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TW201514411A - 光源模組 - Google Patents

光源模組 Download PDF

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TW201514411A
TW201514411A TW102131029A TW102131029A TW201514411A TW 201514411 A TW201514411 A TW 201514411A TW 102131029 A TW102131029 A TW 102131029A TW 102131029 A TW102131029 A TW 102131029A TW 201514411 A TW201514411 A TW 201514411A
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TW
Taiwan
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lens
light source
light
curved surface
source module
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Application number
TW102131029A
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English (en)
Inventor
Kun-Chan Wu
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/008—Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
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    • F21—LIGHTING
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本發明涉及一種光源模組，其包括光源以及與光源相對設置的透鏡模組。該透鏡模組包括第一透鏡、第二透鏡，以及第三透鏡。該第一透鏡的底面的中心向第一透鏡內部凹陷形成一個非球面的第一入光面，頂面的中心向遠離第一透鏡的方向凸出形成一個第一凸曲面。該第二透鏡包括一個第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面的中心向第二透鏡內部凹陷形成一個非球面的凹曲面。該第三透鏡設置在該第一透鏡與該第二透鏡之間，該第三透鏡包括一個夾設於該第一透鏡的第一凸曲面與該第二透鏡的凹曲面之間的偏折部。

Description

光源模組
本發明涉及光學領域，尤其涉及一種光源模組。
利用傳統光源的燈具其效果基本能滿足各個方面的需求，但是耗能太大，因此發光二極體（LED，Light Emitting Diode）作為新一代的光源具有逐漸取代傳統光源的趨勢。
先前廠房用的光源模組一般安裝位置比較高，要求光亮度比較大，且照度均勻度不小於0.7，如此一來，容易產生眩光。因此，一般需要設計二次光學元件在光源的出光面，以用於調整出光特性。先前的透鏡一般為圓形，從而使光源發出的光線經透鏡折射後形成圓形光場。然而，對於光場為近似圓對稱的廠房用光源模組而言，由於其輻射範圍不大。
有鑒於此，有必要提供一種出光角度大的光源模組。
一種光源模組，其包括光源以及與光源相對設置的透鏡模組。該透鏡模組包括第一透鏡、第二透鏡，以及第三透鏡。該第一透鏡包括一個底面、與底面相對的頂面以及連接該底面與頂面的側面，該底面的中心向第一透鏡內部凹陷形成一個非球面的第一入光面，該頂面的中心向遠離第一透鏡的方向凸出形成一個第一凸曲面，該第一凸曲面具有第一曲率，該光源與該第一入光面相對設置。該第二透鏡包括一個第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面的中心向第二透鏡內部凹陷形成一個非球面的凹曲面，該凹曲面具有第二曲率，該第二曲率大於該第一凸曲面的第一曲率，該第二出光面為凸曲面，該第二透鏡的凹曲面與該第一透鏡的第一凸曲面相對設置。該第三透鏡設置在該第一透鏡與該第二透鏡之間，該第三透鏡包括一個夾設於該第一透鏡的第一凸曲面與該第二透鏡的凹曲面之間的偏折部。
該光源發出的光經過該第一透鏡的第一入光面入射至該第一透鏡10，經過該側面的反射，以及該第一凸曲面的擴散，光線向四周發散並入射至該第三透鏡，經過該偏折部的再次偏折後入射至該第二透鏡。該第二透鏡的該第二入光面將光線發散，並通過該第二出光面出射。該光源發出的光經過多次擴散，從而增大了出光角度。
100‧‧‧光源模組
10‧‧‧第一透鏡
11‧‧‧底面
111‧‧‧第一入光面
12‧‧‧頂面
121‧‧‧第一凸曲面
13‧‧‧側面
20‧‧‧第二透鏡
21‧‧‧第二入光面
211‧‧‧凹曲面
22‧‧‧第二出光面
30‧‧‧第三透鏡
31‧‧‧周邊部
32‧‧‧偏折部
40‧‧‧光源
41‧‧‧光出射面
圖1為本發明實施方式提供的光源模組中的立體示意圖。
圖2為圖1中的光源模組中的透鏡的分解圖。
圖3為圖2中的光源模組的倒置圖。
圖4為圖1中的光源模組沿IV-IV的剖示圖。
請參見圖1、圖2與圖3，本發明實施方式提供的光源模組100包括第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30以及光源40。
請一併參見圖4，該第一透鏡10包括一個底面11、與底面11相對的頂面12以及連接該底面11與頂面12的側面13。該底面11的中心向第一透鏡10內部凹陷形成一個非球面的第一入光面111。該頂面12的中心向遠離第一透鏡10的方向凸出形成一個第一凸曲面121。該第一凸曲面121具有第一曲率。在本實施例中，該側面13為全反射面。該第一透鏡10的第一入光面111與第一凸曲面121的中軸線與第一透鏡10的光軸重合。該第一透鏡10的材料可以為聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）或者聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）。
該第二透鏡20包括一個第二入光面21以及與該第二入光面21相對的第二出光面22。該第二入光面21的中心向第二透鏡20內部凹陷形成一個非球面的凹曲面211。該凹曲面211具有第二曲率。該第二曲率大於該第一透鏡10的第一凸曲面121的第一曲率。該第二出光面22為凸曲面。該第二透鏡20的凹曲面211與該第一透鏡10的第一凸曲面121相對設置。在本實施例中，該第二透鏡20的第二出光面22為非球面。該第二透鏡20的凹曲面211的中軸線與第二透鏡20的光軸重合。該第二透鏡20的材料可以為聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）或者聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）。
該第三透鏡30設置在該第一透鏡10與該第二透鏡20之間。該第三透鏡30包括一個夾設於該第一透鏡10的第一凸曲面121與該第二透鏡20的凹曲面211之間的偏折部32。在本實施例中，該第三透鏡30進一步包括環繞該偏折部32的周邊部31。該第一透鏡10、第二透鏡20以及該第三透鏡30的光軸重合。在本實施例中，該第三透鏡30為具特定折射率的膠水，通過灌入該第一透鏡10與第二透鏡20，並經過凝固而成。該第三透鏡30的折射率大於該第二透鏡20的折射率，並且小於該第一透鏡10的折射率。
該光源40與該第一入光面111相對設置。在本實施例中，該光源40為發光二極體，該發光二極體的中心軸與該第一透鏡10、第二透鏡20以及該第三透鏡30的光軸重合。且該光源40的光出射面41與該第一透鏡10的底面11共面。
該光源40發出的光經過該第一透鏡10的第一入光面111入射至該第一透鏡10，經過該側面13的反射，以及該第一凸曲面121的擴散，光線向四周發散並入射至該第三透鏡30，經過該偏折部32的再次偏折，光線再次擴散並通過該第二透鏡20的第二入光面21入射至該第二透鏡20。該第二透鏡20的該第二入光面21將光線發散，並通過該第二出光面22出射。該光源40發出的光經過多次擴散，從而增大了出光角度。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
無
10‧‧‧第一透鏡
11‧‧‧底面
111‧‧‧第一入光面
12‧‧‧頂面
121‧‧‧第一凸曲面
13‧‧‧側面
20‧‧‧第二透鏡
21‧‧‧第二入光面
211‧‧‧凹曲面
22‧‧‧第二出光面
30‧‧‧第三透鏡
31‧‧‧周邊部
32‧‧‧偏折部
40‧‧‧光源
41‧‧‧光出射面

Claims (8)

  1. 一種光源模組，其包括光源以及與光源相對設置的透鏡模組，其中，該透鏡模組包括：
    第一透鏡，包括一個底面、與底面相對的頂面以及連接該底面與頂面的側面，該底面的中心向第一透鏡內部凹陷形成一個非球面的第一入光面，該頂面的中心向遠離第一透鏡的方向凸出形成一個第一凸曲面，該第一凸曲面具有第一曲率，該光源與該第一入光面相對設置；
    第二透鏡，包括一個第二入光面以及與該第二入光面相對的第二出光面，該第二入光面的中心向第二透鏡內部凹陷形成一個非球面的凹曲面，該凹曲面具有第二曲率，該第二曲率大於該第一凸曲面的第一曲率，該第二出光面為凸曲面，該第二透鏡的凹曲面與該第一透鏡的第一凸曲面相對設置；
    第三透鏡，設置在該第一透鏡與該第二透鏡之間，該第三透鏡包括一個夾設於該第一透鏡的第一凸曲面與該第二透鏡的凹曲面之間的偏折部。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第三透鏡進一步包括環繞該偏折部的周邊部。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第一透鏡的第一入光面與第一凸曲面的中軸線與第一透鏡的光軸重合。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第二透鏡的凹曲面的中軸線與第二透鏡的光軸重合。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第一透鏡、第二透鏡以及該第三透鏡的光軸重合。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第二透鏡的第二出光面為非球面。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該第三透鏡的折射率大於該第二透鏡的折射率，並且小於該第一透鏡的折射率。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該光源為發光二極體，該發光二極體的中心軸與該第一透鏡、第二透鏡以及該第三透鏡的光軸重合。
TW102131029A 2013-08-27 2013-08-29 光源模組 TW201514411A (zh)

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