專利名稱：具復(fù)數(shù)介質(zhì)之led光學(xué)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與光學(xué)透鏡之技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)，特別是關(guān)于一種利用三次光學(xué)之折射或反射原理改變原發(fā)光二極管發(fā)光角度之具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，以提增照明范圍而適用于各式燈具之不同需求。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)具有低耗電、高效能及壽命長等特性而廣泛應(yīng)用于各式背光源或燈泡燈管中。然而，LED之發(fā)光角度一般僅約120°，使照明范圍受限制，且因LED之發(fā)光光線一般系較集中于中心處，造成中心處與周邊處之亮度大小差異甚巨而無法提供均勻的照明效果。如此，采用LED作為光源之各式LED照明裝置將因受限于LED光源之原發(fā)光角度及原光線分布性而具有較小的照明范圍及較差之光均度，難以符合使用者需求。因此，LED 照明裝置多配置有光學(xué)透鏡，以利用光學(xué)透鏡之二次光學(xué)原理調(diào)整LED光源所發(fā)射之光，使針對(duì)原LED光源之投射照度、發(fā)光角度及照射光之均勻度進(jìn)行改善后產(chǎn)生各類適用性較佳的光形布局，而可于各種不同之使用條件下皆提供最佳之照明狀態(tài)。且，受裝置微型化的趨勢影響，或?yàn)榉细呔?、高照度及高照射范圍等市場需求，單?LED照明裝置中可能裝設(shè)有多顆LED，又每一顆LED皆配置一光學(xué)透鏡，故連帶使光學(xué)透鏡之構(gòu)造設(shè)計(jì)及外觀體積受限制，影響光學(xué)透鏡所能產(chǎn)生的二次光學(xué)效果，造成LED照明裝置無法提供最佳之照明狀態(tài)。對(duì)此，如何進(jìn)一步利用三次光學(xué)之折射及反射原理提升該光學(xué)透鏡之光徑調(diào)整功能，即為本領(lǐng)域相關(guān)從業(yè)者極欲改善之課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于已知技術(shù)的問題，本發(fā)明之目的在于提供一種利用三次光學(xué)原理之具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，以提增原LED之發(fā)光角度，進(jìn)而廣泛LED之適用性。根據(jù)本發(fā)明之目的，該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡供以組裝于一 LED光源，其包含一光密介質(zhì)本體及至少一光疏介質(zhì)。該光密介質(zhì)本體之折射率為Ii1，具有一第一本體及一第二本體，該第一本體具有開放式之至少一第一孔穴；該第二本體具有開放式之至少一第二孔穴，且該第二孔穴數(shù)量等于該第一孔穴數(shù)量，又該第一本體與該第二本體對(duì)合連接設(shè)置而形成該光密介質(zhì)本體，且該第一孔穴位置對(duì)應(yīng)該第二孔穴位置而形成封閉式之至少一容置室。并且，該光疏介質(zhì)系填充于該容置室內(nèi)，且其折射率為n2，并滿足Ii1 > n2之關(guān)系式。為利用三次光學(xué)之折射或反射原理改善該LED光源之光徑走向，該光疏介質(zhì)填充于該容置室后形成一反射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該反射手段后為光學(xué)反射?；蛘?，該光疏介質(zhì)填充于該容置室后形成一折射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該折射手段后為光學(xué)折射。其中，該第一本體與該第二本體之側(cè)表面設(shè)有一側(cè)部光均勻手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該側(cè)部光均勻手段后針對(duì)一側(cè)部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。該第一本體與該第二本體之頂表面設(shè)有一頂部光均勻手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該頂部光均勻手段后針對(duì)一頂部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。并且，該第一本體上系設(shè)有一第一插合孔與一第一插合件，該第二本體上設(shè)有一第二插合孔與一第二插合件；且該第一插合孔系對(duì)應(yīng)該第二插合件設(shè)置，該第一插合件系對(duì)應(yīng)該第二插合孔設(shè)置；另外該光密介質(zhì)本體為塑料，該光疏介質(zhì)為空氣。再者，為達(dá)上述目的，本發(fā)明之具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡供以組裝于一 LED光源，其特征在于該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡具有一光密介質(zhì)本體，該光密介質(zhì)本體之折射率為Ii1,且該光密介質(zhì)本體系為一體成形；該光密介質(zhì)本體中設(shè)有至少一光疏介質(zhì),該光疏介質(zhì)之折射率為n2，并滿足Ii1 > n2之關(guān)系式。為達(dá)上述目的，本發(fā)明之具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡供以組裝于一 LED光源，其特征在于該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡由至少三個(gè)光密介質(zhì)本體接合而成，并于內(nèi)部形成封閉式之至少一容置室，該容置室供以填充至少一光疏介質(zhì)，且各該光密介質(zhì)本體之折射率為Ii1，而該光疏介質(zhì)之折射率為n2，并滿足Ii1 > n2之關(guān)系式。 綜上所述，該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡是利用光線傳輸于不同介質(zhì)間所產(chǎn)生的偏移角度調(diào)整及改變該LED光源之原光徑方向，使提升照射光之均勻度，并且，當(dāng)偏移角度達(dá)最大值而形成全反射時(shí)，即可提增該LED光源之原發(fā)光角度而擴(kuò)大照明范圍。


圖I為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之一實(shí)施態(tài)樣之分解圖。圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之一實(shí)施態(tài)樣之立體外觀圖。圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之一實(shí)施態(tài)樣之剖視圖。圖4為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之一實(shí)施態(tài)樣之光跡圖。圖5為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之另一實(shí)施態(tài)樣之剖視6為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之另一實(shí)施態(tài)樣之光跡圖。圖7為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例之立體外觀圖。圖8為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例之剖視示意圖。圖9為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例之立體外觀圖。圖10為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例之剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式為使貴審查委員能清楚了解本發(fā)明之內(nèi)容，謹(jǐn)以下列說明搭配圖式，敬請(qǐng)參閱。請(qǐng)參閱圖I 4，其為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之一實(shí)施態(tài)樣之分解圖、立體外觀圖、剖視圖及光跡圖。如圖所示，該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡I是供以組裝于一 LED光源(圖未示)，其包含一光密介質(zhì)本體10及三個(gè)光疏介質(zhì)11,且該光密介質(zhì)本體10可呈由塑料材質(zhì)所制成之圓柱狀設(shè)置，而該光疏介質(zhì)11可為空氣，如此，該光密介質(zhì)本體10之折射率Ii1大于該光疏介質(zhì)11之折射率n2。該LED光學(xué)透鏡I可非一體成型，即該光密介質(zhì)本體10具有一第一本體100及一第二本體101，該第一本體100設(shè)有開放式之三個(gè)第一孔穴1000、一第一插合孔1001及一第一插合件1002，而該第二本體101設(shè)有與該等第一孔穴1000相同數(shù)量之三個(gè)開放式第二孔穴1010、一第二插合孔1011與一第二插合件1012，且該第二插合孔1011對(duì)應(yīng)該第一插合件1002設(shè)置，該第二插合件1012對(duì)應(yīng)該第一插合孔1001設(shè)置。透過該第一插合件1002嵌合該第二插合孔1011，及該第二插合件1012嵌合該第一插合孔1001，使該第一本體100與該第二本體101對(duì)合連接而形成該光密介質(zhì)本體10，并且，各該第一孔穴1000之位置系對(duì)應(yīng)各該第二孔穴1010位置而形成封閉式之三個(gè)容置室，供以容置該光疏介質(zhì)11。且,該第一本體100與該第二本體101之頂表面可設(shè)有一頂部光均勻手段，例如于該頂表面周緣設(shè)置相連接之復(fù)數(shù)個(gè)平面12，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該頂部光均勻手段后針對(duì)一頂部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。該第一本體100與該第二本體101之側(cè)表面設(shè)有一側(cè)部光均勻手段，以透過櫛比鱗次之復(fù)數(shù)個(gè)凸葉13使該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該側(cè)部光均勻手段后，針對(duì)一側(cè)部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。值得注意的是，該等凸葉13呈平面狀且彼此相接環(huán)繞設(shè)于該第一本體100與該第二本體101之側(cè)表面而形成一層一層的葉環(huán)，使于圖3之剖視圖中，該第一本體100與該第二本體101之側(cè)邊緣呈 鋸齒狀。本實(shí)施例中，該等容置室分別呈漏斗狀空間結(jié)構(gòu)，其尖嘴端均朝向該LED光學(xué)透鏡I底部，且該等容置室相距該LED光學(xué)透鏡I底部之距離越遠(yuǎn)，則漏斗狀空間結(jié)構(gòu)越大。使該光疏介質(zhì)11填充于該容置室即形成一反射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該反射手段后為光學(xué)反射，換言之，當(dāng)該LED光源之光欲穿射最鄰近該LED光學(xué)透鏡I底部之第一容置室時(shí)，因該光密介質(zhì)本體10及該光疏介質(zhì)11之折射率滿足Ii1 > n2之關(guān)系式，故依全反射原理，該LED光源所發(fā)射之部份光將全反射于該第一容置室下表面。又 ，另一部份光經(jīng)該第一容置室折射后持續(xù)朝該LED光學(xué)透鏡I頂部傳送，使進(jìn)一步反射于該第二容置室或該第三容置室之下表面，如此，透過迭置之該等光疏介質(zhì)11即可有效提增發(fā)光角度及照明范圍。承上，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5、6，其為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例之另一實(shí)施態(tài)樣之剖視圖及光跡圖。如圖所示，為使該光疏介質(zhì)11填充于該容置室后形成一折射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該折射手段后為光學(xué)折射，該等容置室分別呈半橢圓狀空間結(jié)構(gòu)，其弧邊均朝向該LED光學(xué)透鏡I頂部設(shè)置，且該等容置室相距該LED光學(xué)透鏡I底部之距離越遠(yuǎn)，則半橢圓狀空間結(jié)構(gòu)越大，以進(jìn)一步折射該LED光源所發(fā)射之光而提升均光度。請(qǐng)參閱圖7、8，其分別為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例之立體外觀圖及剖視示意圖。如圖所示，該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡2系供以組裝于一 LED光源(圖未示)，以透過三次光學(xué)之反射原理改善該LED光源之原發(fā)光角度及照明范圍。該LED光學(xué)透鏡2具有一光密介質(zhì)本體20及一光疏介質(zhì)21，該光密介質(zhì)本體20可由塑料材質(zhì)一體成形而制成上寬下窄之杯體結(jié)構(gòu)，且其折射率為Ii1，而該光疏介質(zhì)21可呈漏斗狀設(shè)置并設(shè)于該光密介質(zhì)本體20中。又，該光疏介質(zhì)21可為空氣，故其折射率n2小于該光密介質(zhì)本體20之折射率rv如此，當(dāng)該LED光源之光徑偏移達(dá)一定角度時(shí)，將全反射于該光疏介質(zhì)21，使該LED光源具有較廣之照明范圍。請(qǐng)參閱圖9、10，其分別為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例之立體外觀圖及剖視示意圖。如圖所示，該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡3供以組裝于一 LED光源(圖未示)，且該LED光學(xué)透鏡3為由三個(gè)光密介質(zhì)本體30接合而成之塑料杯體，并于內(nèi)部形成封閉式之一容置室。該容置室可呈半橢圓狀空間結(jié)構(gòu)，供以填充透明之一光疏介質(zhì)31，且該光密介質(zhì)本體30之折射率為Ii1,而該光疏介質(zhì)31之折射率為n2，使?jié)M足Ii1 > n2之關(guān)系式。如此，該LED光源所發(fā)射垂直射入該容置室之部分光將因該光疏介質(zhì)31而產(chǎn)生折射，使加強(qiáng)發(fā)散以提升照明范圍。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特 征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于供以組裝于一 LED光源，包含一光密介質(zhì)本體，其折射率為ni，包含一第一本體，具有開放式之至少一第一孔穴；及一第二本體，具有開放式之至少一第二孔穴，且該第二孔穴數(shù)量等于該第一孔穴數(shù)量，又該第一本體與該第二本體系對(duì)合連接設(shè)置而形成該光密介質(zhì)本體，且該第一孔穴位置系對(duì)應(yīng)該第二孔穴位置而形成封閉式之至少一容置室；及至少一光疏介質(zhì)，填充于該容置室內(nèi)，且其折射率為n2,并滿足Ii1 > n2之關(guān)系式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于所述之具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其中該光疏介質(zhì)填充于該容置室后形成一反射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該反射手段后為光學(xué)反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于所述的該光疏介質(zhì)填充于該容置室后形成一折射手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該折射手段后為光學(xué)折射。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于所述的該第一本體與該第二本體之側(cè)表面設(shè)有一側(cè)部光均勻手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該側(cè)部光均勻手段后針對(duì)一側(cè)部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于所述的該第一本體與該第二本體之頂表面設(shè)有一頂部光均勻手段，供以將該LED光源所發(fā)射之光經(jīng)該頂部光均勻手段后針對(duì)一頂部目標(biāo)照射區(qū)域呈均勻之光照射分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，其特征在于所述的該第一本體上設(shè)有一第一插合孔與一第一插合件，該第二本體上設(shè)有一第二插合孔與一第二插合件；且該第一插合孔對(duì)應(yīng)該第二插合件設(shè)置，該第一插合件對(duì)應(yīng)該第二插合孔設(shè)置；另外該光密介質(zhì)本體為塑料，該光疏介質(zhì)為空氣。
7.一種具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，供以組裝于一 LED光源，其特征在于該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡具有一光密介質(zhì)本體,該光密介質(zhì)本體之折射率為Ii1,且該光密介質(zhì)本體為一體成形；該光密介質(zhì)本體中設(shè)有至少一光疏介質(zhì)，該光疏介質(zhì)之折射率為n2，并滿足Ii1> n2之關(guān)系式。
8.一種具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，供以組裝于一 LED光源，其特征在于該具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡系由至少三個(gè)光密介質(zhì)本體接合而成，并于內(nèi)部形成封閉式之至少一容置室，該容置室供以填充至少一光疏介質(zhì)，且各該光密介質(zhì)本體之折射率為Ii1，而該光疏介質(zhì)之折射率為n2，并滿足Ii1 > n2之關(guān)系式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具復(fù)數(shù)介質(zhì)之LED光學(xué)透鏡，供以組裝于一LED光源，其包含一光密介質(zhì)本體及至少一光疏介質(zhì)，該光密介質(zhì)本體之折射率為n1，且具有一第一本體及一第二本體。該第一本體及該第二本體分設(shè)有等數(shù)量之第一孔穴及第二孔穴，當(dāng)該第一本體接合該第二本體而形成該光密介質(zhì)本體時(shí)，該第一孔穴位置對(duì)應(yīng)該第二孔穴位置而形成封閉式之至少一容置室，供以容置該光疏介質(zhì)，該光疏介質(zhì)之折射率為n2，并滿足n1＞n2之關(guān)系式。因此，該光疏介質(zhì)透過三次光學(xué)折射原理即可改變及調(diào)整該LED光源之光形，以提增該LED光源之發(fā)光角度及照明范圍。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102777854SQ20121020114
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者唐德龍, 黃韋強(qiáng) 申請(qǐng)人:揚(yáng)州雷笛克光學(xué)有限公司