[发明专利]透镜以及光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学组件以及光学装置，尤其涉及一种透镜以及光源装置。

背景技术

随着光学技术的进步，越来越多光源装置所能提供的照明光形被开发出来。对于光源装置中的发光组件(例如发光芯片或灯芯)而言，其本身所能提供的照明光形的变化较小。为了提供更多光形的可能性，将各种适当形状的透镜配置在发光组件的发光路径上以提供适当的光形的技术，便成为照明领域的研发重点。

近年来，随着发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的发光效率与寿命提升，加上具备低耗能、低污染、高效率、高反应速度、体积小、重量轻与可在各种表面设置等组件特色与优势，发光二极管目前亦已被积极应用于各光学领域中。一般而言，发光二极管可应用于日常生活中的各式照明装置以及各种平面显示器例如液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的光源上。由于发光二极管具有上述体积小、寿命长与低耗能等特性下，因此将发光二极管应用于背光模块之中，可有效提升背光模块的系统效能。

然而，由于发光二极管是一种具有指向性的光源，所以位于发光二极管光源前方的光直射区通常具有较高的亮度，而非光直射区域的亮度便较低于光直射区域的亮度。因此当发光二极管光源应用于背光模块之中时，将可能会影响有效照明区域内的亮度均匀，进而影响显示器的画面质量。

发明内容

本发明提供一种透镜以及光源装置，透镜可增大光源的发散角度；光源装置具有大的光线发散角度。

本发明的一种透镜具有光轴以及入光面，光束经由入光面进入透镜中， 光束包括以相对于光轴的第一夹角入射于透镜的第一子光束、以相对于光轴的第二夹角入射于透镜的第二子光束以及以相对于光轴的一第三夹角入射于透镜的第三子光束，其中第三夹角大于第二夹角，第二夹角大于第一夹角。透镜包括第一组空腔区域、第二组空腔区域以及第三组空腔区域。第一组空腔区域包括相向的第一反射曲面与第二反射曲面。第二组空腔区域包括相向的第三反射曲面与第一反射平面。第三组空腔区域包括折射曲面与折射平面，其中第一反射平面分别与折射曲面与折射平面相向。第一子光束依序穿透入光面、被第一反射曲面全反射及被第二反射曲面全反射后，透射出透镜，第二子光束依序穿透入光面、被第三反射曲面全反射、被第一反射平面全反射，并且经由折射平面折射后，透射出透镜，且第三子光束穿透入光面，并经由折射曲面折射后，透射出透镜。

本发明的一种光源装置包括上述的透镜以及发光组件。发光组件发出上述光束。

在本发明的一实施例中，其中第一组空腔区域包括具有第一反射曲面的第一空腔区域以及具有第二反射曲面的第二空腔区域，第二组空腔区域包括具有第三反射曲面的第三空腔区域以及具有第一反射平面的第四空腔区域，第三组空腔区域包括具有折射曲面的第五空腔区域以及具有折射平面的第六空腔区域，其中，第一组空腔区域、第二组空腔区域与第三组空腔区域相对于光轴为轴对称。

在本发明的一实施例中，其中第一组空腔区域包括具有第一反射曲面的第一空腔区域以及具有第二反射曲面的第二空腔区域，第二组空腔区域包括具有第三反射曲面的第三空腔区域以及具有第一反射平面的第四空腔区域，第三组空腔区域包括具有折射曲面的第五空腔区域以及具有折射平面的第六空腔区域，其中，第一组空腔区域、第二组空腔区域与第三组空腔区域相对于光轴为轴对称，且发光组件配置于光轴上。在本发明的一实施例中，上述的第一夹角的角度大小落在0度至30度的范围内，第二夹角的角度大小落在30度至60度的范围内，且第三夹角的角度大小落在60度至80度的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的光轴通过第一空腔区域，第一空腔区域的边缘至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值是落在0.35至0.45的范围内，且第一空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与 透镜的最大高度的比值分别是落在0.8至0.9的范围内与0.6至0.75的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的第二空腔区域的两端至透镜的光轴的距离与透镜的边缘至透镜的光轴的距离的比值分别是落在0.35至0.45的范围内与0.6至0.75的范围内，且第二空腔区域的顶部与底部至透镜的底部的距离与透镜的最大高度的比值分别是落在0.6至0.75的范围内与0.5至0.65的范围内。