专利名称：Led透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透镜，特别是涉及一种LED透镜。
背景技术：
发光二极管由于具备发光效率高、寿命长、低耗电量等优点，近年来已经逐渐取代传统灯泡而成为新一代的发光元件首选，除了照明装置或显示器的背光模块等等，就连设置面积广泛而需求量极大的路灯，也逐渐以发光二极管取代传统灯泡。一般路灯在进行照明时，其照明区域需要能涵盖整个道路的宽度，因此，路灯较佳的照明区域是要能呈矩形，以便于能涵盖整个道路的宽度。由此可见，上述现有的传统灯泡在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的LED透镜，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的传统灯泡存在的缺陷，而提供一种新型结构的LED 透镜，所要解决的技术问题是使其在于提供一种能使光源的照明区域呈矩形的LED透镜。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种LED透镜，用以罩覆一 LED发光源，其中该LED透镜包含一本体，为透光材质；一出光部，形成于该本体并且具有一呈自由曲面的出光表面，且该出光表面可供沿一第一轴方向区隔为二个向外凸弧状表面区域与一连接于所述向外凸弧状表面区域之间的向内凹弧状表面区域，该向内凹弧状表面区域沿一垂直该第一轴方向的第二轴方向与一垂直于该第一轴方向与该第二轴方向所构成的平面的第三轴方向的最小宽度小于所述向外凸弧状表面区域沿该第二轴方向与该第三轴方向的最大宽度；以及一入光凹部，呈凹陷结构形成于该本体相反于该出光部所在的一侧面而可供容纳该LED发光源，且该入光凹部具有一入光表面，该入光表面位于该第一轴方向上的两侧区域相远离地往下斜向延伸，且该入光凹部沿该X轴的宽度小于该本体沿该X轴的宽度的一半。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的LED透镜，其中所述的向外凸弧状表面区域概呈球状曲面，该向内凹弧状表面区域相对于所述向外凸弧状表面区域呈颈缩状。前述的LED透镜，其中所述的该出光表面概呈葫芦形曲面。前述的LED透镜，其中所述的沿该第一轴方向的纵向断面中，该入光表面呈两端朝下的弧形。前述的LED透镜，其中所述的该入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。前述的LED透镜，其中所述的该入光凹部还具有一由该入光表面外缘往下延伸的环状内表面，该环状内表面与该入光表面围绕界定出一用以容纳该LED发光源的凹陷空间。
前述的LED透镜，其中所述的该本体具有一底面，该入光凹部由该底面凹陷形成。前述的LED透镜，其中所述的该出光表面分别沿该第一轴方向与该第二轴方向轴对称。前述的LED透镜，其中所述的该LED透镜还包含至少一由该本体底面往下凸出的定位凸柱。前述的LED透镜，其中所述的该向内凹弧状表面区域沿该X轴方向的宽度小于每一向外凸弧状表面区域沿该X轴方向的宽度，且该入光凹部对应该向内凹弧状表面区域。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种LED透镜用以罩覆一 LED发光源，该LED透镜包含一本体、一出光部与一入光凹部。该本体为透光材质。该出光部形成于该本体并且具有一呈自由曲面的出光表面，且该出光表面可供沿一第一轴方向区隔为二个向外凸弧状表面区域与一连接于所述向外凸弧状表面区域之间的向内凹弧状表面区域，该向内凹弧状表面区域沿一垂直该第一轴方向的第二轴方向与一垂直于该第一轴方向与该第二轴方向所构成的平面的第三轴方向的最小宽度小于所述向外凸弧状表面区域沿该第二轴方向与该第三轴方向的最大宽度。 该入光凹部呈凹陷结构形成于该本体相反于该出光部所在的一侧面而可供容纳该LED发光源，且该入光凹部具有一入光表面，该入光表面位于该第一轴方向上的两侧区域相远离地往下斜向延伸，且该入光凹部沿该X轴的宽度小于该本体沿该X轴的宽度的一半。所述向外凸弧状表面区域概呈球状曲面，该向内凹弧状表面区域相对于所述向外凸弧状表面区域呈颈缩状。该出光表面概呈葫芦形曲面。沿该第一轴方向的纵向断面中，该入光表面呈两端朝下的弧形。该入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。该入光凹部还具有一由该入光表面外缘往下延伸的环状内表面，该环状内表面与该入光表面围绕界定出一用以容纳该LED发光源的凹陷空间。该本体具有一底面，该入光凹部由该底面凹陷形成。该出光表面分别沿该第一轴方向与该第二轴方向轴对称。该LED透镜还包含至少一由该本体底面往下凸出的定位凸柱。该向内凹弧状表面区域沿该X轴方向的宽度小于每一向外凸弧状表面区域沿该X 轴方向的宽度，且该入光凹部对应该向内凹弧状表面区域。借由上述技术方案，本发明LED透镜至少具有下列优点及有益效果借由入光表面与出光表面的结构设计，使得LED发光源所发射的光线能呈现矩形光形以符合路灯的照明需求。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明LED透镜的一个较佳实施例的立体图；图2是该较佳实施例的出光部底面呈侧向的立体图；图3是该较佳实施例的侧视图；图4是该较佳实施例的俯视图；图5是类似图2的视图，且一 LED发光源容纳在入光凹部；图6是该较佳实施例沿X轴方向的纵向剖面图，且该LED发光源容纳在入光凹部；
图7是该较佳实施例的坎德拉分布图；以及图8是该较佳实施例的光形图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的LED透镜其具体实施方式
、结构、特征及其功效， 详细说明如后。参阅图1与图2所示，本发明LED透镜的一个较佳实施例为塑胶材质一体成型制成(如射出成型)，该LED透镜1包含一透光材质的本体10、一出光部11、一入光凹部12以及至少一定位凸柱13。先行说明的是，以下所指的第一轴方向为X轴，所指的第二轴方向为Y轴，第三轴方向为Z轴，X轴与Y轴相垂直界定出一平面，而Z轴方向垂直X轴与Y轴界定出的平面。参阅图2至图4所示，本实施例的本体10概呈一纵向剖切的半边葫芦外型并且具有一顶面与一底面101，定位凸柱13由本体10的底面112往下凸出而具有定位功能。出光部11形成在本体10顶面并且具有一出光表面111，出光表面111为一概呈葫芦形的自由曲面而中间局部段呈颈缩，更详细的说，沿本体10的X轴方向可将该出光表面111区隔为两向外凸弧状表面区域113以及一连接于两向外凸弧状表面区域113之间的向内凹弧状表面区域114，两个向外凸弧状表面区域113是大致呈球状曲面，而向内凹弧状表面区域114 则是位在两球状曲面之间的凹陷曲面，且向内凹弧状表面区域114沿X轴方向的宽度42小于每一向外凸弧状表面区域113沿X轴方向的宽度41，向内凹弧状表面区域114在本体10 的Y轴方向的最小宽度31小于两向外凸弧状表面区域113在Y轴方向的最大宽度32，向内凹弧状表面区域114在本体10的一 Z轴方向的最小高度21也小于两向外凸弧状表面区域 113在Z轴方向的最大高度22，且该出光表面111不论是在X轴方向或Y轴方向都是呈轴对称的结构。参阅图2、图6所示，入光凹部12形成在本体10相反于出光部11所在的一侧面并且对应于向内凹弧状表面区域114的正下方，在本实施例中，入光凹部12形成在本体10的底面101并且包括一入光表面121以及一环状内表面122，在本实施例中，入光凹部12呈由本体10的底面101往上凹陷形成的凹陷结构而位在出光表面111下方，入光表面121位在 X轴方向上的两侧区域是彼此相远离地往下斜向延伸而呈酒桶形凹陷曲面，换句话说，如图 6所示，在本体10的X轴方向的纵向断面中，入光表面121的轮廓是呈两端朝下的弧形。环状内表面122是由入光表面121的外缘往下延伸，且入光表面121与环状内表面122围绕界定出一凹陷空间123而可供LED发光源103(例如封装的发光二极管或发光晶粒)容纳于内而罩覆于该发光源103，且在本实施例中，入光凹部12沿X轴方向的宽度44小于整个 LED透镜1的本体10沿X轴方向的宽度45的一半。如图5至图7所示，当LED发光源103所发射的光线由入光表面121进入本体10 并且由出光表面111射出时，借由入光表面121与出光表面111的折射，便可形成在光轴两侧均为60度的出光角，且借由入光表面121的曲面设计，使得当光线通过入光表面121时， 是被往本体10的X轴方向折射，除此之外，借由让出光部11的向内凹弧状表面区域114呈颈缩凹陷状，避免光线过度集中于向内凹弧状表面区域114，便能让光线均勻分布于向内凹弧状表面区域114与两向外凸弧状表面区域113而呈现如图8所示的光形图所示的矩形光形。本发明LED透镜1借由入光表面121与出光表面111的结构设计，使得LED发光源103所发射的光线能呈现矩形光形以符合路灯的照明需求，所以确实能达成本发明的目的。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种LED透镜，用以罩覆一 LED发光源，其特征在于该LED透镜包含一本体，为透光材质；一出光部，形成于该本体并且具有一呈自由曲面的出光表面，且该出光表面可供沿一第一轴方向区隔为二个向外凸弧状表面区域与一连接于所述向外凸弧状表面区域之间的向内凹弧状表面区域，该向内凹弧状表面区域沿一垂直该第一轴方向的第二轴方向与一垂直于该第一轴方向与该第二轴方向所构成的平面的第三轴方向的最小宽度小于所述向外凸弧状表面区域沿该第二轴方向与该第三轴方向的最大宽度；以及一入光凹部，呈凹陷结构形成于该本体相反于该出光部所在的一侧面而可供容纳该 LED发光源，且该入光凹部具有一入光表面，该入光表面位于该第一轴方向上的两侧区域相远离地往下斜向延伸，且该入光凹部沿该X轴的宽度小于该本体沿该X轴的宽度的一半。
2.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于所述向外凸弧状表面区域概呈球状曲面，该向内凹弧状表面区域相对于所述向外凸弧状表面区域呈颈缩状。
3.如权利要求2所述的LED透镜，其特征在于该出光表面概呈葫芦形曲面。
4.如权利要求2所述的LED透镜，其特征在于沿该第一轴方向的纵向断面中，该入光表面呈两端朝下的弧形。
5.如权利要求4所述的LED透镜，其特征在于该入光表面概呈酒桶形凹陷曲面。
6.如权利要求1或4中任一权利要求所述的LED透镜，其特征在于该入光凹部还具有一由该入光表面外缘往下延伸的环状内表面，该环状内表面与该入光表面围绕界定出一用以容纳该LED发光源的凹陷空间。
7.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于该本体具有一底面，该入光凹部由该底面凹陷形成。
8.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于该出光表面分别沿该第一轴方向与该第二轴方向轴对称。
9.如权利要求7所述的LED透镜，其特征在于该LED透镜还包含至少一由该本体底面往下凸出的定位凸柱。
10.如权利要求1所述的LED透镜，其特征在于该向内凹弧状表面区域沿该X轴方向的宽度小于每一向外凸弧状表面区域沿该X轴方向的宽度，且该入光凹部对应该向内凹弧状表面区域。
全文摘要
本发明是有关于一种LED透镜，用以罩覆一LED发光源，其包含一本体、一出光部与一入光凹部。本体为透光材质。出光部形成于本体并且具有一呈自由曲面的出光表面，且出光表面可供沿一第一轴方向区隔为二个向外凸弧状表面区域与一连接于向外凸弧状表面区域之间的向内凹弧状表面区域，向内凹弧状表面区域沿一第二轴方向与一第三轴方向的最小宽度小于所述向外凸弧状表面区域沿第二轴方向与第三轴方向的最大宽度。入光凹部呈凹陷结构形成于本体相反于出光部所在的一侧面而可供容纳LED发光源，且入光凹部具有一入光表面，入光表面位于第一轴方向上的两侧区域相远离地往下斜向延伸。
文档编号F21Y101/02GK102297382SQ20101021519
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者李仲恩 申请人:光宝科技股份有限公司, 旭丽电子(广州)有限公司