[发明专利]LED的聚焦透镜

说明书

技术领域

本发明涉及LED的聚焦透镜，更具体而言，涉及一种LED的聚焦透镜，用以控制LED的辐射角度，来照明远方的局部区域。

背景技术

通常，LED所辐射低照明光，亦即LED辐射光的角度很大，是因LED的特性使然。因此，LED只能用来照射广大区域，或做近距离照明。

由于LED的特性上其辐射角度很大，假如用以照射远距离的局部区域，即发生扩散而不能有效利用所发射的光。

为了减少上揭问题，已有如图1所示的聚焦透镜的开发，用以聚焦LED所发射的光。

如图1所示，安置一传统聚焦透镜10于LED所发射光的位置。

聚焦透镜10的整个本体11是由实体材料组成，例如透明玻璃。聚焦透镜10的顶部表面是形成一非球面透镜表面12为向上隆起的曲面。

非球面透镜的聚焦透镜10可让LED 2的180°辐射光透过聚焦透镜10的平整底表面而集中于聚焦透镜10的顶部非球面透镜表面，其辐射角度约小于150°

上揭传统聚焦透镜10因非球面透镜12的存在而多多少少改进了集中光线于光轴4周围的效率。但是，光线集中效率只是区域性的完成于光轴4周围。沿聚焦透镜10的边缘远离光轴4的部分，光线被折射而向外方向扩散而远离光轴4。因此，对从远距离照明局部的区域而言，传统聚焦透镜10的功能有其限度。

发明内容

因此，本发明的目的在提供一种LED的聚焦透镜，其可集中所有LED发射的光以便得到与光轴平行方向的光，由是减少LED所发射光的损失，而有效的照明位于远距离的局部区域。

依照一个实施例，本发明提供的LED的聚焦透镜，其可集中LED所发射的光于平行光轴的方向，包含一透明本体，其具有第一透镜部与掩盖第一透镜部的第二透镜部，其中第一透镜部包含：第一与第二非球面透镜表面，形成于互相对称的面上，所述透镜表面是凸出而尺寸互相不同；第二透镜部包含：一入镜面从第二球面透镜表面外周突出，LED插入的入射面，形成可让LED发射的光线入射及折射；一反射面具有凸出的曲面，而是从入射面向第二非球面透镜表面延伸并倾斜成逐渐扩张状，反射面成可让LED的光线完全反射的形状；及一发射面成凹形曲面从反射面向第二非球面透镜表面延伸且倾斜，发射面成可让LED的完全反射光折射为平行于光轴的光而发射的形状。

反射面可成符合完全内反射的条件，而入射面可形成倾斜状，从第一非球面透镜表面向入射面终端逐渐扩大。

当LED具有辐射角0°至32°时，第一非球面透镜表面可具有发射角0°至21°，而第二非球面透镜表面具有发射角0°至3.5°；当LED具有辐射角40°至80°时，入射面可具有发射角57°至82°，反射面可具有发射角2°至6°，而发射面具有发射角0.3°至0.65°。

附图说明

请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关所述实施例的附图为：

图1为传统LED的聚焦透镜的说明图；

图2为本发明一实施例中LED的聚焦透镜的说明图；及

图3为本发明实施例中的LED的聚焦透镜全内反射情形的说明图。

附图标记说明：2LED；10聚焦透镜；11本体；12非球面透镜表面；100聚焦透镜；110透明本体；200第一透镜部；300第二透镜部；210、220第一及第二非球面透镜表面；310入射面；320反射面；330发射面；4光轴。

具体实施方式

下文中参照所附图面详细说明本发明的实施例。

图2及图3为本发明的LED 2的聚焦透镜100的说明图。

参照图2，聚焦透镜100是用以集中发射自LED的光线，使其具有方向性。聚焦透镜100包含有一透明本体110。本体110包含第一透镜部200及第二透镜部300。第一透镜部200是由位于本体110中间部位的凸出状非球面透镜所形成。第二非透镜部300掩盖第一透镜部200的边缘部。

第一透镜部200包含第一及第二非球面透镜表面210与220。第一及第二非球面透镜表面210与220成不同尺寸的凸出形状，位于互相对称的面上，亦即上面与下面。