[发明专利]透镜

说明书

技术领域

本发明涉及光学系统领域，尤其涉及一种用于侧光式发光二极管的透镜。

背景技术

目前，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很多领域。在此，一种新型发光二极管可参见Daniel A.Steigerwald等人在文献IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics，Vol.8，No.2，March/April 1102中的Illumination With Solid State Lighting Technology一文。

发光二极管光源模组按其发光元件LED的分布位置的不同可分为直下式和侧光式两种。由于直下式的模组较厚，不符合轻薄短小的趋势。因此，目前多以侧光式为主。对于侧光式发光二极管光源模组，通常是将半导体发光元件LED设置于导光板的一侧，导光板通过其底面的扩散点破坏光线的反射条件使光由导光板正面射出，使导光板均匀发光。为配合侧光式发光二极管光源模组，通常可在LED的上方设置微透镜，通过微透镜将LED发出的光导向两侧而进入导光板，提高光线利用率，但易造成LED的出射光线不均匀。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种均匀出光的用于侧光式发光二极管的透镜。

一种透镜，包括第一导光体及第二导光体。该第一导光体具有光入射面、与光入射面相对的菲涅尔透镜面以及位于光入射面与菲涅尔透镜面之间的第一侧面。该光接入射面用于接收来自发光二极管的光线，进入第一导光体内部的光线经由该菲涅尔透镜面或第一侧面入射至该第二导光体。该第二导光体呈柱状，其包括底面、与底面相对的顶面以及位于顶面与底面之间的第二侧面。该底面具有向第二导光体内部凹陷的收容部，该收容部的结构与第一导光体的外表形状相对应，以收容该第一导光体。该顶面为向第二导光体内部凹陷的圆锥侧面，该圆锥侧面为光反射面。该第二侧面包括靠近顶面的第一出光面和靠近底面的第二出光面，该第二出光面为向第二导光体外部凸起的曲面，经由该菲涅尔透镜面入射至该第二导光体内的光线被该顶面反射后经由该第一出光面平行出射，经由该第一侧面入射至该第二导光体内的光线经由该第二出光面平行出射。

相较于现有技术，该透镜利用第一导光体的菲涅尔透镜面将发光二极管发出的光折射为平行光线并从该第二导光体的第一出光面射出，同时利用第一导光体的第一侧面以及第二导光体的第二出光面的形状配合，可改变光线的角度使其平行出射至透镜外部，形成侧光式光源，达到均匀出光。

附图说明

图1是本发明实施例的透镜的立体结构示意图。

图2是图1所示透镜沿II-II方向的剖面结构示意图。

图3是图2所示透镜的第一导光体的结构示意图。

图4是图2所示透镜的第二导光体的结构示意图。

图5是图2所示透镜配以发光二极管芯片后的光路图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

参见图1及图2，本发明第一实施例提供了一种用于侧光式发光二极管的透镜10。该透镜10包括一第一导光体11及一第二导光体12。该第一导光体11的折射率大于第二导光体12的折射率。

参见图3，该第一导光体11呈柱状，其包括位于柱体底部的底面110、与底面110相对的菲涅尔透镜面112，以及位于底面110与菲涅尔透镜面112之间的第一侧面114。该菲涅尔透镜面112及第一侧面114均用于折射经由第一导光体11内部出射至第二导光体12内部的光线。

该底面110向第一导光体11内部凹陷形成一个容置部1102，该容置部1102用于收容发光二极管(图未示)。该容置部1102的侧壁及底面为光入射面，从而自发光二极管发出的光线可经由该光入射面进入第一导光体11的内部。

该菲涅尔透镜面112与容置部1102的底面相对。该菲涅尔透镜面112包括多个朝远离第一导光体11方向凸起的球面锯齿1120，所述容置部1102的位置位于菲涅尔透镜面的焦点处或焦点附近，从而收容在容置部1102内部的发光二级管近似位于菲涅尔透镜面的焦点处，该菲涅尔透镜面112可将由第一导光体11内部入射至其上的光线折射为平行光线并输出至第二导光体12内部。

该第一侧面114为柱体侧面，其与容置部1102的侧壁相对，并位于底面110与菲涅尔透镜面112之间，用于将入射至其上的光线进行折射后输出至第二导光体12内部。