光学元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种光学元件，包含一入光部以及一出光部，出光部连接于入光部，出光部具有一出光面，出光面上设有一中心透镜以及多个微透镜阵列，微透镜阵列呈同心环状排列，各微透镜阵列包含多个微透镜，各微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径相同于中心微透镜于出光面上的半径，中心微透镜的一中心轴线与一相邻于中心透镜的微透镜的一中心轴线于一预定方向上的距离相异于任一微透镜阵列之微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线于预定方向上的距离。本实用新型的光学元件，可以改变发光二极管发出的光线的光型，使扩大发光二极管发出的光线的照射面。
【专利说明】光学元件
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于一种光学元件，尤指一种光学透镜。
【背景技术】
[0002]发光二极管(light emitting diode, LED)为一种半导体元件,主要通过半导体化合物将电能转换为光能以达到发光效果，因此具有寿命长、稳定性高及耗电量小等优点，目前已被广泛地应用于居家、办公、室外与行动照明，以取代灯管及白炽灯泡等传统的非指向性发光源。
[0003]由于发光二极管为点状光源且具有高指向性，导致发光二极管的照射面相较于传统发光源窄小，且发光亮度随着距离的增加而逐渐地降低，因此，较适用于提供短距离及小区域照明的灯具，如:台灯。
[0004]为提高发光二极管的使用广度，势必提高发光二极管的照射面，以使发光二极管的照射面尽可能的与白炽灯泡或省电灯泡的照射面相同，才可以提高使用者使用具有发光二极管的灯具。故如何有效地扩大发光二极管的照射面，实为本领域急需研究的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的一目的在于提供一种光学元件，所述光学元件可以改变发光二极管发出的光线的光型，使扩大发光二极管发出的光线的照射面。
[0006]根据本揭示内容的一实施方式，光学元件包含一入光部以及一出光部，出光部连接于入光部，出光部具有一出光面，出光面上设有一中心透镜以及多个微透镜阵列，微透镜阵列呈同心环状排列，各微透镜阵列包含多个微透镜，各微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径相同于中心微透镜于出光面上的半径，中心微透镜的一中心轴线与一相邻于中心透镜的微透镜的一中心轴线于一预定轴线上的距离相异于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列之微透镜的一中心轴线于预定轴线上的距离。
[0007]根据本揭示内容的其它实施方式，入光部及出光部为一体成型，中心透镜及微透镜分别朝向相反于入光部之方向凸设于出光面。
[0008]根据本揭示内容的其它实施方式，任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的中心轴线在预定轴线的距离随着远离中心透镜而增加。
[0009]根据本揭示内容的其它实施方式，任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的中心轴线在预定轴线的距离随着远离中心透镜而减少。
[0010]根据本揭示内容的其它实施方式更提供一种光学元件，所述光学元件包含一入光部以及一出光部，出光部连接于入光部，出光部包含一出光面，出光面上设有一中心透镜以及多个微透镜阵列。微透镜阵列呈同心环状排列，各微透镜阵列包含多个微透镜，中心透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在一预定轴线的距离相同于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在预定轴线的距离。中心透镜于出光面上的半径相异于各微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径。
[0011]根据本揭示内容的其它实施方式，入光部及出光部为一体成型，中心透镜及微透镜分别朝向相反于入光部的方向凸设于出光面。
[0012]根据本揭示内容的其它实施方式，微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径随着远离中心透镜而减少。
[0013]根据本揭示内容的其它实施方式，微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径随着远离中心透镜而增加。
[0014]根据本揭示内容的其它实施方式又提供一种光学元件，所述光学元件包含一入光部以及一出光部，出光部连接于入光部，出光部包含一出光面。出光面上设有一中心透镜及多个微透镜阵列，微透镜阵列呈同心环状排列，各微透镜阵列包含多个微透镜，中心透镜于出光面上的半径相异于任一微透镜阵列于出光面上的半径，且中心透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在一预定轴线上的距离相异于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在预定轴线的距离。
[0015]根据本揭示内容的其它实施方式，入光部及出光部为一体成型，中心透镜及微透镜分别朝向相反于入光部的方向凸设于出光面。
[0016]根据本揭示内容的其它实施方式，微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径随着远离中心透镜而增加。
[0017]根据本揭示内容的一实施方式，微透镜阵列的微透镜于出光面上的半径随着远离中心透镜而减少。
[0018]根据本揭示内容的一实施方式，任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的中心轴线在预定轴线的距离随着远离中心透镜而增加。
[0019]根据本揭示内容的一实施方式，其中任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的中心轴线在预定轴线的距离随着远离中心透镜而减少。
[0020]本实用新型的光学元件可以改变发光二极管发出的光线的光型，扩大发光二极管发出的光线的照射面。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本揭示内容第一实施方式的光学元件的立体图。
[0022]图2为本揭示内容第一实施方式的光学元件的俯视图。
[0023]图3为本揭示内容第二实施方式的光学元件的立体图。
[0024]图4为本揭示内容第二实施方式的光学元件的俯视图。
[0025]图5为本揭示内容第三实施方式的光学元件的立体图。
[0026]图6为本揭示内容第三实施方式的光学元件的俯视图。
[0027]1、2、3光学元件
[0028]12、22、32 入光部
[0029]14、24、34 出光部
[0030]140、240、340 出光面
[0031]142、242、342 中心透镜
[0032]144、244、344 微透镜阵列[0033]146、246、346 微透镜
[0034]C1、C2、C3 中心轴线
[0035]A预定轴线
【具体实施方式】
[0036]请参考随附图示，本实用新型的以上及额外目的、特征及优点将通过本揭示内容的较佳实施方式的以下阐释性及非限制性详细描叙予以更好地理解。
[0037]配合参阅图1及图2，分别为本揭示内容第一实施方式的光学元件的立体图及俯视图。光学元件I适用于至少一发光二极管上，借以改变发光二极管所发出的光线的光强度分布(即改变发光二极管发出的光线的光型)。光学元件I是使用塑料、玻璃、硅胶(silicone)或其它可透光材料制作而成。光学兀件I具有一入光部12及一出光部14,出光部14连接于入光部12。较佳地，入光部12及出光部14为一体成型。
[0038]入光部12用以容纳该发光二极管(未图示)，并使发光二极管发出的光线传递至出光部14。出光部14包含一出光面140，出光面140上设有一中心透镜142及多个微透镜阵列144，中心微透镜142设于出光面140的中心位置，微透镜阵列144呈同心环状排列，使环绕中心微透镜142。
[0039]各微透镜阵列144包含多个微透镜146，各微透镜146于出光面140上的半径相同于中心微透镜142于出光面140上的半径。中心微透镜142及微透镜146分别呈圆弧状地朝向相反于入光部12的方向凸出于出光面140。中心微透镜142的一中心轴线Cl与一相邻于中心透镜142的微透镜阵列144的微透镜146的一中心轴线C2在一预定轴线A上的距离相异于任一微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线(例如为前述微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线)C2与相邻的微透镜阵列144的微透镜146的一中心轴线C3在预定轴线A上的距离。在此在说明的是:中心微透镜142的中心轴线Cl为贯穿该中心微透镜142圆心的轴线，各该微透镜146的中心轴线C2或C3为贯穿微透镜146圆心的轴线。
[0040]其次，在本实施方式中，任一微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线与相邻的微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线在预定轴线A上的距离随着远离该中心透镜142而增加。实际实施时，任一微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线与相邻的微透镜阵列144的微透镜146的中心轴线在预定轴线A上的距离也可以随着远离中心透镜142而减少。
[0041]配合参阅图3及图4，分别为本揭示内容第二实施方式的光学元件的立体图及俯视图。光学元件2适用于至少一发光二极管上，借以改变发光二极管所发出的光线的光强度分布。光学元件2是使用塑料、玻璃、硅胶或其它可透光材料制作而成。光学元件2具有一入光部22及一出光部24，出光部24连接于入光部22。较佳地，入光部22及出光部24为一体成型。
[0042]入光部22用以容纳该发光二极管(未图示)，并使发光二极管发出的光线传递至出光部24。出光部24包含一出光面240，出光面240上设有一中心透镜242及多个微透镜阵列244，中心微透镜242设于出光面240的中心位置，微透镜阵列244呈同心环状排列，使环绕中心微透镜242。
[0043]各微透镜阵列244包含多个微透镜246，在本实施方式中，各微透镜阵列244的微透镜246于出光面240上的半径相异于中心微透镜242于出光面240上的半径，且微透镜阵列244的微透镜246于出光面240上的半径随着远离中心微透镜242而减少。中心微透镜242及微透镜246分别呈圆弧状地朝向相反于入光部22的方向凸出于出光面240。
[0044]中心微透镜242的一中心轴线Cl与相邻于中心微透镜242的微透镜阵列244的微透镜246在一预定轴线A上的距离，是相同于任一微透镜阵列244的微透镜246的中心轴线C2与相邻的微透镜阵列244的微透镜246的中心轴线(例如为前述微透镜阵列的微透镜的中心轴线)C2在预定轴线A上的距离。
[0045]实际实施时，各微透镜阵列244的微透镜246于出光面240上的半径也可以随着远离中心微透镜242而增加。
[0046]配合参阅图5及图6，分别为本揭示内容第三实施方式的光学元件的立体图及俯视图。光学元件3适用于至少一发光二极管上，借以改变发光二极管所发出的光线的光强度分布。光学元件3是使用塑料、玻璃、硅胶或其它可透光材料制作而成。光学元件3具有一入光部32及一出光部34，出光部34连接于入光部32。较佳地，入光部32及出光部34为一体成型。
[0047]入光部32用以容纳该发光二极管(未图示)，并使发光二极管发出的光线传递至出光部34。出光部34包含一出光面340，出光面340上设有一中心透镜342及多个微透镜阵列344，中心微透镜342设于出光面340的中心位置，微透镜阵列344呈同心环状排列，使环绕中心微透镜342。
[0048]微透镜阵列344包含多个微透镜346，各微透镜346于出光面340上的半径相异于中心微透镜342于出光面340上的半径。中心微透镜342及微透镜346分别呈圆弧状地朝向相反于入光部32的方向凸出于出光面340。中心微透镜342的一中心轴线Cl与一相邻于中心透镜342的微透镜阵列344的微透镜346的一中心轴线C2在一预定轴线A上的距离相异于任一微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线(例如为前述微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线)C2与相邻的微透镜阵列344的微透镜346的一中心轴线C3在预定轴线A上的距离。在此在说明的是:中心微透镜342的中心轴线Cl为贯穿该中心微透镜342圆心的轴线，各微透镜346的中心轴线C2或C3为贯穿微透镜346圆心的轴线。
[0049]在本实施方式中，任一微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线与相邻的微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线在预定轴线A上的距离随着远离中心透镜而342增加，且微透镜阵列344的微透镜346于出光面340上的半径随着远离中心微透镜342而增加。
[0050]实际实施时，任一微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线与相邻的微透镜阵列344的微透镜346的中心轴线在预定轴线A上的距离随着远离中心透镜342而减少，且微透镜阵列344的微透镜346于出光面340上的半径随着远离中心微透镜342而减少。
[0051]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种光学元件，其特征在于，包含: 一入光部；以及 一出光部，连接于该入光部，该出光部具有一出光面，该出光面上设有一中心透镜以及多个微透镜阵列，该微透镜阵列呈同心环状排列并环绕该中心透镜，各该微透镜阵列包含多个微透镜，各该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径相同于该中心微透镜于该出光面上的半径，该中心微透镜的一中心轴线与一相邻于中心透镜的微透镜的一中心轴线于一预定轴线上的距离相异于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线于该预定轴线上的距离。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该入光部及该出光部为一体成型，该中心透镜及该微透镜分别朝向相反于该入光部的方向凸设于该出光面。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，任一微透镜阵列的微透镜的该中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的该中心轴线在该预定轴线的距离随着远离该中心透镜而增加。
4.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，任一微透镜阵列的微透镜的该中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的该中心轴线在该预定轴线的距离随着远离该中心透镜而减少。
5.一种光学元件， 其特征在于，包含: 一入光部；以及 一出光部，连接于该入光部，该出光部包含一出光面，该出光面上设有一中心透镜以及多个微透镜阵列，该微透镜阵列呈同心环状排列并环绕该中心透镜，各该微透镜阵列包含多个微透镜，该中心透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在一预定轴线的距离相同于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在该预定轴线的距离，该中心透镜于该出光面上的半径相异于各该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径。
6.根据权利要求5所述的光学兀件,其特征在于，该入光部及该出光部为一体成型，该中心透镜及该微透镜分别朝向相反于该入光部的方向凸设于该出光面。
7.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径随着远离该中心透镜而减少。
8.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径随着远离该中心透镜而增加。
9.一种光学元件，其特征在于，包含: 一入光部；以及 一出光部，连接于该入光部，该出光部包含一出光面，该出光面上设有一中心透镜及多个微透镜阵列，该微透镜阵列呈同心环状排列并环绕该中心透镜，各该微透镜阵列包含多个微透镜，该中心透镜于该出光面上的半径相异于任一微透镜阵列于该出光面上的半径，且该中心透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在一预定轴线上的距离相异于任一微透镜阵列的微透镜的一中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的一中心轴线在该预定轴线的距离。
10.根据权利要求9所述的光学元件，其特征在于，该入光部及该出光部为一体成型，该中心透镜及该微透镜分别朝向相反于该入光部的方向凸设于该出光面。
11.根据权利要求10所述的光学元件，其特征在于，该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径随着远离该中心透镜而增加。
12.根据权利要求10项所述的光学元件，其特征在于，该微透镜阵列的微透镜于该出光面上的半径随着该中心透镜而减少。
13.根据权利要求11或12所述的光学元件，其特征在于，任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透镜的中心轴线在该预定轴线的距离随着远离该中心透镜而增加。
14.根据权利要求11或12所述的光学元件，其特征在于，任一微透镜阵列的微透镜的中心轴线与相邻的微透镜阵列的微透 镜的中心轴线在该预定轴线的距离随着远离该中心透镜而减少。
【文档编号】F21V5/04GK203703823SQ201420016653
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】黄新杰, 颜加松, 邓舜文 申请人:浚洸光学科技股份有限公司