專利名稱：光學(xué)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及一種用于提高光源的出光均勻性的光學(xué)透鏡。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展，發(fā)光二極管(Light emitting diode,LED)的光效不 斷提高，現(xiàn)正逐步取代傳統(tǒng)光源。針對(duì)LED光源，如何有效地分配LED發(fā)出的光能是該LED 光源中光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。目前的LED光源的出光均勻性不佳，為了實(shí)現(xiàn)更 加均勻地照明，需要將LED光源發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)整。所以，有必要提供一種能提高光源的出 光均勻性的光學(xué)透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以實(shí)施例說(shuō)明一種能提高光源的出光均勻性的光學(xué)透鏡。一種用于形成圓形光場(chǎng)的光學(xué)透鏡包括一個(gè)具有兩個(gè)相對(duì)端部的主體。該主體具 有一個(gè)位于兩個(gè)端部中一個(gè)端部上的第一表面以及一個(gè)位于另一個(gè)端部上的第二表面。該 第一表面上設(shè)置有一凹槽。該凹槽的側(cè)面作為該光學(xué)透鏡的入光面以使光源射出的光線經(jīng) 由該凹槽的側(cè)面射入該主體。該第二表面為一對(duì)稱的非球面。該第二表面作為該光學(xué)透鏡 的出光面。該側(cè)面及該第二表面用以對(duì)光源發(fā)出的光線進(jìn)行調(diào)整，以使經(jīng)過(guò)調(diào)整的光線所 形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)的半高寬角度大于或等于80度。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該光學(xué)透鏡中圓錐形凹槽的側(cè)面與該對(duì)稱的第二表面對(duì)光源射 出的光線具有校正作用，即該光源射出的光線進(jìn)入該光學(xué)透鏡的主體后，由于該圓錐形凹 槽的側(cè)面的面形特征可使進(jìn)入的光線射向該第二表面上的預(yù)定位置，并且由于該第二表面 的面形特征可使射至其上的光線按預(yù)定光路射出，從而得到均勻性較佳的圓形光場(chǎng)。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示光學(xué)透鏡沿II-II的剖面圖。圖3是光線經(jīng)過(guò)圖1所示光學(xué)透鏡所形成光場(chǎng)的半高寬值示意圖。圖4是經(jīng)由圖1所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)分布圖。圖5是經(jīng)由圖1所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的照度模擬圖。圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的光學(xué)透鏡的示意圖。圖7是經(jīng)由圖6所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)分布圖。圖8是經(jīng)由圖6所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的照度模擬圖。圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的光學(xué)透鏡的示意圖。圖10是經(jīng)由圖9所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)分布圖。圖11是經(jīng)由圖9所示光學(xué)透鏡所形成的光場(chǎng)的照度模擬圖。圖12是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的光學(xué)透鏡的示意圖。
權(quán)利要求
1.一種用于形成圓形光場(chǎng)的光學(xué)透鏡，其包括一個(gè)具有兩個(gè)相對(duì)端部的主體，該主 體具有一個(gè)位于兩個(gè)端部中一個(gè)端部上的第一表面以及一個(gè)位于另一個(gè)端部上的第二表 面，該第一表面上設(shè)置有一凹槽，該凹槽的側(cè)面作為該光學(xué)透鏡的入光面以使光源射出的 光線經(jīng)由該凹槽的側(cè)面射入該主體，該第二表面為一對(duì)稱的非球面，該第二表面作為該光 學(xué)透鏡的出光面，該側(cè)面及該第二表面用以對(duì)光源發(fā)出的光線進(jìn)行調(diào)整，以使經(jīng)過(guò)調(diào)整的 光線所形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)的半高寬角度大于或等于80度。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該凹槽的側(cè)面為一軸對(duì)稱非球面，且其 對(duì)稱軸與該光學(xué)透鏡光軸重合，該第二表面的對(duì)稱軸與該光學(xué)透鏡的光軸重合。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該凹槽的側(cè)面及第二表面均可由下列 表達(dá)式進(jìn)行定義Z =---+ +a-sr6 +O^rs + a5r 10\ +)c Vr是指相對(duì)于光軸的半徑坐標(biāo)，Z是指該側(cè)面或者第二表面以r為自變量的SAG值，c 與k分別為該側(cè)面或者第二表面的曲率系數(shù)及圓錐系數(shù)，α2 α5為該側(cè)面或第二表面 的非球面系數(shù)，該側(cè)面的原點(diǎn)為該側(cè)面與光學(xué)透鏡光軸的交點(diǎn)，該第二表面的原點(diǎn)為該第 二表面與該光學(xué)透鏡光軸的交點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該側(cè)面的非球面系數(shù)均為零。
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該側(cè)面的非球面系數(shù)均不為零。
6.如權(quán)利要求4或者5所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該第二表面的非球面系數(shù)均不為 零或者均為零。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該光學(xué)透鏡的側(cè)面的焦距的表達(dá)式為'.f^(M-I)ci其中，N是指i亥光學(xué)透鏡的±體的折射率，C1為i亥側(cè)面的曲率系數(shù)，的取 ，值范圍為f\ < -0. 5mm。
8.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該光學(xué)透鏡的焦距F表達(dá)式為，其中，N是指該光學(xué)透鏡的主體的折射率，C1及C2分別為該側(cè)面及第二表面的曲率系 數(shù)，H為該光學(xué)透鏡的中心厚度，F(xiàn)的取值范圍為F < -0. 5mm。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，該凹槽用于收容該光源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡。該光學(xué)透鏡包括一個(gè)具有兩個(gè)相對(duì)端部的主體。該主體具有一個(gè)位于兩個(gè)端部中一個(gè)端部上的第一表面以及一個(gè)位于另一個(gè)端部上的第二表面。該第一表面上設(shè)置有一凹槽。該凹槽的側(cè)面作為該光學(xué)透鏡的入光面以使光源射出的光線經(jīng)由該凹槽的側(cè)面射入該主體。該第二表面為一對(duì)稱的非球面。該第二表面作為該光學(xué)透鏡的出光面。該側(cè)面及該第二表面用以對(duì)光源發(fā)出的光線進(jìn)行調(diào)整，以使經(jīng)過(guò)調(diào)整的光線所形成的光場(chǎng)的光強(qiáng)的半高寬角度大于或等于80度。
文檔編號(hào)F21V5/04GK102052628SQ20091030902
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者陳添寶 申請(qǐng)人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司, 沛鑫能源科技股份有限公司