本發(fā)明涉及一種透鏡結構，特別是有關一種具有高聚旋光性及薄型化且適用于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)的透鏡結構。

背景技術：

近來，發(fā)光二極管已廣泛地應用于人們日常的照明系統(tǒng)中，例如居家照明、路燈照明或交通號志照明等。現有的發(fā)光二極管模塊包含有一發(fā)光二極管芯片及一透鏡，發(fā)光二極管芯片用于發(fā)出光線，而透鏡用于收斂發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線。然而，為將發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線收斂至特定角度內，需搭配具有長高形外形結構的透鏡，因而限制發(fā)光二極管模塊的高度，不利發(fā)光二極管模塊于薄型化的發(fā)展方向。

技術實現要素：

因此，本發(fā)明提供一種具有高聚旋光性及薄型化的透鏡結構，以解決上述問題。

為了達成上述目的，本發(fā)明公開一種高聚光的透鏡結構，其設置于一發(fā)光模塊及一基板上，所述透鏡結構包含有一結合部以及一導光部，所述結合部結合于所述基板且覆蓋所述發(fā)光模塊，所述導光部設置于所述結合部上。所述導光部包含有一第一截頂圓錐導光結構以及一第二截頂圓錐導光結構，所述第一截頂圓錐導光結構具有一第一底面及一第一頂面，所述第一底面結合于所述結合部，所述第一頂面的面積小于所述第一底面的面積。所述第二截頂圓錐導光結構與所述第一截頂圓錐導光結構同軸設置，所述第二截頂圓錐導光結構具有一第二底面及一第二頂面，所述第二底面結合于所述第一頂面，所述第二底面的面積小于所述第一頂面的面積，且所述第二頂面的面積小于所述第二底面的面積。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第一底面的邊緣由所述第二底面的邊緣沿所述第二底面的徑向方向延伸出一第一底面徑向距離，所述第一頂面的邊緣由所述第二底面的邊緣沿所述第二底面的徑向方向延伸出一第一頂面徑向距離，且所述第一底面徑向距離大于所述第一頂面徑向距離。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第一底面徑向距離實質上等于0.2毫米，且所述第一頂面徑向距離實質上等于0.11毫米。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述導光部進一步包含有一第三截頂圓錐導光結構，其與所述第二截頂圓錐導光結構同軸設置，所述第三截頂圓錐導光結構具有一第三底面及一第三頂面，所述第三底面結合于所述第二頂面，所述第三底面的面積小于所述第二頂面的面積，且所述第三頂面的面積小于所述第三底面的面積。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第二底面的邊緣由所述第三底面的邊緣沿所述第三底面的徑向方向延伸出一第二底面徑向距離，所述第二頂面的邊緣由所述第三底面的邊緣沿所述第三底面的徑向方向延伸出一第二頂面徑向距離，且所述第二底面徑向距離大于所述第二頂面徑向距離。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第二底面徑向距離實質上等于0.2毫米，且所述第二頂面徑向距離實質上等于0.11毫米。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第一底面的邊緣、所述第二底面的邊緣及所述第三底面的邊緣共同位于一虛擬球面上。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述虛擬球面的半徑實質上等于1.9毫米。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述發(fā)光模塊的幾何中心通過所述虛擬球面的球心。

根據本發(fā)明其中之一實施例，本發(fā)明進一步公開所述第一底面的邊緣、所述第二底面的邊緣及所述第三底面的邊緣彼此共軸球面設置。

綜上所述，本發(fā)明高聚光的透鏡結構的導光部是由多個截頂圓錐導光結構，且本發(fā)明透鏡結構的導光部的出光面是由各截頂圓錐導光結構的底面、頂面及側面所構成，因此本發(fā)明透鏡結構的導光部的出光面非為一光滑連續(xù)的曲面，其可有效降低透鏡結構的整體高度，不僅有利于透鏡結構朝薄型化的方向發(fā)展并可將發(fā)光模塊所發(fā)出的光線收斂至特定角度內。有關本發(fā)明前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例透鏡結構的外觀示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例透鏡結構的爆炸示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例透鏡結構的剖面示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1000 透鏡結構

1 發(fā)光模塊

10 出光軸

11 出光面

2 基板

3 凹杯

4 結合部

5 導光部

50 第一截頂圓錐導光結構

501 第一底面

502 第一頂面

503 第一側面

51 第二截頂圓錐導光結構

511 第二底面

512 第二頂面

513 第二側面

52 第三截頂圓錐導光結構

521 第三底面

522 第三頂面

53 第四截頂圓錐導光結構

54 第五截頂圓錐導光結構

55 第六截頂圓錐導光結構

56 第七截頂圓錐導光結構

57 第八截頂圓錐導光結構

6 虛擬球面

60 半徑

61 球心

B1、B2、B3、T1、T2 點

D 距離

X1 徑向方向

C1 第一底面徑向距離

D1 第一頂面徑向距離

C2 第二底面徑向距離

D2 第二頂面徑向距離

具體實施方式

以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。請參閱圖1至圖3，圖1為本發(fā)明實施例一透鏡結構1000的外觀示意圖，圖2為本發(fā)明實施例透鏡結構1000的爆炸示意圖，圖3為本發(fā)明實施例透鏡結構1000的剖面示意圖。如圖1至圖3所示，透鏡結構1000設置于一發(fā)光模塊1及一基板2上。在本實施例中，發(fā)光模塊1可為一發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)芯片，基板2可為一發(fā)光二極管基板且所述發(fā)光二極管基板上可形成有一凹杯3，所述發(fā)光二極管芯片(即發(fā)光模塊1)設置于凹杯3內。

進一步地，透鏡結構1000包含有一結合部4以及一導光部5，結合部4結合于基板2且覆蓋凹杯3的開口及發(fā)光模塊1，以使發(fā)光模塊1密封于凹杯3內，借此發(fā)光模塊1所發(fā)出的光線便會通過結合部4與導光部5透射出透鏡結構1000外。實際上，結合部4沿凹杯3的開口外緣延伸一距離D，以將發(fā)光模塊1的一線纜(未繪示于圖中)封裝。導光部5設置于結合部4上，在本實施例中導光部5可與結合部4為一體成型。

另外，導光部5包含有一第一截頂圓錐導光結構50、一第二截頂圓錐導光結構51以及一第三截頂圓錐導光結構52。第一截頂圓錐導光結構50具有一第一底面501及一第一頂面502，第一底面501結合于結合部4，且第一頂面502的面積小于第一底面501的面積(如圖3所示)。第二截頂圓錐導光結構51與第一截頂圓錐導光結構50同軸設置，即第二截頂圓錐導光結構51與第一截頂圓錐導光結構50分別同軸于發(fā)光模塊1的一出光軸10，其中出光軸10垂直于發(fā)光模塊1的一出光面11且通過出光面11的幾何中心。

如圖3所示，第二截頂圓錐導光結構51具有一第二底面511及一第二頂面512，第二底面511結合于第一頂面502，即第二底面511與第一頂面502為共平面，第二底面511的面積小于第一頂面502的面積，且第二頂面512的面積小于第二底面511的面積。進一步地，第三截頂圓錐導光結構52與第二截頂圓錐導光結構51同軸設置，即第三截頂圓錐導光結構52、第二截頂圓錐導光結構51與第一截頂圓錐導光結構50分別同軸于發(fā)光模塊1的出光軸10，第三截頂圓錐導光結構52具有一第三底面521及一第三頂面522，第三底面521結合于第二頂面512，即第三底面521與第二頂面512為共平面，第三底面521的面積小于第二頂面512的面積，且第三頂面522的的面積小于第三底面521的面積。

進一步地，第一截頂圓錐導光結構50的第一底面501的邊緣(即點B1)由第二截頂圓錐導光結構51的第二底面511的邊緣(即點B2)沿第二底面511的徑向方向X1延伸出一第一底面徑向距離C1，第一截頂圓錐導光結構50的第一頂面502的邊緣(即點T1)由第二截頂圓錐導光結構51的第二底面511的邊緣(即點B2)沿第二底面511的徑向方向X1延伸出一第一頂面徑向距離D1，其中第一底面徑向距離C1大于第一頂面徑向距離D1。第二截頂圓錐導光結構51的第二底面511的邊緣(即點B2)由第三截頂圓錐導光結構52的第三底面521的邊緣(即點B3)沿第三底面521的徑向方向X1延伸出一第二底面徑向距離C2，第二截頂圓錐導光結構51的第二頂面512(即點T2)由第三截頂圓錐導光結構52的第三底面521的邊緣(即點B3)沿第三底面521的徑向方向X1延伸出一第二頂面徑向距離D2，其中第二底面徑向距離C2大于第二頂面徑向距離D2。

在本實施例中，第一底面徑向距離C1可實質上等于第二底面徑向距離C2，且第一頂面徑向距離D1可實質上等于第二頂面徑向距離D2。實際上，第一底面徑向距離C1與第二底面徑向距離C2均可實質上等于0.2毫米，且第一頂面徑向距離D1與第二頂面徑向距離D2均可實質上等于0.11毫米，但本發(fā)明不受此限。

值得一提的是，第一截頂圓錐導光結構50的第一底面501的邊緣(即點B1)、第二截頂圓錐導光結構51的第二底面511的邊緣(即點B2)及第三截頂圓錐導光結構52的第三底面521的邊緣(即點B3)共同位于一虛擬球面6上，即第一截頂圓錐導光結構50的第一底面501的邊緣(即點B1)、第二截頂圓錐導光結構51的第二底面511的邊緣(即點B2)及第三截頂圓錐導光結構52的第三底面521的邊緣(即點B3)彼此共軸球面設置，其中虛擬球面6的半徑60可實質上等于1.9毫米。另外，發(fā)光模塊1的幾何中心(即出光軸10)通過虛擬球面6的球心61。

除此之外，第一截頂圓錐導光結構50進一步包含有一第一側面503，第二截頂圓錐導光結構51進一步包含有一第二側面513，第一側面503連接第一底面501與第一頂面502，第二側面513連接第二底面511與第二頂面512，而根據上述第一底面徑向距離C1與第一頂面徑向距離D1的結構設計，第一側面503是為一圓錐斜面且其斜率是由第一底面徑向距離C1與第一頂面徑向距離D1決定，且根據上述第二底面徑向距離C2與第二頂面徑向距離D2的結構設計，第二側面513是為一圓錐斜面且其斜率是由第二底面徑向距離C2與第二頂面徑向距離D2決定。

這樣一來，第一側面503及第二側面513便可用于反射由發(fā)光模塊1所射出的光線，以收斂發(fā)光模塊1所發(fā)出的光線至特定角度(例如60度)內。如圖3所示，本發(fā)明透鏡結構1000進一步包含有一第四截頂圓錐導光結構53、一第五截頂圓錐導光結構54、一第六截頂圓錐導光結構55、一第七截頂圓錐導光結構56以及一第八截頂圓錐導光結構57，而第三截頂圓錐導光結構52、第四截頂圓錐導光結構53、第五截頂圓錐導光結構54、第六截頂圓錐導光結構55、第七截頂圓錐導光結構56以及第八截頂圓錐導光結構57的結構設計及作用原理與第一截頂圓錐導光結構50與第二截頂圓錐導光結構51相同，為求簡潔，在此不再贅述。

相較于現有技術，本發(fā)明高聚光的透鏡結構的導光部是由多個截頂圓錐導光結構，且本發(fā)明透鏡結構的導光部的出光面是由各截頂圓錐導光結構的底面、頂面及側面所構成，因此本發(fā)明透鏡結構的導光部的出光面非為一光滑連續(xù)的曲面，其可有效降低透鏡結構的整體高度，不僅有利于透鏡結構朝薄型化的方向發(fā)展并可將發(fā)光模塊所發(fā)出的光線收斂至特定角度內。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。