具外部透镜的光源装置及光源系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具外部透镜的光源装置及光源系统。光源装置包含透镜及设置于其下方的光源。透镜具有相对的出光顶面及底面；底面上形成内凹的孔洞，并由内壁面及内顶面所共同围成；其中，光线自内顶面出射投影于出光顶面的对应范围均为平面。光源具有朝向孔洞的发光区域，发光区域出射的光线于底面上的投影范围为孔洞的开口所包含。光源系统包含多个光源装置呈蜂巢状排列，并在蜂巢状排列中呈彼此相间隔设置的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光源装置及其组合成的光源系统；具体而言，本专利技术涉及一种具外部透镜的光源装置及其组合成的光源系统。
技术介绍
在许多的
中，特别是显示技术及照明设备的领域，光源的相关设计向来是重要的一环。传统上往往采用灯泡及灯管作为光源，然而随着发光二极管技术的成熟，由于其具有省电环保及体积小等优势，已逐渐成为市场上的主流。在实际的利用上，为了增加发光面积，如图I所示，传统上会在发光二极管芯片30上加设一片透镜10，并罩住发光二极管芯片30。如图I所示，透镜10的内部挖空 形成一腔体11，以容纳发光二极管芯片30。透镜10的顶端则形成一个凹槽13位于发光二极管芯片30的正上方。在此设计中，通过透镜10的外表面15来改变光线的出光角度，以取得较大的出光范围。然而在上述设计中，其所产生的光线分布往往会形成同心的环状强光区，因而有不均匀的状况。此外，由于发光二极管芯片30被完全罩在腔体11内，因此易有散热不良的状况。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种光源装置及其组合形成的光源系统，具有较高的发光均匀性。本专利技术的一目的在于提供一种光源装置及其组合形成的光源系统，具有良好的散热性。光源装置主要包含透镜及光源。透镜具有相对的出光顶面及底面，而出光顶面及底面之间则连接有外壁面。底面上形成一朝发光顶面内凹的孔洞。孔洞由内壁面及内顶面所共同围成，内顶面连接内壁面的顶端；而内壁面的底端则围成孔洞于底面上的开口。光线自内顶面出射投影的对应范围均为平面。光源设置在孔洞的开口下方，并具有朝向孔洞的发光区域，发光区域出射的光线于底面上的投影范围为孔洞的开口所包含。因此发光区域出射的光线较佳地可完全或接近完全经开口射入孔洞中。通过此一设计，自内顶面射出的光线可顺利通过内顶面并出射至出光顶面投影的对应范围，降低产生全反射的机会，以避免于中央产生暗点，并减少于暗点外环产生环状强光带的状况，提升光均匀性。本专利技术同时提供一种光源系统，包含多个光源装置。多个光源装置呈蜂巢状排列，且在蜂巢状排列中呈彼此相间隔设置的状态。从另一个角度来看，三个相邻的光源装置即会围成一个六角形且未设置光源装置的六角形区域；且每个光源装置同时也会被六个这样的六角形区域所围绕。附图说明图I为传统光源装置的示意图；图2为本专利技术光源装置的实施例元件爆炸图；图3A为光源装置的实施例剖视图；图3B为光源装置的实施例剖视图；图4为光源装置的实施例光路示意图； 图5A为本专利技术光源装置的实施例光强度分布图；图5B为发光顶面或内顶面采用凹面设计的光强度分布图；图6为光源装置的实施例剖视尺寸示意图；图7A为具有底面微结构的实施例意图；图7B为光强度剖面分布比较图；图7C为具有顶面微结构的实施例示意图；图8为透镜的另一实施例示意图；图9为透镜的另一实施例示意图；图10为本专利技术光源系统的实施例示意图。其中，附图标记100透镜110出光顶面111顶面微结构130底面131底面微结构150外壁面170孔洞171内壁面173 内顶面175 开口190支脚200光源装置300光源310发光区域400六角形区域500基板具体实施例方式本专利技术提供一种光源装置；在较佳实施例中，光源装置为以发光二极管为光源的装置；然而，在不同实施例中，光源装置亦可采用其他具有发光区域的光源。此外，本专利技术并提供一种光源系统，包含多个上述的光源装置。通过调整光源装置的排列顺序及方向，可产生较佳的发光效果。如图2及图3A所示，光源装置主要包含透镜100及光源300。透镜100具有相对的出光顶面110、底面130以及自底面130延伸至与出光顶面110相连接的外壁面150。在此实施例中，出光顶面110及底面130均为圆形；然而在不同实施例中，出光顶面110及底面130亦可均为六角形或其他多边形；亦可出光顶面110为圆形而底面130为六角形或相反设置。出光顶面110较佳地小于底面130，且外壁面150较佳则形成为外凸的曲面，使透镜100的整体形成为外凸的形状。透镜100较佳地由透明的材质形成，例如透明塑料或玻璃；然而在不同实施例中，透镜100亦可由透光的材质形成，其中亦可依不同设计需求而包含不同种类的粒子等内含物。如图3A所示，底面130上形成一朝出光顶面110内凹的孔洞170 ;其中孔洞170较佳地呈炮弹形。孔洞170由内壁面171及内顶面173所共同围成，内顶面173连接内壁面171的顶端，亦即为孔洞170中较接近出光顶面110的部分；而内壁面171的底端则围成孔洞170于底面130上的开175。内顶面173及开175较佳为圆形，但在不同实施例中，内顶面173及开口 175亦可为六角形或其他形状。如图3A所示，内顶面173及自其出射光线至出光顶面110的对应范围或内顶面173于出光顶面110的投影范围较佳地均为平面；换言之，内顶面173及自其出射光线至出光顶面110的对应范围或内顶面173于出光顶面119的投影范围较佳为相互平行面。但在不同实施例中，内顶面173亦可采朝出光顶面110内凹的凹面的设计，如图3B所示。如图2及图3A所示，光源300设置于透镜100的底面130下方，并对应于孔洞170。在较佳实施例中，光源300设置于孔洞170的开口 175下方。光源300较佳为发光二极管；而在不同实施例中，光源300亦可为其他形式具指向性或部分指向性的发光装置。光源300具有朝向孔洞170的发光区域310，自发光区域310出射的光线于底面130上的投影范围为孔洞170的开口 175所包含。通过此一设计，自发光区域310射出的光线较佳地可完全或 接近完全经开口 175射入孔洞170中。此外，在此实施例中，光源装置另包含有基板500，光源300设置于基板500上，且透镜100亦为基板500所支撑；换言之，透镜100并未直接连接于光源300上。在较佳实施例中，基板500为软式或硬式电路板。光源300的发光区域310与透镜100的底面130间较佳夹有一间隙，此间隙可帮助散热，并提供空气层作为光传递的界面层。然而在不同实施例中，透镜100亦可直接连接于光源300的外侧或其他部分，而使孔洞170的开口 175对应于光源300的发光区域310。在此实施例中，透镜100包含有多支脚190设置于底面130外侦牝并连接于外壁面150。支脚190设置于基板500之上，并连接基板500，使底面130及基板500间具有足以容纳光源300的空间。如图4所示，当光源300自发光区域310产生光线后，即经开口 175入射于孔洞170中，并依光线行径方向不同而分别经内壁面171及内顶面173进入透镜100中。如上所述，自内顶面173出射光线至出光顶面110投影的对应范围为平面而非凹面，并与内顶面173相互为平行面；此外，自内顶面173入射透镜100的光线大部分的入射方向均接近垂直于内顶面173 (即入射角接近0度)，因此自内顶面173射出的光线可顺利通过内顶面173并出射至出光顶面110投影的对应范围，而降低产生全反射的机会，以避免于中央产生暗点，并减少于暗点外环产生环状强光带的状况，提升光均匀性。图5A及图5B为米用不同设计时的光强度分布图,其中各颜色所代表的光强度自强至弱依序为白、紫、蓝、绿、黄、红。图5A为内顶面173及光线自其出射至出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源装置，其特征在于，包含：一透镜，具有相对的一出光顶面及一底面，该底面上内凹形成一孔洞；其中该孔洞由一内壁面及一内顶面所围成，并于该底面上有一开口，该内顶面及该内顶面于该出光顶面投影的对应范围均为平面；以及一光源，设置于该开口下方，并对应于该孔洞；其中该光源的一发光区域于该底面上的投影范围为该开口所包含。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王俊霖，沈毓珊，张忠兴，
申请(专利权)人：景智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：