透鏡以及具有該透鏡的導光模組和照明裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光學領域，尤其涉及一種透鏡及具有該透鏡的導光模組和照明裝置。
【背景技術】
[0002] 發光二極管（light emitting diode, LED)作為一種高效的發光源，具有環保、省 電、壽命長等諸多特點，已經被廣泛的運用于道路照明裝置之中。
[0003] 然而，傳統照明裝置的照明區域大多為圓形，一部分光線照出道路范圍之外，導致 LED光源的出射光束利用率較低。如此，則要求道路照明裝置所形成的照明區域大致呈長方 形為佳，即在道路行車方向上具有較大的照明范圍，而在垂直于道路行車方向上具有較小 的照明范圍，以充分利用LED光源的出射光束。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，有必要提供一種照明區域大致呈長方形的透鏡及具有該透鏡的導光模 組和照明裝置。
[0005] -種透鏡，用于調節一發光二極管芯片的光場分布，包括相對設置的入光面和出 光面，所述透鏡水平設置時所處的平面內定義一第一方向和一第二方向，所述第一方向與 第二方向相互垂直，該出光面為一外凸的橢球面，該出光面的長軸平行于第一方向，該出光 面的短軸平行于第二方向，該入光面為一內凹的橢球面，該入光面的長軸平行于第二方向， 該入光面的短軸平行于第一方向，該發光二極管芯片發出的光束穿過透鏡后沿第一方向發 散而沿第二方向匯聚，進而投射形成一長方形的光場。
[0006] -種導光模組，用于調節多個發光二極管芯片的光場分布，包括一透光板以及形 成于透光板上的多個透鏡，該多個透鏡呈陣列排布于透光板上，該多個透鏡均對應多個發 光二極管芯片設置，其中每一透鏡包括相對設置的入光面和出光面，所述透鏡水平設置時 所處的平面內定義一第一方向和一第二方向，所述第一方向與第二方向相互垂直，該出光 面為一外凸的橢球面，該出光面的長軸平行于第一方向，該出光面的短軸平行于第二方向， 該入光面為一內凹的橢球面，該入光面的長軸平行于第二方向，該入光面的短軸平行于第 一方向，該發光二極管芯片發出的光束穿過對應透鏡后沿第一方向發散而沿第二方向匯 聚，進而投射形成一長方形的光場。
[0007] -種照明裝置，包括一發光二極管芯片及一透鏡，該透鏡具有相對設置的入光面 和出光面，該發光二極管芯片面向該透鏡的入光面設置，所述透鏡包括相對設置的入光面 和出光面，所述透鏡水平設置時所處的平面內定義一第一方向和一第二方向，所述第一方 向與第二方向相互垂直，該出光面為一外凸的橢球面，該出光面的長軸平行于第一方向，該 出光面的短軸平行于第二方向，該入光面為一內凹的橢球面，該入光面的長軸平行于第二 方向，該入光面的短軸平行于第一方向，該發光二極管芯片發出的光束穿過透鏡后沿第一 方向發散而沿第二方向匯聚，進而投射形成一長方形的光場。
[0008] 所述透鏡的入光面和出光面相配合，使得該發光二極管芯片發出的光束穿過透鏡 后沿第一方向發散而沿第二方向匯聚，照明裝置形成的照明區域大致呈長方形，有效提高 了光線的利用效率。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明實施例的照明裝置的立體結構示意圖。
[0010] 圖2為圖1中所示照明裝置另一角度的立體結構示意圖。
[0011] 圖3為圖1中所示照明裝置沿III-III線方向的剖視圖。
[0012] 圖4為圖1中所示照明裝置沿IV-IV線方向的剖視圖。
[0013] 圖5為圖1所示照明裝置的光場分布曲線圖。
[0014] 主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0015] 請參閱圖1和圖2,使用本發明實施例的照明裝置1包括一 LED光源陣列3以及 與該LED光源陣列3光學配合的導光模組2。該LED光源陣列3包括多個發光二極管芯片 31。該導光模組2包括一透光板21以及位于該透光板21上的多個透鏡22。所述多個透 鏡22對應多個發光二極管芯片31設置。每一透鏡22用于調節對應發光二極管芯片31的 光場分布。每一透鏡22包括相對設置的入光面221和出光面222。每一透鏡22的入光面 221和出光面222相互配合，以使得發光二極管芯片31發出的光束穿過對應透鏡22后，投 射形成一長方形的光場。
[0016] 該透光板21大致呈矩形，其具有相對設置的上表面211和下表面212。該透光板 21的下表面212朝向上表面211凹陷形成一矩形的收容槽213。該透光板21的下表面212 于該收容槽213的外圍環設一圍擋214。該透光板21于該收容槽213的底部開設多個螺孔 215。每一螺孔215均貫穿該透光板21的上表面211和下表面212。該多個螺孔215與固 定件（比如螺絲，圖未示)配合，從而將透光板21安裝固定于外部支架（比如電線桿，圖未示） 上。
[0017] 該多個透鏡22均位于該收容槽213內。在本實施例中，該透鏡22的數量為12個， 該多個透鏡22構成3行4列的矩陣。每一透鏡22的入光面221均自該收容槽213的底部 朝向透光板21的上表面211凹陷。每一發光二極管芯片31收容于該收容槽213內且面向 對應透鏡22的入光面221設置。
[0018] 該透光板21的下表面212開設一環形防水槽216。該防水槽216位于所述透鏡 22陣列的外圍并被圍擋214所環繞。該防水槽216內通常設置有防水膠條（圖未示)，從而 將該LED光源陣列3與外部水汽隔絕。
[0019] 該透光板21的下表面212于兩列發光二極管芯片31之間還開設一理線槽217。 該理線槽217自收容槽213的底部朝向透光板21的上表面211凹陷形成。該理線槽217 用于收容接引至該LED光源陣列3的導線。
[0020] 為了方便描述，將圖1中照明裝置1的透光板21的長度方向定義為第一方向X，將 透光板21的寬度方向定義為第二方向Y，將透光板21的厚度方向定義為第三方向Z，所述 第一方向X、第二方向Y、第三方向Z三者中任意兩者相互垂直。該多個透鏡22水平設置時 均位于X-Y平面內。
[0021] 請一并參閱圖3和圖4,該出光面222為一外凸的橢球面。該出光面222的長軸a 平行于第一方向X，該出光面222的短軸c平行于第二方向Y。該入光面221為一內凹的橢 球面。該入光面221的長軸d平行于第二方向Y，該入光面221的短軸b平行于第一方向 X。
[0022] 沿第一方向X，該出光面222的曲率半徑大于該入光面221的曲率半徑(請參閱圖 3)。沿第二方向Y，該出光面222的曲率半徑小于該入光面