲面全反射及被第二反射曲面全反射后，透射出透鏡，第二子光束依序穿透入光面、被第三反射曲面全反射、被第一反射平面全反射，并且經由折射平面折射后，透射出透鏡，且第三子光束穿透入光面，并經由折射曲面折射后，透射出透鏡。本專利技術的一種光源裝置包括上述的透鏡以及發光組件。發光組件發出上述光束。在本專利技術的一實施例中，其中第一組空腔區域包括具有第一反射曲面的第一空腔區域以及具有第二反射曲面的第二空腔區域，第二組空腔區域包括具有第三反射曲面的第三空腔區域以及具有第一反射平面的第四空腔區域，第三組空腔區域包括具有折射曲面的第五空腔區域以及具有折射平面的第六空腔區域，其中，第一組空腔區域、第二組空腔區域與第三組空腔區域相對于光軸為軸對稱。在本專利技術的一實施例中，其中第一組空腔區域包括具有第一反射曲面的第一空腔區域以及具有第二反射曲面的第二空腔區域，第二組空腔區域包括具有第三反射曲面的第三空腔區域以及具有第一反射平面的第四空腔區域，第三組空腔區域包括具有折射曲面的第五空腔區域以及具有折射平面的第六空腔區域，其中，第一組空腔區域、第二組空腔區域與第三組空腔區域相對于光軸為軸對稱，且發光組件配置于光軸上。在本專利技術的一實施例中，上述的第一夾角的角度大小落在0度至30度的范圍內，第二夾角的角度大小落在30度至60度的范圍內，且第三夾角的角度大小落在60度至80度的范圍內。在本專利技術的一實施例中，上述的光軸通過第一空腔區域，第一空腔區域的邊緣至透鏡的光軸的距離與透鏡的邊緣至透鏡的光軸的距離的比值是落在0.35至0.45的范圍內，且第一空腔區域的頂部與底部至透鏡的底部的距離與透鏡的最大高度的比值分別是落在0.8至0.9的范圍內與0.6至0.75的范圍內。在本專利技術的一實施例中，上述的第二空腔區域的兩端至透鏡的光軸的距離與透鏡的邊緣至透鏡的光軸的距離的比值分別是落在0.35至0.45的范圍內與0.6至0.75的范圍內，且第二空腔區域的頂部與底部至透鏡的底部的距離與透鏡的最大高度的比值分別是落在0.6至0.75的范圍內與0.5至0.65的范圍內。在本專利技術的一實施例中，上述的第三空腔區域的兩端至透鏡的光軸的距離與透鏡的邊緣至透鏡的光軸的距離的比值分別是落在0.14至0.22的范圍內與0.35至0.45的范圍內，且第三空腔區域的頂部與底部至透鏡的底部的距離與透鏡的最大高度的比值分別是落在0.37至0.47的范圍內與0.25至0.35的范圍內。在本專利技術的一實施例中，上述的第四空腔區域的兩端至透鏡的光軸的距離與透鏡的邊緣至透鏡的光軸的距離的比值分別是落在0.35至0.45的范圍內與0.83至0.93的范圍內，且第四空腔區域的頂部與底部至透鏡的底部的距離與透鏡的最大高度的比值分別是落在0.05至0.2的范圍內與0.03至0.08的范圍內。在本專利技術的一實施例中，上述的第三組空腔區域的兩端至透鏡的光軸的距離與透鏡的邊緣至透鏡的光軸的距離的比值分別是落在0.45至0.6的范圍內與0.9至0.99的范圍內，且第三組空腔區域的頂部與底部至透鏡的底部的距離與透鏡的最大高度的比值分別是落在0.4至0.55的范圍內與0.55至0.2的范圍內?；谏鲜觯緦＠夹g的實施例的光源裝置藉由透鏡內空腔區域的配置，將可增大光源裝置的側邊發光角度，而具有大的光線發散角，并達到較為均勻的整體光能量分布。為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1是本專利技術一實施例的一種光源裝置的架構示意圖；圖2是圖1的光源裝置的光跡圖；圖3A至圖3C是圖2的不同角度的光線的光跡圖；圖4是圖1的光源裝置的光形分布圖。附圖標記：60：光束61：第一子光束63：第二子光束65：第三子光束100：透鏡110：第一組空腔區域111：第一空腔區域S111：第一反射曲面112：第二空腔區域S112：第二反射曲面120：第二組空腔區域121：第三空腔區域S121：第三反射曲面122：第四空腔區域S122：第一反射平面130：第三組空腔區域131：第五空腔區域S131：折射曲面132：第六空腔區域S132：折射平面140：入光面200：光源裝置210：發光組件O：光軸γ1、γ2、γ3：夾角D、D1、D2a、D2b、D3a、D3b、D4a、D4b、D5、D6、H1a、H1b、H2a、H2b、H3a、H3b、H4a、H4b、H5、H6：距離H：高度具體實施方式圖1是本專利技術一實施例的一種光源裝置的架構示意圖。圖2是圖1的光源裝置的光跡圖。請參照圖1，在本實施例中，在本實施例中，光源裝置200包括一透鏡100以及一發光組件210。此外，本實施例的透鏡100的形狀例如是半球形，且其材料例如為聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，其制造方式例如是以三維打印(ThreeDimensionalPrinting)的方式制造而成。本實施例的發光組件210例如為發光二極管，但本專利技術不以此為限。詳細而言，在本實施例中，透鏡100包括光軸O、入光面140、第一組空腔區域110、第二組空腔區域120以及第三組空腔區域130。第一組空腔區域本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種透鏡，其特征在于，具有光軸以及入光面，光束經由所述入光面進入所述透鏡中，所述光束包括以相對于所述光軸的第一夾角入射于所述透鏡的第一子光束、以相對于所述光軸的第二夾角入射于所述透鏡的第二子光束以及以相對于所述光軸的第三夾角入射于所述透鏡的第三子光束，其中所述第三夾角大于所述第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角，所述透鏡包括：第一組空腔區域，包括相向的第一反射曲面與第二反射曲面；第二組空腔區域，包括相向的第三反射曲面與第一反射平面；以及第三組空腔區域，包括折射曲面與折射平面，其中所述第一反射平面分別與所述折射曲面與所述折射平面相向，其中，所述第一子光束依序穿透所述入光面、被所述第一反射曲面全反射及被所述第二反射曲面全反射后，透射出所述透鏡，所述第二子光束依序穿透所述入光面、被所述第三反射曲面全反射、被所述第一反射平面全反射，并經由所述折射平面折射后，透射出所述透鏡，且所述第三子光束穿透所述入光面，并經由所述折射曲面折射后，透射出所述透鏡。

【技術特征摘要】
2015.12.24 TW 1041435571.一種透鏡，其特征在于，具有光軸以及入光面，光束經由所述入光面進入所述透鏡中，所述光束包括以相對于所述光軸的第一夾角入射于所述透鏡的第一子光束、以相對于所述光軸的第二夾角入射于所述透鏡的第二子光束以及以相對于所述光軸的第三夾角入射于所述透鏡的第三子光束，其中所述第三夾角大于所述第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角，所述透鏡包括：第一組空腔區域，包括相向的第一反射曲面與第二反射曲面；第二組空腔區域，包括相向的第三反射曲面與第一反射平面；以及第三組空腔區域，包括折射曲面與折射平面，其中所述第一反射平面分別與所述折射曲面與所述折射平面相向，其中，所述第一子光束依序穿透所述入光面、被所述第一反射曲面全反射及被所述第二反射曲面全反射后，透射出所述透鏡，所述第二子光束依序穿透所述入光面、被所述第三反射曲面全反射、被所述第一反射平面全反射，并經由所述折射平面折射后，透射出所述透鏡，且所述第三子光束穿透所述入光面，并經由所述折射曲面折射后，透射出所述透鏡。2.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第一組空腔區域包括具有所述第一反射曲面的第一空腔區域以及具有所述第二反射曲面的第二空腔區域，所述第二組空腔區域包括具有所述第三反射曲面的第三空腔區域以及具有所述第一反射平面的第四空腔區域，所述第三組空腔區域包括具有所述折射曲面的第五空腔區域以及具有所述折射平面的第六空腔區域，其中，所述第一組空腔區域、所述第二組空腔區域與所述第三組空腔區域相對于所述光軸為軸對稱。3.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述光軸通過所述第一空腔區域，所述第一空腔區域的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離與所述透鏡的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離的比值是落在0.35至0.45的范圍內，且所述第一空腔區域的頂部與底部至所述透鏡的底部的距離與所述透鏡的最大高度的比值分別是落在0.8至0.9的范圍內與0.6至0.75的范圍內。4.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述第二空腔區域的兩端至所述透鏡的所述光軸的距離與所述透鏡的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離的比值分別是落在0.35至0.45的范圍內與0.6至0.75的范圍內，且所述第二空腔區域的頂部與底部至所述透鏡的底部的距離與所述透鏡的最大高度的比值分別是落在0.6至0.75的范圍內與0.5至0.65的范圍內。5.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述第三空腔區域的兩端至所述透鏡的所述光軸的距離與所述透鏡的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離的比值分別是落在0.14至0.22的范圍內與0.37至0.47的范圍內，且所述第三空腔區域的頂部與底部至所述透鏡的底部的距離與所述透鏡的最大高度的比值分別是落在0.35至0.45的范圍內與0.25至0.35的范圍內。6.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述第四空腔區域的兩端至所述透鏡的所述光軸的距離與所述透鏡的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離的比值分別是落在0.35至0.45的范圍內與0.83至0.93的范圍內，且所述第四空腔區域的頂部與底部至所述透鏡的底部的距離與所述透鏡的最大高度的比值分別是落在0.05至0.2的范圍內與0.03至0.08的范圍內。7.根據權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述第三組空腔區域的兩端至所述透鏡的所述光軸的距離與所述透鏡的邊緣至所述透鏡的所述光軸的距離的比值分別是落在0.45至0.6的范圍內與0.9至0.99的范圍內，且所述第三組空腔區域的頂部與底部至所述透鏡的底部的距離與所述透鏡的最大高度的比值分別是落在0.4至0.55的范圍內與0.05至0.2的范圍內。8.根據權利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第一夾角的角度大小落在0度至30度的范圍內，所述第二夾角的角度大小落在30度至60度的范圍內，且所述第三夾角的角度大小落在60度至80度的范圍內。9.一種光源裝置，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王淳民，
申請(專利權)人：泰金寶電通股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71