[发明专利]发光二极管透镜结构

说明书

技术领域

本发明涉及光学透镜之技术领域，特别是关于一种发光二极管透镜结构，其利用二次光学折射原理改变原发光二极管之发光角度、光度分布及照度分布而调整照明范围内之照度分布，以广泛发光二极管于各应用领域之适用性。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode, LED）以其低耗电、高效能及寿命长等特性袭卷整个照明市场。一时之间，LED大举取代传统光源而广泛应用于显示器背光源、广告广告牌、路灯、天井灯或桌灯等照明设备中。然，LED之光线发散角度一般仅约120°，相较于传统光源系具有较狭小之照明范围，连带地影响应用照明设备之光照效果。又或，LED所射出之光源多集中于中心处，使中心处之光源相较于周边处之光源更具有较强辐射强度，造成亮度大小差异甚巨而无法提供均匀地照明效果。为改善上述问题，LED照明设备多配置光学透镜，以利用光学透镜之二次光学原理调整LED光源所发射光源之光径方向，亦即，针对原LED光源之投射照度、发光角度及照射光之均匀度进行改善后产生各类适用性较佳的光形布局，使于各种不同之使用条件下皆可提供最佳之照明状态。

又，受装置微型化的趋势影响，或为符合高均光、高照度及高照射范围等市场需求，单一LED照明装置中可能装设有多颗LED，又每一颗LED皆配置一光学透镜，故连带使光学透镜之构造设计及外观体积受限制，影响光学透镜所能产生的二次光学效果，造成LED照明装置无法提供最佳之照明状态。对此，如何进一步善用二次光学之折射及反射原理而提升该光学透镜之光径调整功能，即为本领域相关从业者极欲改善之课题。

发明内容

本发明之目的在于提供一种发光二极管透镜结构，可适用于液晶显示器之背光模块或其它照明设备中，使改善照明范围之全域光照强度。

为达上述目的，本发明之该发光二极管透镜结构具有一本体，该本体之外表面由一入光面的边缘连接一出光面的边缘所构成，其特征在于：该入光面之中心位置朝该出光面方向凹置收束，并于收束最末端位置形成一发散平面，且该发散平面为半径R之圆形面，0.05mm≦R≦1mm。

为均匀投射光形之光照辐度，该出光面之中心位置朝该发散平面方向凹置收束，以透过二次光学之折射进一步发散该发光二极管所射出之中心光源。

其中，该入光面设有复数个圆形纹凸结构，且该等圆形纹凸结构环绕该出光面之中心位置渐扩设置。该入光面非凹置收束处设有复数个粒状结构或雾面结构，以加强发散该发光二极管所射出之光源而改善光均度。并且，该发光二极管透镜结构更包含三个凸柱，设于该入光面上供以对应一基座而相互连接设置。

附图说明

图1　为本发明较佳实施例之一立体示意图。

图2　为本发明较佳实施例之一光迹示意图。

图3  为本发明较佳实施例之一光迹辐照图。

图4　为本发明较佳实施例之二光迹示意图。

图5  为本发明较佳实施例之二光迹辐照图。

图6  为本发明光线过于发散光迹辐照图。

图7  为本发明光线过于集中光迹辐照图。

 图8  为本发明较佳实施例之三立体示意图。

图9　为本发明较佳实施例之三剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明实施例之一实施态样之立体示意图。以显示器之背光模块为例，如图所示，该发光二极管透镜结构1供以与一发光二极管（图未示）组合而应用为背光源，其具有一本体10及三个凸柱11。该本体10之外表面由一入光面100的边缘连接一出光面101的边缘所构成，该入光面100之中心位置朝该出光面101方向凹置形成一容置空间，供以容置该发光二极管，且该容置空间可为该入光面100以一弧面或一平面朝该出光面101方向收束形成，而于最末端位置形成呈圆形面之一发散平面1000，使该容置空间略呈锥柱状空间结构，又该发散平面1000之半径R为0.05mm≦R≦1mm。并且，该入光面100之周缘位置设有该等凸柱11，供以对应一基座（图未示）相互连接设置，使方便应用照明装置进行组装。

当该发散平面1000之半径R为0.05mm时，即如图2及图3所示，其分别为本发明实施例之一光迹示意图及辐照图，该发光二极管所射出之中心光源将受该发散平面1000面积之限制，而仅有部份光束经该发散平面1000入射后由该出光面101射出，其余部份光束则受该容置空间之壁面阻挡而产生光学折射，使偏移光径而进一步发散该发光二极管所射出之部份中心光源，形成强度均匀之光照效果。