[實用新型]偏軸式光學透鏡

有效

• 申請號: 201020264916.5
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號: CN201795424U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 黃冠綸
• 申請（專利權）人: 尚瀅科技股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 孫剛

技術領域

本實用新型涉及一光學透鏡，更詳而言之，指一種利用透鏡折射的方式使光源形成偏軸以增加照明范圍與光源集中度的一種偏軸式光學透鏡。

背景技術

LED因為具有高亮度、體積小、省電等優點，已被廣泛的應用于燈具上做為照明光源。以傳統的透鏡內部皆以封裝發光二極體晶片的形態制造，且將透鏡設為半球頂柱體，以提供可將發光二極體晶片發出的光線予以集中。然前述發光形態過于集中在光軸區域附近，由于其光源能量較為集中，為了令其具有較大面積的光源，必須配合導光板的作用以改善前述的問題。又，當發光二極體直接設于導光板下方時，為了克服發光二極體發光面積小，相對需要使用多數個發光二極體才能達到面光源所需的均勻性。因此，為了配合在特定面積的導光板下方有效的減少發光二極體的使用數量，諸多業者轉向以透鏡的造型態樣進行開發，如US6679621號專利案，其利用特殊的透鏡外型設計，使發光二極體的光線得以經透鏡產生垂直于光軸的平行光向外射出，即可改善上述光源面積小的問題。惟，該案整體結構的發光效率除了會受到多次反射、折射的損耗影響而降低外，更由于多數的光線被折射與光軸呈垂直方向，反而造成光軸附近區域光能量不足的現象。

輔助LED光源向外射出的燈罩結構，大致上包括一反射杯、一LED光源以及一前罩。該反射杯內層為一反射材質，用以反射LED光源；該前罩蓋合于該反射杯前端，可依照該燈具所欲產生的出光光形，調整使用凸透鏡、半凸透鏡或平面透鏡等。上述反射杯具有單一曲面，LED光源的發射面設置向前，極小部份的光源是透過該前罩而直射出去，大部份的光源經由反射杯予以反射后向前罩射出。因此，該等LED燈具產生一個照明范圍，該照明范圍中的照明亮度大致上是相同的，所以不具有中心夠亮、照幅寬度、光形扁平的理想配光。

又傳統燈具一般采用反光碗作為二次光學處理，由于LED光效限制，現階段不適合采用反光碗作二次光學處理，故一般對于LED燈具的二次光學處理大多采用透鏡辦法。現有用于燈具的透鏡一般為簡單的球體或非球體曲面折射結構，或為聚光或為發散，雖對配光有一定改善作用，但效果不佳，且透過聚光透鏡作二次光學處理，燈具的配光曲線有可能難以符合國家標準，而透過目前發散透鏡，則可能使燈具效率降低。

發明內容

本實用新型的主要目的在于，提供一種偏軸式光學透鏡，經由適當的光學設計將光源光束有效的調配至配光規范的范圍內，利用折射的方式使光源形成一偏軸且聚光的配光型態。

本實用新型提供一種偏軸式光學透鏡，其特征在于：

一本體，該本體外側為一出光面，該出光面為一凸體；該本體內側為一入光面，該入光面具有一凹槽，該凹槽內容置一光源，該凹槽于該入光面形成有至少一曲面以及與該曲面連接的一頂面與一底面，使光源透過該本體形成偏軸且聚光的配光狀態。

其中，該凸體頂端更具一平面。

其中，該凹槽的曲面為一錐形面、一雙曲面或一非對稱曲面。

其中，該凸體為球面凸體。

其中，該凸體為非球面凸體。

其中，該凸體為雙曲面凸體。

其中，該凸體為對稱凸體。

其中，該本體凹槽處更連接一底座，該底座兩側各向遠離該凹槽方向凸設有一連接柱。

其中，該本體外側更形成有一霧化層。

本實用新型有益效果：

1.本實用新型一種偏軸式的光學透鏡，其入光面的凹槽呈現非對稱曲面，可提供光源的光線以光學透鏡體的光軸為基準中心，并且以靠近光軸的發散折射形態，令其光強度分布可呈雙側呈一倒梯形照明的特征，重點為使向上發散的光線經反射趨近光軸，復由出光面進行第二次漸次趨近光軸的光線發散，使光源能夠提供向上下呈偏軸而兩側呈均勻發散的發光面積，而可直接應用在面光源系統，并且具有可大幅降低發光元件的使用數量及降低制造成本的效益提升。

2.本實用新型一種偏軸式的光學透鏡，該曲面連接的一頂面與一底面可提供光源一反射作用，于光源在反射時，可減少光源的流失，使發散的光線經由反射后折射可達成一聚光的效果。

3.本實用新型一種偏軸式的光學透鏡，該本體外側更形成有一霧化層，使光線折射經出光面與霧化層以輔助光線的擴散、均勻發散平面光源，成為一較柔和的燈光效果。

附圖說明

圖1本實用新型立體結構示意圖(一)。

圖2本實用新型立體結構示意圖(二)。

圖3本實用新型實施態樣剖面示意圖(一)。

圖4本實用新型實施態樣剖面示意圖(二)。

圖5本實用新型光照度模擬驗證分布圖。

具體實施方式