发明名称 光学透镜及其发光二极体(LED)照明装置
摘要
申请公布号 TWM364866 申请公布日期 2009.09.11
申请号 TW097222503 申请日期 2008.12.15
申请人 创研光电股份有限公司 台北县中和市建康路170号13楼 发明人 罗智玮;徐运强;朱翊麟
分类号 G02B3/02 (2006.01) 主分类号 G02B3/02 (2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种光学透镜,系用以搭配发光二极体(LED)光源使用,其系一透明镜片体,包含一光源侧光学面、一照明侧光学面及一外围部,其中:光源侧光学面,系利用自由曲面公式(surface definition of free form)设计形成,用以面对至少一发光二极体(LED)光源,使该至少一LED光源所发出之光束可经由该光源侧光学面而入射至光学透镜内;照明侧光学面,系利用自由曲面公式(surface definition of free form)设计形成,系面向照射区域,当LED光源所发出之光束经由光源侧光学面而入射至光学透镜内后,可经由该照明侧光学面而向前出射至照射区域;外围部,系光学透镜之镜片体上非光学面之外围部分;其中,藉该光源侧光学面与照明侧光学面皆利用自由曲面公式配合设计的特性,使LED光源所发出之光束经由光学透镜折射后可在照射区域产生一在长轴方向(X轴)之长度及在短轴方向之宽度(Y轴)比例近矩形的光形的强度分布。2.如申请专利范围第1项所述之光学透镜,其中该光源侧光学面系利用自由曲面公式中如下所示之歪像公式(Anamorphic formula)设计:而形成一轴对称,且延着长轴剖向为内凹形状的光源侧光学面。3.如申请专利范围第1项所述之光学透镜,其中该照明侧光学面系利用自由曲面公式中如下所示之之复曲面公式(Toric formula)设计:而形成一轴对称,且延着长轴剖向为中间内凹两侧外凸之M形状的照明侧光学面。4.如申请专利范围第1项所述之光学透镜,其中该光学透镜在照射区域所能产生近矩形光形的长度(长轴方向或X轴)、宽度(短轴方向或Y轴)之比例系藉由变更自由曲面公式中各光学参数,并藉电脑软体进行模拟试验设计出。5.如申请专利范围第1项所述之光学透镜,其中该光学透镜在照射区域所能产生近矩形光形的长度(长轴方向或X轴)宽度(短轴方向或Y轴)比例约为3:1。6.一种发光二极体(LED)照明装置,系利用申请专利范围第1项至第5项任一项所述之光学透镜而构成之LED照明装置,包含至少一光学透镜、至少一LED光源及一外罩,其中:光学透镜,系一透明镜片体,包含一光源侧光学面、一照明侧光学面及一外围部,其中该光源侧光学面及照明侧光学面系利用自由曲面公式设计形成,并藉其外围部以对应嵌设在外罩上所设之一孔槽中;LED光源,系面对该光学透镜之光源侧光学面;外罩,其上设有至少一孔槽供一光学透镜嵌设其中;其中,该LED光源所发出之光束可经由该光学透镜之光源侧光学面而入射至光学透镜内并经由该照明侧光学面而向前出射至照射区域,并藉该光源侧光学面与照明侧光学面利用自由曲面公式配合设计的特性,使LED光源所发出之光束可在照射区域产生一长度(长轴方向或X轴)及宽度(短轴方向或Y轴)比例为近矩形光形的强度分布(rectangular light distribution patterns)。7.如申请专利范围第6项所述之发光二极体(LED)照明装置,其中该光学透镜之外围部系配合外罩上之孔槽以使光学透镜可对应嵌设在孔槽中并结合成一体。8.如申请专利范围第6项所述之发光二极体(LED)照明装置,其中该外罩上设有复数个孔槽以形成一孔槽阵列。9.如申请专利范围第8项所述之发光二极体(LED)照明装置,其中该孔槽阵列系一6乘6之孔槽阵列。图式简单说明:图1系本创作光学透镜一实施例之一视角(照明侧光学面视角)立体示意图。图2系图1之另一视角(光源侧光学面)立体示意图。图3系本创作光学透镜一实施例之正面(X-Y轴面)示意图(包含各部相关尺寸,单位mm)。图4系图3中剖线4-4(X轴)之侧面剖视示意图(包含各部相关尺寸,单位mm)。图5系图3中剖线5-5(Y轴)之侧面剖视示意图(包含各部相关尺寸,单位mm)。图6系本创作光学透镜搭配一LED光源及一外罩使用之剖面视示意图(包含各部相关尺寸,单位mm)。图7系本创作光学透镜在外罩上形成一LED光学透镜阵列之使用状态示意图。图8系本创作之LED光源以固定照射角射入光学透镜后可在X轴及Y轴方向产生不同发散角之投射光之说明示意图。图9系图8中不同发散角之投射光可产生矩形光形之说明示意图。
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