透镜及具有该透镜的光源装置制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种透镜及具有该透镜的光源装置。该透镜，用于接收一发光半导体元件所发出的光线，该透镜包含一底面、一顶面，以及一侧面。底面面对该发光半导体元件以接收光线。顶面相反于该底面，该顶面包括一使穿过该底面且入射该顶面的部分光线偏折而不朝该顶面的正上方行进的不平整表面结构。侧面由该顶面周缘往该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射出该透镜；该透镜外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方向逐渐增大，且该透镜上部截面的投影是落在该透镜下部截面的范围内。本发明专利技术可使发光半导体元件发出的光线在一出光面的光强度分布均匀，在出光面上可获得光强度分布均匀的光场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透镜及具有该透镜的光源装置，特别是涉及一种可使 发光二极管发出的光线在 一 出光面的光强度分布均匀的透镜以及具有该透 镜的光源装置。
技术介绍
现有习知的直下式背光模组，是以冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)作为光源，然而，由于冷阴极焚光灯需占据较多 体积、较为耗电且含有水银而不环保，所以改以体积小、发光效率高且寿 命长的发光二极管作为光源已成为当前的发展趋势。但是，因为发光二极管发光时如同一点光源，请参阅图l所示，是一光 强度的极座标图，说明现有习知的发光二极管发光时如同一点光源，也就 是在与出光面的法线夹0度的方向上的光强度最大，愈偏离法线的方向上 的光强度递减，因此，在出光面上会明显看到一光点而无法提供光强度分 布均匀的照明。由此可见，上述现有的发光半导体元件在结构与使用上，显然仍存在 有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂 商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展 完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者 急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的透镜及具有该透镜的光 源装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的发光半导体元件存在的缺陷，本专利技术人基于从事此 类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型结构的透镜及具有该透镜的光源装置，能 改进一般现有的发光半导体元件，使其更具有实用性。经过不断的研究、设 计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的发光半导体元件存在的缺陷，而提供 一种新型结构的透镜，所要解决的技术问题是提供一种可使发光半导体元 件发出的光线在一出光面的光强度分布均匀的透镜，非常适于实用。本专利技术的另一目的在于，提供一种具有该透镜的光源装置，所要解决的技术问题是提供一种在一出光面的光强度分布均匀的具有透镜的光源装 置，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种透镜，用于接收一发光半导体元件所发出的光线；其中 该透镜包含 一底面，面对该发光半导体元件以接收光线； 一顶面，相反 于该底面，该顶面包括一使穿过该底面且入射该顶面的部分光线偏折而不 朝该顶面的正上方行进的不平整表面结构；以及一侧面，由该顶面周缘往 该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射出该透镜；该透镜 外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方向逐渐增大，且该透镜上部截面 的投影是落在该透镜下部截面的范围内。本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步 实现。前述的透镜，其中所述的顶面包括多数个形成该表面结构的凸面段，所 述凸面段呈阶梯状连续延伸。前述的透镜，其中所述的凸面段排列成同心圆。前述的透镜，其中定义一通过该透镜的中心轴，该顶面概呈一越趋中央 越往下凹陷的凹陷面。前述的透镜，其中透镜沿该中心轴的纵向断面中，该顶面凹陷概呈V形。前述的透镜，其中所述的侧面为 一曲面。前述的透镜，其中所述的侧面为一球面的一部份。前述的透镜，其中所述的底面平行于一由该顶面周缘所形成的出光面。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 专利技术提出的一种具有透镜的光源装置，包含一基座、 一设置于该基座上的 发光半导体元件、 一设置于该基座上并用于接收该发光半导体元件所发出 的光线的透镜；其中该透镜包含 一底面，面对该发光半导体元件以接收 光线； 一顶面，相反于该底面，该顶面包括一使穿过该底面且入射该顶面 的部分光线偏折而不朝该顶面的正上方行进的不平整表面结构；以及一侧 面，由该顶面周纟彖往该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射 出该透镜；该透镜外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方向逐渐增大，且 该透镜上部截面的投影是落在该透镜下部截面的范围内。本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步 实现。前述的具有透镜的光源装置，其中所述的基座为直立式支架、平面式支 架或食人鱼支架。前述的具有透镜的光源装置，其中所述的基座顶面与该透镜的底面接触。前述的具有透镜的光源装置，其中所述的顶面包括多数个形成该表面结构的凸面段，所述凸面段呈阶梯状连续延伸。前述的具有透镜的光源装置，其中所述的凸面段排列成同心圓。 前述的具有透镜的光源装置，其中定义一通过该透镜的中心轴，该顶面概呈一越趋中央越往下凹陷的凹陷面。前述的具有透镜的光源装置，其中透镜沿该中心轴的纵向断面中，该顶面凹陷概呈V形。前述的具有透镜的光源装置，其中所述的侧面为一曲面。 前述的具有透镜的光源装置，其中所述的侧面为一3求面的 一部份。 前述的具有透镜的光源装置，其中所述的底面平行于一由该顶面周缘所形成的出光面。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上
技术实现思路
可知，为达到上述目的，本专利技术提供了一种透镜，用于接收一发光半导体 元件所发出的光线，该透镜包含一底面、 一顶面，以及一侧面。底面面对 该发光半导体元件以接收光线。顶面相反于该底面，该顶面包括一使穿过表面结构。侧面由该顶面周缘往该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射出该透镜；该透镜外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方 向逐渐增大，且该透镜上部截面的投影是落在该透镜下部截面的范围内。另外，为达到上述目的，本专利技术另提供了 一种具有透镜的光源装置，包 含一基座、 一发光半导体元件，以及一透镜。该发光半导体元件设置于该 基座上。该透镜设置于该基座上，用于接收该发光半导体元件所发出的光 线，该透镜包含一底面、 一顶面，以及一侧面。底面面对该发光半导体元件 以接收光线。顶面相反于该底面，该顶面包括一使穿过该底面且入射该顶 面的部分光线偏折而不朝该顶面的正上方行进的不平整表面结构。侧面由 该顶面周缘往该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射出该 透镜；该透^;外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方向逐渐增大，且该透 镜上部截面的投影是落在该透镜下部截面的范围内。本专利技术的一个较佳实施例中，透镜的顶面包括多数个形成该不平整表 面结构的凸面段，所述凸面段呈阶梯状连续延伸且排列成同心圓；而且，定 义一通过该透镜的中心轴，在该透镜沿该中心轴的纵向断面中，该顶面可 为凹陷概呈V形、开口朝上的弧形、喇叭开口状或底部呈尖锥状的碗形等 等形状。本专利技术的一个较佳实施例中，透镜的底面与出光面平行。 借由上述技术方案，本专利技术透镜及具有该透镜的光源装置至少具有下 列优点及有益效果本专利技术的透镜的顶面包括一不平整表面结构，则当发光半导体元件发出的光线穿过底面且入射顶面时，部分光线被不平整表面结构偏折而不朝顶面的正上方行进；所以，在与出光面的法线夹0度的方向 上的光强度会降低而非最大，使在大角度的出光方向上的光强度增加，因 此，在出光面上可以获得光强度分布均匀的光场。综上所述，本专利技术透镜及具有该透镜的光源装置，可使发光半导体元 件发出的光线在一出光面的光强度分布均匀。本专利技术具有上述诸多优点及 实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜，用于接收一发光半导体元件所发出的光线；其特征在于该透镜包含：　一底面，面对该发光半导体元件以接收光线；　一顶面，相反于该底面，该顶面包括一使穿过该底面且入射该顶面的部分光线偏折而不朝该顶面的正上方行进的不平整表面结构；以及　一侧面，由该顶面周缘往该底面周缘延伸，则穿过该底面且入射该侧面的光线射出该透镜；该透镜外形由该顶面及该侧面交界处往该底面方向逐渐增大，且该透镜上部截面的投影是落在该透镜下部截面的范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮棠，张铭利，殷寿志，
申请(专利权)人：佰鸿工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]