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1、(10)申请公布号 CN 104279506 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104279506 A (21)申请号 201310278690.2 (22)申请日 2013.07.04 F21V 5/04(2006.01) F21V 13/04(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人 展晶科技 （深圳） 有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华街道 办油松第十工业区东环二路二号 申请人 荣创能源科技股份有限公司 (72)发明人 张超雄 陈滨全 陈隆欣 曾文良 (74)专利代理机构 深圳市鼎言知识产权代理有 限公司 44311 。
2、代理人 徐丽昕 (54) 发明名称 光学透镜以及应用该光学透镜的发光元件 (57) 摘要 一种光学透镜， 包括 ： 底面， 所述底面上设置 有容置槽以容置发光二极管光源， 所述容置槽包 括顶面以及连接在顶面与底面之间的侧面， 所述 顶面的中部设置有朝向反射面凹入的棱锥面 ； 第 一出光面， 从底面外侧边缘倾斜向上延伸 ； 第二 出光面， 从第一出光面的顶端缘朝远离底面的方 向延伸 ； 以及反射面， 从第二出光面的顶端缘朝 向底面凹入并呈倒锥状设置。本发明还提供了一 种应用上述光学透镜的发光元件。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国。
3、家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104279506 A CN 104279506 A 1/1 页 2 1. 一种光学透镜， 包括 ： 底面， 所述底面上设置有容置槽以容置发光二极管光源， 所述容置槽包括顶面以及连 接在顶面与底面之间的侧面， 所述顶面的中部设置有朝向反射面凹入的棱锥面 ； 第一出光面， 从底面外侧边缘倾斜向上延伸 ； 第二出光面， 从第一出光面的顶端缘朝远离底面的方向延伸 ； 以及 反射面， 从第二出光面的顶端缘朝向底面凹入并呈倒锥状设置。 2. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述棱锥面为四棱。
4、锥形状。 3. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述棱锥面的顶点与底面之间的距离 小于第一出光面与第二出光面交界处各点与底面之间的距离。 4. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述第一出光面的截面为圆弧状， 且第 一出光面中任一点的切面与底面的夹角小于 90 度。 5. 如权利要求 4 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述第二出光面为圆柱面形状且垂直 于底面设置。 6. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述容置槽的侧面为圆柱面。 7. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述反射面的最低点位于第一出光面 和第二出光面的交界处各点所处的。
5、平面中。 8. 如权利要求 1 所述的光学透镜， 其特征在于， 所述光学透镜的制作材料选自聚碳酸 酯、 聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃中之一者。 9. 一种发光元件， 包括发光二极管光源以及如权利要求 1-7 任意一项所述的光学透 镜， 所述发光二极管光源设置在光学透镜底面的容置槽中， 发光二极管光源所发出的入射 至反射面的光线被反射面反射后经由第一出光面和第二出光面出射到外界环境。 10. 如权利要求 9 所述的发光元件， 其特征在于， 所述发光二极管光源、 所述棱锥面的 顶点以及所述倒锥状的反射面的顶点位于同一直线上。 权 利 要 求 书 CN 104279506 A 2 1/3 页 3 光学透。
6、镜以及应用该光学透镜的发光元件 技术领域 0001 本发明涉及一种光学透镜， 尤其涉及一种可提高光源的出光角度的光学透镜以及 应用该光学透镜的发光元件。 背景技术 0002 发光二极管 (Light Emitting Diode， LED) 是一种可将电流转换成特定波长范围 的光电半导体元件。 发光二极管以其亮度高、 工作电压低、 功耗小、 易与集成电路匹配、 驱动 简单、 寿命长等优点， 从而可作为光源而广泛应用于照明领域。 0003 对于发光二极管光源来说， 其光场分布通常集中在发光二极管光源的正上方位 置。然而， 在很多应用场合， 通常需要提供一个出光角度较大的发光二极管光源。因此， 有。
7、 必要为发光二极管光源设计一个光学透镜以改变其光场分布。 发明内容 0004 有鉴于此， 有必要提供一种提高光源的出光角度的光学透镜以及应用该光学透镜 的发光元件。 0005 一种光学透镜， 包括 ： 底面， 所述底面上设置有容置槽以容置发光二极管光源， 所述容置槽包括顶面以及连 接在顶面与底面之间的侧面， 所述顶面的中部设置有朝向反射面凹入的棱锥面 ； 第一出光面， 从底面外侧边缘倾斜向上延伸 ； 第二出光面， 从第一出光面的顶端缘朝远离底面的方向延伸 ； 以及 反射面， 从第二出光面的顶端缘朝向底面凹入并呈倒锥状设置。 0006 一种发光元件， 包括以上所述的光学透镜以及发光二极管光源。所。
8、述发光二极管 光源设置在光学透镜底面的容置槽中， 发光二极管光源所发出的入射至反射面的光线被反 射面所反射， 然后经由第一出光面和第二出光面出射到外界环境。 0007 在上述光学透镜以及发光元件中， 由于光学透镜的顶部设置有朝底面方向凹入的 反射面， 发光二极管光源所发出的光线将被反射面所反射， 然后从第一出光面和第二出光 面出射到外界环境， 从而提高了发光元件的出光角度。 此外， 由于容置槽中设置有朝向反射 面凹入的棱锥面， 所述棱锥面可进一步使发光二极管光源所发出的光线朝远离中心方向偏 折， 从而提高了发光元件的出光角度。 附图说明 0008 图 1 是本发明实施例所提供的光学透镜的立体图。
9、。 0009 图 2 是图 1 中的光学透镜沿 II-II 方向的剖面图。 0010 图 3 是应用图 1 中的光学透镜的发光元件的剖面图。 0011 主要元件符号说明 光学透镜10 说 明 书 CN 104279506 A 3 2/3 页 4 底面110 容置槽111 顶面112 侧面113 棱锥面114 第一出光面120 第二出光面130 反射面140 发光元件20 发光二极管光源210 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式 0012 以下参照图示， 对本发明的光学透镜和发光元件进行进一步的说明。 0013 请参见图 1-2， 本发明实施例提供的光学透镜 10 包。
10、括底面 110 以及自底面 110 外 侧边缘延伸的第一出光面 120、 自第一出光面 120 延伸的第二出光面 130， 以及反射面 140。 所述光学透镜 10 的制作材料选自聚碳酸酯、 聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃其中之一。在本实 施例中， 所述光学透镜 10 具有一个光轴 OO ， 所述光学透镜 10 沿光轴 OO 呈轴对称分布。 0014 所述底面 110 为平面。所述底面 110 的中部向内凹陷设置有一个容置槽 111 以容 置发光二极管光源。在本实施例中， 所述容置槽 111 包括顶面 112 以及连接在顶面 112 和 底面 110 之间的侧面 113。所述顶面 112 的中部还设。
11、置有朝远离底面 110 方向凹入的棱锥 面 114。根据需要， 所述侧面 113 为圆柱面结构， 其垂直于底面 110 设置。所述棱锥面 114 为四棱锥形状， 其顶点位于光轴 OO 之上。 0015 所述第一出光面 120 从底面 110 倾斜向上延伸。在本实施例中， 所述第一出光面 120的在经过光轴OO 的纵截面的轮廓呈圆弧状， 且第一出光面120中任意一点的切面与底 面 110 之间的夹角小于 90 度。所述第一出光面 120 与光轴 OO 之间的距离从下往上逐渐 减小， 并形成外凸的弧面形状。 0016 所述第二出光面 130 从第一出光面 120 的顶端缘向上延伸。在本实施例中， 。
12、所述 第二出光面 130 为圆柱面形状且垂直于底面 110 设置。 0017 所述反射面 140 从第二出光面 130 的顶端缘向底面 110 凹入并呈倒锥状设置。在 本实施例中， 所述反射面 140 的最低点位于光轴 OO 上。并且， 所述反射面 140 的顶角小于 或等于 120 度， 以尽量使发光二极管光源所发出的光线在反射面 140 上产生全反射。所述 第一出光面 120 和第二出光面 130 之间的交界处各点共同围成一个平面， 所述平面平行于 底面设置且反射面140的最低点位于该平面内。 相应地， 所述棱锥面114的顶点与底面110 之间的距离小于第一出光面 120 与第二出光面 1。
13、30 交界处各点与底面 110 之间的距离。 0018 图 3 所示为应用上述光学透镜 10 的发光元件 20。所述发光元件 20 包括如图 2 所 示的光学透镜 10 以及发光二极管光源 210。所述发光二极管光源 210 设置底面 110 中部的 容置槽 111 之中。发光二极管光源 210 所发出的光线经过顶面 112、 侧面 113 以及棱锥面 114 入射至光学透镜 10 之中。一部分光线直接入射到第一出光面 120 和第二出光面 130， 然后从第一出光面 120 和第二出光面 130 出射到外界环境 ； 另一部分光线直接入射到反射 面 140 上， 被反射面 140 反射后， 经。
14、由第一出光面 120 和第二出光面 130 出射到外界环境。 说 明 书 CN 104279506 A 4 3/3 页 5 在本实施例中， 所述发光二极管光源 210 位于光学透镜 10 的光轴 OO 上。 0019 在上述光学透镜 10 以及发光元件 20 中， 由于光学透镜 10 的顶部设置有朝底面 110方向凹入并呈倒锥状设置的反射面140， 发光二极管光源210所发出的光线到达反射面 140 后将被反射面 140 所反射， 然后从第一出光面 120 和第二出光面 130 出射到外界环境。 即， 上述反射面 140 可减小发光元件 20 靠近光轴 OO 部分的光线分布比例， 而增加远离光。
15、 轴 OO 部分的光线的分布比例， 从而增加了光线出射角度， 并使其出光均匀。此外， 由于容 置槽111的中部设置有朝向反射面140凹入的棱锥面114， 所述棱锥面114可进一步使发光 二极管光源 210 所发出的光线朝远离光轴 OO 的方向偏折， 从而进一步增加了发光元件的 出光角度。 0020 可以理解的是， 对于本领域的普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形， 而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范 围。 说 明 书 CN 104279506 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104279506 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 104279506 A 7 。