专利名称：Led光源模组及其透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及ー种LED光源模组及其透镜。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode, LED)因具有功耗低、寿命长、体积小及亮度高等特性已经被广泛应用到许多领域。发光二极管光源模组按其半导体发光兀件LED的分布位置的不同可分为直下式和侧光式两种，而现有直下式的发光二极管光源模组通过在LED上方设置微透镜来提高光线利用率，所述微透镜的底面平整而类似于平面反射镜，导致内部光线的反射角度単一，反射后的光线经出射面射出后存在出光不均匀的缺陷。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供ー种出光均匀一致的透镜。本发明实施例进ー步所要解决的技术问题在于，提供ー种出光均匀一致的LED光源模组。为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种透镜，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的连接于第一侧面的第二侧面为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑还形成有将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成。进ー步地,棱锥状凹陷呈四棱锥状或三棱锥状。进ー步地，所述第一侧面上的棱锥状凹陷呈多个同心圆环状排列。进ー步地，排列在同一圆环中的棱锥状凹陷形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷的底面积越大。进ー步地，各同心圆环中的棱锥状凹陷的凹入深度相等。进ー步地，第一侧面的周围均匀设置有多个支脚。进ー步地，所述光滑曲面中部还向透镜中部呈球冠状凹入。进ー步地，所述光滑曲面为中心轴对称的曲面。相应地，本发明实施例还提供了ー种LED光源模组，包括LED光源及罩于LED光源外部的如上所述的透镜。本发明实施例的LED光源模组及其透镜的有益效果是通过采用在第一侧面围绕所述凹坑还形成将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成的技术手段，从而将射向第一侧面的光从各个角度反射至第二侧面而射出，达到出光均匀一致的技术效果。
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图I是本发明实施例的透镜的俯视结构示意图。图2是本发明实施例的透镜的另一角度的结构示意图。图3是本发明实施例的透镜的仰视结构示意 图。图4是本发明实施例的透镜的又一角度的结构示意图。图5是图I沿I-I方向的剖面示意图。图6是本发明实施例的LED光源模组的光路示意图。
具体实施例方式请参考图广图5，本发明实施例提供一种透镜，大致呈半球状，具有一中心轴oo’， 由透明材料制成，此材料可以为聚丙稀酸甲脂、聚碳酸脂或碳本酸丙烯乙酸。所述透镜包括第一侧面10和连接于第一侧面10的第二侧面20。第一侧面10为圆环形的磨砂雾面，该磨砂雾面利于增强反射光的均匀性和防止眩光现象的发生。中部设有向透镜内部凹入以容置光源的凹坑11，凹坑11的坑壁面构成透镜的入射面。所述第一侧面10围绕所述凹坑11还形成有将光线反射向出射面的反射面， 所述反射面由多个自第一侧面10向透镜内部凹入的棱锥状凹陷13的锥壁面共同构成。所述反射面用于增强第二侧面20的出光均匀性，具体地，棱锥状凹陷13的锥壁面可调整光的出射角度及出射光的辐射分布特性，使光出射均匀，无阴影(具体请参阅后续的光路描述)。 棱锥状凹陷13呈多个同心圆环状排列。各同心圆环中的棱锥状凹陷13的凹入深度相等， 排列在同一圆环中的棱锥状凹陷13形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷13的底面积越大。相邻两个同心圆环中的棱锥状凹陷13—一对应设置。在本实施例中，棱锥状凹陷13呈类似于金字塔的四棱锥状，可以理解的是，棱锥状凹陷13也可以为其它形状，如三棱锥状。第一侧面10的周围均匀设置有多个支脚15，支脚15用于将透镜固定至电路板的对应位置。支脚15可为2个 5个，本实施方式中，支脚15优选为3个。第二侧面20为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，所述光滑曲面为关于中心轴00’对称的曲面。所述光滑曲面中部还向透镜中部呈球冠状凹入形成的第一反/折射面21，而连接于第一反/折射面21和第一侧面10之间形成第二反/折射面23。 所述第一反/折射面21、第二反/折射面23及第一侧面10为以中心轴oo’为轴的对称结构。本发明实施例还提供一种使用所述透镜的LED光源模组，LED光源模组用于背光或照明灯具，包括LED光源30及罩于LED光源30外部的如上所述的透镜，具体地，凹坑11 中容置有与其匹配的LED光源30，LED光源30也位于中心轴线oo’上。请参考图6，当从LED发出的光线由入射面射入至第一反/折射面21和第二反/ 折射面23，由于第一反/折射面21和第二反/折射面23对应反射面的的全反射作用，一部分光折射而出，大部分光被反射至第一侧面10，第一侧面10的棱锥状凹陷13便打散反射过来的光并再反射至第一反/折射面21和第二反/折射面23而射出，而棱锥状凹陷13的所述形状、尺寸和排列结构使得经第一反/折射面21和第二反/折射面23射出的光分布均匀，无阴影。经过测试，本发明实施例的LED光源模组可将发光二极管的平均光强扩散角 Θ由原来的+/-60°扩散到+/-70°。
以上所述是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明 的保护范围。
权利要求
1.一种透镜，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的连接于第一侧面的第二侧面为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，其特征在于，所述第一侧面围绕所述凹坑还形成有将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成。
2.如权利要求I所述的透镜，其特征在于，棱锥状凹陷呈四棱锥状或三棱锥状。
3.如权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述第一侧面上的棱锥状凹陷呈多个同心圆环状排列。
4.如权利要求3所述的透镜，其特征在于，排列在同一圆环中的棱锥状凹陷形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷的底面积越大。
5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，各同心圆环中的棱锥状凹陷的凹入深度相等。
6.如权利要求I所述的透镜，其特征在于，第一侧面的周围均匀设置有多个支脚。
7.如权利要求I所述的透镜，其特征在于，所述光滑曲面中部还向透镜中部呈球冠状凹入。
8.如权利要求7所述的透镜，其特征在于，所述光滑曲面为中心轴对称的曲面。
9.一种LED光源模组，包括LED光源及罩于LED光源外部的透镜，其特征在于，所述透镜为如权利要求广8中任一项所述的透镜。
全文摘要
本发明实施例公开了一种LED光源模组及其透镜，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置光源的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的连接于第一侧面的第二侧面为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑还形成有将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成。本发明实施例的透镜通过采用在第一侧面围绕所述凹坑还形成将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成的技术手段，从而将射向第一侧面的光从各个角度反射至第二侧面而射出，达到出光均匀一致的技术效果。
文档编号F21V5/04GK102705775SQ201210132189
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者黄敏 申请人:深圳市兆驰股份有限公司