[發明專利]用于形成方形光場的光學透鏡

無效

• 申請號: 200910308616.4
• 申請日: 2009-10-22
• 公開（公告）號: CN102230600A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 陳添寶
• 申請（專利權）人: 富士邁半導體精密工業（上海）有限公司;沛鑫能源科技股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02B3/00;H01L33/00;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光學系統，尤其涉及一種用于對光源的光場形狀進行調整的光學透鏡。

背景技術

隨著半導體照明技術的發展，發光二極管(Light?emitting?diode，LED)的光效不斷提高，現正逐步取代傳統光源。針對LED光源，如何有效地分配LED發出的光能是該LED光源中光學系統設計要解決的關鍵問題。目前的LED光源所形成的照明區域大多為圓形，有時為了更節能且實現更大區域的照明，例如路燈，需要將照明區域調整為方形。所以，有必要提供一種用于形成方形光場的光學透鏡。

發明內容

下面將以實施例說明一種用于形成方形光場的光學透鏡。

一種用于對光源發出的光線進行調整以形成方形光場的光學透鏡，其包括一個具有兩個相對端部的方形主體，該主體具有一個位于兩個端部其中一者上的第一表面以及一個位于另一個端部上的第二表面。該第一表面上設置有一圓錐形凹槽，該圓錐形凹槽的側面作為該光學透鏡的入光面以使光源射出的光線經由該圓錐形凹槽的側面射入該主體。該第二表面為一非對稱的馬鞍形非球面，該第二表面作為該光學透鏡的出光面。該圓錐形凹槽的側面及該第二表面用以對光源發出的光線進行調整。

相較于現有技術，該光學透鏡中圓錐形凹槽的側面與該馬鞍形第二表面對設置在該圓錐形凹槽中的光源射出的光線具有校正作用，即該光源射出的光線進入該光學透鏡的主體后，由于該圓錐形凹槽的側面的面形特征可使進入的光線射向該第二表面上的預定位置，并且由于該第二表面的面形特征可使射至其上的光線按預定光路射出，從而形成方形光場，以適應實際需要。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的光學透鏡的結構示意圖。

圖2是圖1所示光學透鏡沿II-II的剖面圖。

圖3是圖1所示光學透鏡的III-III的剖面圖。

圖4是經由圖1所示光學透鏡所形成的光場的光強分布圖。

圖5是經由圖1所示光學透鏡所形成的光場的照度模擬圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，以對本發明實施例作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供的一種光學透鏡10，其具有一個具有方形輪廓的主體100，該主體100包括第一端部11及與第一端部11相對的第二端部12。該主體100具有分別在第一端部11及第二端部12上的第一表面110及第二表面120。光學透鏡10用于對一個光源101發出的光線進行調整以形成方形光場。光源101依據本發明實施例是發光二極管之固態電子元件光源，然而對于本領域的技術人員來說，該光源101可為任意光源。

請參閱圖2至圖3，第一表面110上設置有一圓錐形凹槽111。光源101通常設置在圓錐形凹槽111中，光源101發出的光線經由圓錐形凹槽111的側面1112射入主體100。所以，該圓錐形凹槽111的側面1112即作為光學透鏡的入光面。

圓錐形凹槽111的側面1112符合下列表達式(1)：

z=cr21+1-(1+k)c2r2---(1)]]>

r是指相對于圓錐形凹槽111的側面1112的光軸O₁的半徑坐標；

z是指圓錐形凹槽111的側面1112以r為自變量的SAG值(Sagitta?Value)，即沿圓錐形凹槽111的側面1112光軸O₁的面坐標；

c與k分別為圓錐形凹槽111的側面1112的曲率系數及圓錐系數，在此，圓錐形凹槽111的側面1112的原點A位于圓錐形凹槽111的側面1112的中心頂點，即圓錐形凹槽111的底部中心。

圓錐形凹槽111的側面1112作為圓錐形曲面，其焦距F符合下列表達式(2)：