專利名稱：Led透鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種透鏡，特別是涉及一種LED透鏡。
背景技術：
發光二極管由于具備發光效率高、壽命長、低耗電量等優點，近年來已經逐漸取代傳統燈泡而成為新一代的發光元件首選，除了照明裝置或顯示器的背光模塊等等，就連設置面積廣泛而需求量極大的路燈，也逐漸以發光二極管取代傳統燈泡。一般路燈在進行照明時，其照明區域需要能涵蓋整個道路的寬度，因此，路燈較佳的照明區域是要能呈矩形，以便于能涵蓋整個道路的寬度。由此可見，上述現有的傳統燈泡在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。因此如何能創設一種新型結構的LED透鏡，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有的傳統燈泡存在的缺陷，而提供一種新型結構的LED 透鏡，所要解決的技術問題是使其在于提供一種能使光源的照明區域呈矩形的LED透鏡。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種LED透鏡，用以罩覆一 LED發光源，其中該LED透鏡包含一本體，為透光材質；一出光部，形成于該本體并且具有一呈自由曲面的出光表面，且該出光表面可供沿一第一軸方向區隔為二個向外凸弧狀表面區域與一連接于所述向外凸弧狀表面區域之間的向內凹弧狀表面區域，該向內凹弧狀表面區域沿一垂直該第一軸方向的第二軸方向與一垂直于該第一軸方向與該第二軸方向所構成的平面的第三軸方向的最小寬度小于所述向外凸弧狀表面區域沿該第二軸方向與該第三軸方向的最大寬度；以及一入光凹部，呈凹陷結構形成于該本體相反于該出光部所在的一側面而可供容納該LED發光源，且該入光凹部具有一入光表面，該入光表面位于該第一軸方向上的兩側區域相遠離地往下斜向延伸，且該入光凹部沿該X軸的寬度小于該本體沿該X軸的寬度的一半。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的LED透鏡，其中所述的向外凸弧狀表面區域概呈球狀曲面，該向內凹弧狀表面區域相對于所述向外凸弧狀表面區域呈頸縮狀。前述的LED透鏡，其中所述的該出光表面概呈葫蘆形曲面。前述的LED透鏡，其中所述的沿該第一軸方向的縱向斷面中，該入光表面呈兩端朝下的弧形。前述的LED透鏡，其中所述的該入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。前述的LED透鏡，其中所述的該入光凹部還具有一由該入光表面外緣往下延伸的環狀內表面，該環狀內表面與該入光表面圍繞界定出一用以容納該LED發光源的凹陷空間。
前述的LED透鏡，其中所述的該本體具有一底面，該入光凹部由該底面凹陷形成。前述的LED透鏡，其中所述的該出光表面分別沿該第一軸方向與該第二軸方向軸對稱。前述的LED透鏡，其中所述的該LED透鏡還包含至少一由該本體底面往下凸出的定位凸柱。前述的LED透鏡，其中所述的該向內凹弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度小于每一向外凸弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度，且該入光凹部對應該向內凹弧狀表面區域。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為達到上述目的，本發明提供了一種LED透鏡用以罩覆一 LED發光源，該LED透鏡包含一本體、一出光部與一入光凹部。該本體為透光材質。該出光部形成于該本體并且具有一呈自由曲面的出光表面，且該出光表面可供沿一第一軸方向區隔為二個向外凸弧狀表面區域與一連接于所述向外凸弧狀表面區域之間的向內凹弧狀表面區域，該向內凹弧狀表面區域沿一垂直該第一軸方向的第二軸方向與一垂直于該第一軸方向與該第二軸方向所構成的平面的第三軸方向的最小寬度小于所述向外凸弧狀表面區域沿該第二軸方向與該第三軸方向的最大寬度。 該入光凹部呈凹陷結構形成于該本體相反于該出光部所在的一側面而可供容納該LED發光源，且該入光凹部具有一入光表面，該入光表面位于該第一軸方向上的兩側區域相遠離地往下斜向延伸，且該入光凹部沿該X軸的寬度小于該本體沿該X軸的寬度的一半。所述向外凸弧狀表面區域概呈球狀曲面，該向內凹弧狀表面區域相對于所述向外凸弧狀表面區域呈頸縮狀。該出光表面概呈葫蘆形曲面。沿該第一軸方向的縱向斷面中，該入光表面呈兩端朝下的弧形。該入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。該入光凹部還具有一由該入光表面外緣往下延伸的環狀內表面，該環狀內表面與該入光表面圍繞界定出一用以容納該LED發光源的凹陷空間。該本體具有一底面，該入光凹部由該底面凹陷形成。該出光表面分別沿該第一軸方向與該第二軸方向軸對稱。該LED透鏡還包含至少一由該本體底面往下凸出的定位凸柱。該向內凹弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度小于每一向外凸弧狀表面區域沿該X 軸方向的寬度，且該入光凹部對應該向內凹弧狀表面區域。借由上述技術方案，本發明LED透鏡至少具有下列優點及有益效果借由入光表面與出光表面的結構設計，使得LED發光源所發射的光線能呈現矩形光形以符合路燈的照明需求。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1是本發明LED透鏡的一個較佳實施例的立體圖；圖2是該較佳實施例的出光部底面呈側向的立體圖；圖3是該較佳實施例的側視圖；圖4是該較佳實施例的俯視圖；圖5是類似圖2的視圖，且一 LED發光源容納在入光凹部；圖6是該較佳實施例沿X軸方向的縱向剖面圖，且該LED發光源容納在入光凹部；
圖7是該較佳實施例的坎德拉分布圖；以及圖8是該較佳實施例的光形圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的LED透鏡其具體實施方式
、結構、特征及其功效， 詳細說明如后。參閱圖1與圖2所示，本發明LED透鏡的一個較佳實施例為塑膠材質一體成型制成(如射出成型)，該LED透鏡1包含一透光材質的本體10、一出光部11、一入光凹部12以及至少一定位凸柱13。先行說明的是，以下所指的第一軸方向為X軸，所指的第二軸方向為Y軸，第三軸方向為Z軸，X軸與Y軸相垂直界定出一平面，而Z軸方向垂直X軸與Y軸界定出的平面。參閱圖2至圖4所示，本實施例的本體10概呈一縱向剖切的半邊葫蘆外型并且具有一頂面與一底面101，定位凸柱13由本體10的底面112往下凸出而具有定位功能。出光部11形成在本體10頂面并且具有一出光表面111，出光表面111為一概呈葫蘆形的自由曲面而中間局部段呈頸縮，更詳細的說，沿本體10的X軸方向可將該出光表面111區隔為兩向外凸弧狀表面區域113以及一連接于兩向外凸弧狀表面區域113之間的向內凹弧狀表面區域114，兩個向外凸弧狀表面區域113是大致呈球狀曲面，而向內凹弧狀表面區域114 則是位在兩球狀曲面之間的凹陷曲面，且向內凹弧狀表面區域114沿X軸方向的寬度42小于每一向外凸弧狀表面區域113沿X軸方向的寬度41，向內凹弧狀表面區域114在本體10 的Y軸方向的最小寬度31小于兩向外凸弧狀表面區域113在Y軸方向的最大寬度32，向內凹弧狀表面區域114在本體10的一 Z軸方向的最小高度21也小于兩向外凸弧狀表面區域 113在Z軸方向的最大高度22，且該出光表面111不論是在X軸方向或Y軸方向都是呈軸對稱的結構。參閱圖2、圖6所示，入光凹部12形成在本體10相反于出光部11所在的一側面并且對應于向內凹弧狀表面區域114的正下方，在本實施例中，入光凹部12形成在本體10的底面101并且包括一入光表面121以及一環狀內表面122，在本實施例中，入光凹部12呈由本體10的底面101往上凹陷形成的凹陷結構而位在出光表面111下方，入光表面121位在 X軸方向上的兩側區域是彼此相遠離地往下斜向延伸而呈酒桶形凹陷曲面，換句話說，如圖 6所示，在本體10的X軸方向的縱向斷面中，入光表面121的輪廓是呈兩端朝下的弧形。環狀內表面122是由入光表面121的外緣往下延伸，且入光表面121與環狀內表面122圍繞界定出一凹陷空間123而可供LED發光源103(例如封裝的發光二極管或發光晶粒)容納于內而罩覆于該發光源103，且在本實施例中，入光凹部12沿X軸方向的寬度44小于整個 LED透鏡1的本體10沿X軸方向的寬度45的一半。如圖5至圖7所示，當LED發光源103所發射的光線由入光表面121進入本體10 并且由出光表面111射出時，借由入光表面121與出光表面111的折射，便可形成在光軸兩側均為60度的出光角，且借由入光表面121的曲面設計，使得當光線通過入光表面121時， 是被往本體10的X軸方向折射，除此之外，借由讓出光部11的向內凹弧狀表面區域114呈頸縮凹陷狀，避免光線過度集中于向內凹弧狀表面區域114，便能讓光線均勻分布于向內凹弧狀表面區域114與兩向外凸弧狀表面區域113而呈現如圖8所示的光形圖所示的矩形光形。本發明LED透鏡1借由入光表面121與出光表面111的結構設計，使得LED發光源103所發射的光線能呈現矩形光形以符合路燈的照明需求，所以確實能達成本發明的目的。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種LED透鏡，用以罩覆一 LED發光源，其特征在于該LED透鏡包含一本體，為透光材質；一出光部，形成于該本體并且具有一呈自由曲面的出光表面，且該出光表面可供沿一第一軸方向區隔為二個向外凸弧狀表面區域與一連接于所述向外凸弧狀表面區域之間的向內凹弧狀表面區域，該向內凹弧狀表面區域沿一垂直該第一軸方向的第二軸方向與一垂直于該第一軸方向與該第二軸方向所構成的平面的第三軸方向的最小寬度小于所述向外凸弧狀表面區域沿該第二軸方向與該第三軸方向的最大寬度；以及一入光凹部，呈凹陷結構形成于該本體相反于該出光部所在的一側面而可供容納該 LED發光源，且該入光凹部具有一入光表面，該入光表面位于該第一軸方向上的兩側區域相遠離地往下斜向延伸，且該入光凹部沿該X軸的寬度小于該本體沿該X軸的寬度的一半。
2.如權利要求1所述的LED透鏡，其特征在于所述向外凸弧狀表面區域概呈球狀曲面，該向內凹弧狀表面區域相對于所述向外凸弧狀表面區域呈頸縮狀。
3.如權利要求2所述的LED透鏡，其特征在于該出光表面概呈葫蘆形曲面。
4.如權利要求2所述的LED透鏡，其特征在于沿該第一軸方向的縱向斷面中，該入光表面呈兩端朝下的弧形。
5.如權利要求4所述的LED透鏡，其特征在于該入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。
6.如權利要求1或4中任一權利要求所述的LED透鏡，其特征在于該入光凹部還具有一由該入光表面外緣往下延伸的環狀內表面，該環狀內表面與該入光表面圍繞界定出一用以容納該LED發光源的凹陷空間。
7.如權利要求1所述的LED透鏡，其特征在于該本體具有一底面，該入光凹部由該底面凹陷形成。
8.如權利要求1所述的LED透鏡，其特征在于該出光表面分別沿該第一軸方向與該第二軸方向軸對稱。
9.如權利要求7所述的LED透鏡，其特征在于該LED透鏡還包含至少一由該本體底面往下凸出的定位凸柱。
10.如權利要求1所述的LED透鏡，其特征在于該向內凹弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度小于每一向外凸弧狀表面區域沿該X軸方向的寬度，且該入光凹部對應該向內凹弧狀表面區域。
全文摘要
本發明是有關于一種LED透鏡，用以罩覆一LED發光源，其包含一本體、一出光部與一入光凹部。本體為透光材質。出光部形成于本體并且具有一呈自由曲面的出光表面，且出光表面可供沿一第一軸方向區隔為二個向外凸弧狀表面區域與一連接于向外凸弧狀表面區域之間的向內凹弧狀表面區域，向內凹弧狀表面區域沿一第二軸方向與一第三軸方向的最小寬度小于所述向外凸弧狀表面區域沿第二軸方向與第三軸方向的最大寬度。入光凹部呈凹陷結構形成于本體相反于出光部所在的一側面而可供容納LED發光源，且入光凹部具有一入光表面，入光表面位于第一軸方向上的兩側區域相遠離地往下斜向延伸。
文檔編號F21Y101/02GK102297382SQ20101021519
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者李仲恩 申請人:光寶科技股份有限公司, 旭麗電子(廣州)有限公司