[发明专利]发光元件及其透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种透镜，特别是涉及一种用于发光二极管的透镜改良结构。

背景技术

发光二极管是利用半导体材料中的电子与空穴结合时能量带位阶的改变，以发光的形式释放出能量。由于发光二极管具有体积小、寿命长、驱动电压低、反映速度快、耐震性佳等优点，已应用在广告板、交通标志、日常照明等各种应用领域中。

为了更好地利用发光二极管，在发光二极管的周围可包覆一层透镜对光进行二次引导，透镜的表面通常设计成简单的光滑弧形，然而使用此种透镜的发光二极管的聚、散光效果并不够理想。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有较佳聚、散光效果的透镜及使用该透镜的发光元件。

一种发光元件包括一发光二极管以及设于该发光二极管外围的一透镜，该发光二极管包括一发光晶片，该发光晶片具有一发光面，该透镜对应所述发光面具有一出光面，该出光面上设有若干圈凹槽，每一圈凹槽由一第一槽壁以及一第二槽壁合围形成，该第一槽壁形成为锥面的一部分，且该第一槽壁所在圆锥的锥顶位于发光晶片的发光面上，该发光晶片发出的光经由该出光面上的第二槽壁折射后发射出去，该第一槽壁为每一圈凹槽的下槽壁，该第二槽壁为每一圈凹槽的上槽壁。

一种透镜，该透镜用于对一发光二极管导光，该透镜的表面包括一出光面，该出光面上设有若干圈凹槽，每一圈凹槽由一第一槽壁以及一第二槽壁合围形成，该第一槽壁形成为锥面的一部分，且所有第一槽壁所在圆锥的锥顶位于同一点，该第一槽壁为每一圈凹槽的下槽壁，该第二槽壁为每一圈凹槽的上槽壁。

与现有技术相比，该发光二极管工作时，该发光晶片发出光，该光通过该透镜射向透镜的出光面，并于这些凹槽的第二槽壁上产生折射，光产生折射后改变原来的方向，使得该发光元件产生良好的聚光或散光效果，从而可提高光的利用率。另外，由于该第一槽壁所在圆锥的锥顶位于发光晶片的发光面上，可尽量避免光由该第一槽壁上射出，从而可减少光于该第一槽壁上产生反射，以减少光的损失，进一步提高光的利用率。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例中发光元件的立体示意图。

图2为图1所示发光元件的内部示意图。

图3为本发明第二较佳实施例中发光元件的内部示意图。

图4为本发明第三较佳实施例中发光元件的内部示意图。

图5为本发明第四较佳实施例中发光元件的内部示意图。

图6为本发明第五较佳实施例中发光元件的立体示意图。

图7为图6所示发光元件的内部示意图。

具体实施方式

图1与图2所示为本发明第一较佳实施例中的发光元件10，该发光元件10包括一发光二极管12及一透镜16，该透镜16包覆在该发光二极管12周围对发光二极管12的光进行引导。

该发光二极管12可为炮弹型发光二极管(Lamp LED)，也可为表面贴装型发光二极管(SMD Type LED)。该发光二极管12通常包括一发光晶片121、一基座124及一封装体125，该发光晶片121贴附在该基座124上，该封装体125罩设在该发光晶片121的上方并可与基座124连接固定，从而该封装体125构成该发光晶片121的一保护层。该封装体125通常为一透明胶体，该发光晶片121发出的光通过该封装体125向外射出时该封装体125对该发光晶片121的光也具有一定的导向作用，通常称之为发光二极管的一次光学结构。

该透镜16为透明胶体，如环氧树脂、硅胶、压克力等。该透镜16包覆于该发光二极管12的封装体125外围，该透镜16包括设于其外表面上的一出光面160，该出光面160的上半部分为半球面162，该出光面160的下半部分为圆柱侧面161，该出光面160的半球面162沿周向均匀分布有若干环形的凹槽163，这些环形的凹槽163的外径由上而下逐渐增大。每一凹槽163由一第一槽壁及一第二槽壁合围形成，本实施例中，第一槽壁为一上槽壁165，第二槽壁为一下槽壁166，该上槽壁165可看作以发光晶片121的发光面的某一点为锥顶的某一锥面的一部分(截面为直线)，该上槽壁165的外径由上而下逐渐减小。特别地在本实施例中，该上槽壁165所在圆锥的锥顶位于发光晶片121的发光面122的中心点O处。该下槽壁166为向外凸出的圆周弧面(截面为凸出的弧线)。特别是，该出光面160的半球面162的顶部设有一凹陷部168，该凹陷部168的表面向下凹设成型而未设凹槽163，该凹陷部168相对于中心点O呈凹透镜形状。