專利名稱：透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊的制作方法
透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊，且特別是有關(guān)于一種包括自由曲面以及全反射面的透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊。
背景技術(shù)：
在照明系統(tǒng)中，常使用全反射(Total Internal Reflection，TIR)準直透鏡(Collimator Lens)來收集光源所發(fā)出的光束,進而達成特定的照射角度并提升投射光形的均勻度。一般而言，全反射準直透鏡包括上曲面、下曲面，以及連接上曲面與下曲面的全反射杯面。其中與光源的光軸夾角較大的光束，經(jīng)由下曲面折射至全反射杯面，再由全反射杯面反射至上曲面，最后由上曲面離開全反射準直透鏡；而與光源的光軸夾角較小的光束，經(jīng)由下曲面直接折射至上曲面，并由上曲面離開全反射準直透鏡。透過上述的全反射準直透鏡可有效地集中光束、降低光束的出光角度，進而使光束有效率地傳遞至所欲照射的物體上。然而，在現(xiàn)有的全反射準直透鏡中，其上曲面、下曲面以及全反射杯面多對光源的光軸呈旋轉(zhuǎn)對稱，故經(jīng)由現(xiàn)有的全反射準直透鏡所投射出的光形亦多為旋轉(zhuǎn)對稱的圖形，例如圓形、正六角型等。如此一來，若所欲照射的區(qū)域為矩形區(qū)域，例如廣告看板，則現(xiàn)有的全反射準直透鏡則易有下列缺點。圖1A繪示經(jīng)過現(xiàn)有的全反射準直透鏡的光束投射于矩形目標物上的情形，請參照圖1A，經(jīng)過現(xiàn)有的全反射準直透鏡的光束投射于矩形目標物200上所形成的光斑10不易涵蓋目標物200的四個角落，而使光束投射于矩形目標物200上的均勻性不佳。圖1B繪示經(jīng)過另一現(xiàn)有的全反射準直透鏡的光束投射于矩形目標物上的情形。請參照圖1B，若為了顧及均勻性而使光斑涵蓋目標物200的四個角落，則會有部分光束自目標物200的四周溢出(即區(qū)域Z)，進而造成光束照射目標物200效率不佳的問題。圖2繪示出經(jīng)過現(xiàn)有的全反射準直透鏡的光束投射于矩形目標物上的情形。請參照圖2，在照明看板的應(yīng)用上，常需將光源置于矩形目標物200的下邊緣，此時必需將全反射準直透鏡30傾斜一角度以照亮整個矩形目標物200。然而，由于單位面積上的照度與此單位面積與光源的距離的平方成反比，因此距離光源較遠的a區(qū)域的照度會遠小于距離光源30較近的b區(qū)域的照度，而使光束投射于矩形目標物200上的均勻性不佳。此外，也有部分的光束自矩形目標物200的上邊緣B溢出，而降低了光束照射目標物200的效率。除此之外，幾種與光源系統(tǒng)相關(guān)的裝置或構(gòu)件亦被提出。舉例來說，中國臺灣專利公開第201105902號揭露了一種反射件，反射件的一部分圍設(shè)于發(fā)光二極管，藉由反射件可增加發(fā)光二極管模塊的光線利用率。另外，中國臺灣專利公開第201032359號揭露了一種透鏡部，透鏡部具有入光面、出光面、第一側(cè)表面以及第二側(cè)表面。美國專利第7891835號揭露了一種遮蔽元件具有反射面，用以引導光束至預(yù)定的一側(cè)邊。美國專利第7854536號揭露了一種裝置，其包括發(fā)光二極管以及光 學元件，發(fā)光二極管與光學元件之間設(shè)有反射件。美國專利第7637630號揭露了一種遮蔽裝置，其引導發(fā)光二極管光裝置所發(fā)出的光束。美國專利第7674018號揭露了一種透鏡，發(fā)光二極管所發(fā)出的光束可經(jīng)由透鏡的一區(qū)域入射后，再由透鏡的另一區(qū)域出射。美國專利第5757557號揭露了一種透鏡體，其具有前表面以及側(cè)表面，光源所發(fā)出的光束照射至側(cè)表面時將被反射而從前表面出射。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種透鏡結(jié)構(gòu)，其能提供均勻的出光強度。本發(fā)明提供一種光源裝置，其能提供良好的照明效果。本發(fā)明提供一種光源模塊，其能提供良好的照明效果。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進一步的了解。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提出一種透鏡結(jié)構(gòu)。此透鏡結(jié)構(gòu)適于導引光束。此透鏡結(jié)構(gòu)包括具有凹陷處的第一表面、相對于第一表面且為自由曲面的第二表面以及連接第一表面與第二表面的四個全反射面。光束透過第一表面進入至透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過第二表面離開透鏡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一實施例提出一種光源裝置，其包括上述的透鏡結(jié)構(gòu)以及發(fā)光元件。發(fā)光元件配置于凹陷處。本發(fā)明的再一實施例提出一種光源模塊，其包括多個第一光源裝置。第一光源裝置以矩陣排列，且每一第一光源裝置包括第一發(fā)光元件與第一透鏡結(jié)構(gòu)。第一發(fā)光元件適于發(fā)出第一光束。第一透鏡結(jié)構(gòu)包括第一表面、第二表面以及四個全反射面。第一表面具有第一凹陷處。第一發(fā)光元件配置于第一凹陷處。第二表面相對于第一表面，且第二表面為自由曲面。第一光束透過第一表面進入至透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過第二表面離開透鏡結(jié)構(gòu)。四個第一全反射面連接第一表面與第二表面。本發(fā)明的實施例可具有下列優(yōu)點或功效的至少其一。在本發(fā)明的實施例中，藉由將透鏡結(jié)構(gòu)的第二表面設(shè)計為自由曲面，并搭配四個或四個以上的全反射面設(shè)計來調(diào)整光源裝置與光源模塊的出光 光形以及出光強度分布，從而能提供良好的照明效果。承接上述，本發(fā)明提供一種光源裝置，包括:一發(fā)光兀件,適于發(fā)出一光束；以及一透鏡結(jié)構(gòu)，包括:一第一表面，具有一凹陷處，該發(fā)光元件配置于該凹陷處；—第二表面,相對于該第一表面,且該第二表面為一自由曲面，其中該光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。本發(fā)明還提供一種透鏡結(jié)構(gòu)，適于導引一光束，該透鏡結(jié)構(gòu)包括:一第一表面，具有一凹陷處；—第二表面,相對于該第一表面,且該第二表面為一自由曲面，其中該光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。本發(fā)明還提供一種光源模塊，包括:多個第一光源裝置，該些第一光源裝置以矩陣排列，且每一第一光源裝置包括一第一發(fā)光元件與一第一透鏡結(jié)構(gòu)，該第一發(fā)光元件適于發(fā)出一第一光束，該第一透鏡結(jié)構(gòu)包括:
一第一表面，具有一第一凹陷處，該第一發(fā)光元件配置于該第一凹陷處；—第二表面,相對于該第一表面,且該第二表面為一自由曲面，其中該第一光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A、圖1B、圖2繪示經(jīng)過現(xiàn)有的全反射準直透鏡的光束投射于矩形目標物上的情形。圖3為本發(fā)明一實施例的光源裝置的透視示意圖。圖4為圖3的光源裝置的上視示意圖。圖5為圖3的光源裝置的下視示意圖。圖6為圖3的光源裝置的前視示意圖。圖7為圖3的光源裝置的后視示意圖。圖8為圖3的光源裝置的左視示意圖。

圖9為圖3的光源裝置的右視示意圖。圖1OA繪示本發(fā)明一實施例的光源裝置照射于目標物上的情形。圖1OB繪示本發(fā)明一實施例的光源裝置與目標物的底面不共面的情形。圖11為本發(fā)明一實施例的光源裝置的光強度分布圖。圖12為本發(fā)明一實施例的光源裝置的配光曲線圖。圖13繪示本發(fā)明一實施例的光源模塊及光源模塊照射目標物的情形。圖14為本發(fā)明一實施例的光源模塊的光強度分布圖。10、20:光斑30:全反射準直透鏡1000:光源模塊100、100’:光源裝置100A、100B:光學單元110:發(fā)光元件120:透鏡結(jié)構(gòu)122:第一表面122a:凹陷處124:第二表面126、126a、126b、126c、126d:全反射面128:底面128a、128b:表面200、200’:目標物200a:目標物的底面200b:目標物的上半部
200c:目標物的下半部Z:區(qū)域B:邊緣D:平移量Dl D4:距離F、F’:參考平面Kl K6:交界L、LI L4:光束Rl R4:角落A:光軸X、y、z、r:方向
具體實施方式

有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。圖3為本發(fā)明一實施例的光源裝置的透視示意圖。圖4為圖3的光源裝置的上視示意圖。圖5為圖3的光源裝置的下視示意圖。圖6為圖3的光源裝置的前視示意圖。圖7為圖3的光源裝置的后視示意圖。圖8為圖3的光源裝置的左視示意圖。圖9為圖3的光源裝置的右視示意圖。請先參照圖3及圖6，本實施例的光源裝置100包括發(fā)光元件110以及透鏡結(jié)構(gòu)120。本實施例的發(fā)光兀件110適于發(fā)出光束L。在本實施例中，發(fā)光兀件110例如為發(fā)光二極管(light emitting diode,LED),但本發(fā)明不限于此,在其他實施例中，發(fā)光元件110亦可為其他適當形式的發(fā)光源。請參照圖3及圖6,本實施例的透鏡結(jié)構(gòu)120包括第一表面122、相對于第一表面122的第二表面124及連接第一表面122與第二表面124的多個全反射面126，其中多個全反射面126的數(shù)量可為四個或四個以上。本實施例的第一表面122具有凹陷處122a。在本實施例中，發(fā)光元件110是配置于第一表面122的凹陷處122a。發(fā)光元件110所發(fā)出的光束L透過第一表面122進入透鏡結(jié)構(gòu)120中，并透過第二表面124離開透鏡結(jié)構(gòu)120。換句話說，在本實施例中，第一表面122例如為入光面，且第二表面124例如為出光面。值得注意的是，在本實施例中，第二表面124可為自由曲面(free-formsurface)。本實施例的光源裝置100可透過設(shè)計第二表面124的形狀，而調(diào)整光源裝置100在各方向上的出光強度分布，進而改善如現(xiàn)有技術(shù)中的照度不均的問題。舉例說明如下，如圖6以及圖9所示，與發(fā)光元件110的光軸A夾角較小的光束L2、L4會依序經(jīng)過第一表面122與第二表面124，其中透過調(diào)整第二表面124的形狀可控制光束L2、L4的行進方向及光強度分布，進而改善照度不均的問題。另一方面，與發(fā)光元件110的光軸A夾角較大的光束L1、L3會先被第一表面122折射至全反射面126，再反射至第二表面124。類似地，透過調(diào)整第二表面124以及全反射面126的形狀和配置方式亦可控制光束L1、L3的行進方向及光強度分布，進而改善照度不均的問題。此外，本實施例的第一表面122亦可選擇性地為自由曲面，而使本實施例的光源裝置100調(diào)整出光強度分布的能力更強，進而使得本實施例的光源裝置100改善照度不均的效果更佳。圖1OA繪示本實施例的光源裝置100照射于目標物200上的情形。請參照圖10A，本實施例的光源裝置100可透過設(shè)計其第二表面124，而使平均距離距光源裝置100較遠的a’區(qū)的光強度大于平均距離距光源裝置100較近的b’區(qū)的光強度，從而使得a’區(qū)與b’的照度相同，以改善如現(xiàn)有技術(shù)中所述的因光程差所造成的照度不均的問題。圖1OB繪示本實施例的光源裝置100與目標物200的底面200a不共面的情形。請參照圖10B，當光源裝置100與目標物200的底面200a不共面時，例如因考量維修的便利性而使光源裝置100與目標物200的底面200a在垂直方向上有一平移量D時，本實施例的光源裝置100亦可透過設(shè)計第二表面124調(diào)整其各方向上出光強度分布，以配合目標物200擺放的位置及大小，進而使光源裝置100于目標物200上投射出良好均勻度的光源。請參照圖3及圖7，本實施例的第一表面122可為凹面，且此凹面可朝向第二表面124凹陷。本實施例的第二表面124可為凸面，且此凸面可往遠離第一表面122的方向凸起。本實施例的全反射面126可往遠離第一表面122的方向傾斜。此外，本實施例的透鏡結(jié)構(gòu)120可進一步包括底面128。底面128相對于第二表面124且連接全反射面126與第一表面122。詳言之,本實施例的底面128包括位于第一表面122相對兩側(cè)的表面128a與表面128b，其中表面128a連接第一表面122與全反射面126a，而表面128b連接第一表面122與全反射面126b。請參照圖3與圖5，本實施例的透鏡結(jié)構(gòu)120具有一參考平面F，其中光軸A位于參考平面F上。詳細而言，若底面128位于xy平面，則參考平面F可為發(fā)光元件110的光軸A所在且與yz平面平行的平面。本實施例的透鏡結(jié)構(gòu)120包括四個全反射面126。如圖5所示，四個全反射面126包括第一全反射面126a與第二全反射面126b。在本實施例中，第一全反射面126a與第二全反射面126b可對稱于參考平面F。換言之，第一全反射面126a與第二全反射面126b相對參考平面F為鏡向?qū)ΨQ(mirror symmetry)。進一步而言，如圖5所示，表面128a與第一表面122的交界Kl到表面128a與第一全反射面126a的交界K2的最短距離Dl可等于表面128b與第一表面122的交界K3到表面128b與第二全反射面126b的交界K4的最短距離D2。此外，如圖4所示，本實施例的透鏡結(jié)構(gòu)120更包括第三全反射面126c與第四全反射面126d。第三全反射面126c連接第一全反射面126a與第二全反射面126b。第四全反射面126d相對于第三全反射面126c，且連接第一全反射面126a與第二全反射面126b。在本實施例中，第三全反射面126c與第四全反射面126d對于發(fā)光元件110的光軸A所在且與XZ平面平行的參考平面F’可不對稱。換言之，如圖4及圖8所示，在本實施例中，發(fā)光元件110的光軸A到第一表面122與第三全反射面126c的交界K5的最短距離D3可不相等于發(fā)光元件110的光軸A到第二表面124與第四全反射面126d的交界K6的最短距離D4。于本實施例中，距離D4可大于距離D3。換言之，透鏡結(jié)構(gòu)120可往遠離發(fā)光元件110的方向逐漸擴張，藉此增加出光面積。值得一提的是，透過調(diào)整發(fā)光元件110與全反射面126的距離(例如調(diào)整距離D3、D4)可調(diào)整本實施例的光源裝置100在不同方向上的出光強度分布，而配合目標物擺放的位置，進而使光源裝置100投射于目標物上的均勻性佳。
另外，圖3的全反射面126除了可收集發(fā)光角度較大的光束而使其反射至第二表面124進而增加光源裝置100的光利用效率外，排列成四邊形的全反射面126a、126b、126c、126d亦可將發(fā)光元件100發(fā)出的光形調(diào)整為矩形，而使其更符合一般目標物(例如看板)的外形，進而增加本實施例的光源裝置100投射于目標物200上的均勻性及照明效率。在本實施例中，環(huán)繞第一表面122的全反射面126的至少其中之一可為自由曲面、球面、非球面或雙錐(biconic)曲面。為雙錐曲面的全反射面126可有效控制發(fā)光角度較大的光束在X方向與y方向上的長寬比(aspect ratio)。透過調(diào)整此雙錐曲面在x方向與y方向上的曲率可進一步地調(diào)整本實施例的光源裝置100的光形，而優(yōu)化本實施例的光源裝置100投射于目標物上的均勻性及照明效率。圖11為本實施例的光源裝置100的光強度分布圖(isocandela plot)。圖11的橫座標代表在y方向上的各個角度，而圖11的縱座標代表在X方向上的各個角度。由圖11可看出，本實施例的光源裝置100的光形接近矩形，且其兩角落Rl、R2的光強度高。換言之，由圖11可知，本實施例的光源裝置100確實可有效改善現(xiàn)有技術(shù)中照明均勻度不佳的問題，特別是無法照到矩型目標物四個角落的問題。圖12為本實施例的光源裝置100的配光曲線圖(polar candela distribution plot)。圖12的徑向方向r上的大小代表光源裝置100在各方向上光強度大小。由圖12亦可看出，本實施例的光源裝置100在角落R3、R4的光強度亦高。換言之，由圖12亦可看出，本實施例的光源裝置100有效改善現(xiàn)有技術(shù)中位于角落的照度過低的問題。除了單一個光源裝置100的應(yīng)用之外，設(shè)計者亦可結(jié)合多個光源裝置100而構(gòu)成光源模塊，以照射涵蓋區(qū)域較廣的目標物。舉例如下，圖13的右側(cè)繪示本發(fā)明一實施例的光源模塊1000，而圖13的左側(cè)繪示本發(fā)明一實施例的光源模塊1000照射目標物的情形。請參照圖13的右側(cè)，本實施例的光源模塊1000包括多個光源裝置100。這些光源裝置100以矩陣排列，且構(gòu)成光學單元100A，其中光源裝置100的結(jié)構(gòu)可參照圖3及其對應(yīng)的敘述，于此便不再重述。另外，如圖13所示，本實施例的光源模塊1000可進一步包括配置于光學單元100A旁的多個光源裝置100’。這些多個光源裝置100’亦以矩陣排列，且構(gòu)成光學單元100B，其中光源裝置100’與光源裝置100的結(jié)構(gòu)類似。在本實施例中，由光源裝置100所構(gòu)成的光學單元100A與由光源裝置100’所構(gòu)成的光學單元100B相連接，且分別位于不同平面。換言之，如圖13的左側(cè)所示，在本實施例中，光學單元100A與光學單元100B系以不同的角度分別照射涵蓋區(qū)域較廣的目標物200’的上半部200b與下半部200c。值得注意的是，光學單元100A中的光源裝置100與光學單元100B的光源裝置100’的結(jié)構(gòu)可以不完全相同。換言之，光學單元100A中光源裝置100以及光學單元100B中光源裝置100’的結(jié)構(gòu)可依照各自照射目標物200’的上半部200b以及下半部200c的方式分別作適當?shù)脑O(shè)計，以優(yōu)化本實施例的光源模塊1000照射目標物200’的效果，進而使本實施例的光源模塊1000照射目標物200’的照明效率以及均勻度佳。圖14為本實施例的光源模塊1000的光照度分布圖(illuminance isolineplot)。請參照圖14，由圖14可看出，本實施例的光源模塊1000的光形接近矩形(即接近目標物200’的外形)且均勻度佳。綜上所述，本發(fā)明的實施例可具有下列優(yōu)點或功效的至少其一。在本發(fā)明的實施例的透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊中，藉由將第二表面設(shè)計為自由曲面，并適當?shù)卦O(shè)計第一表面或全反射面可調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置或光源模塊的光形及光強度分布，進而使得本發(fā)明的實施例的透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊具有良好的照明效果以及均勻度。此外，透過設(shè)計全反射面的形狀及其配置方式亦可達到調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置或光源模塊的光形及光強度分布的效果。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，SP依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實施例或權(quán)利要求不須達成本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，包括: 一發(fā)光兀件，適于發(fā)出一光束；以及 一透鏡結(jié)構(gòu)，包括: 一第一表面，具有一凹陷處，該發(fā)光元件配置于該凹陷處； 一第二表面，相對于該第一表面，且該第二表面為一自由曲面，其中該光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及 四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。
2.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該透鏡結(jié)構(gòu)還包括一底面，相對于該第二表面，且連接該些全反射面與該第一表面。
3.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該透鏡結(jié)構(gòu)具有一參考平面，且該些全反射面包括對稱于該參考平面的一第一全反射面與一第二全反射面。
4.如權(quán)利要求3所述的光源裝置，其中該些全反射面還包括: 一第三全反射面，連接該第一全反射面與該第二全反射面；以及 一第四全反射面，相對 該第三全反射面，且連接該第一全反射面與該第二全反射面，其中該發(fā)光元件的光軸到該第一表面與該第三全反射面的交界的最短距離不等于該發(fā)光元件的光軸到該第二表面與該第四全反射面的交界的最短距離。
5.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該第一表面為一凹面，且該凹面朝向該第二表面凹陷。
6.如權(quán)利要求5所述的光源裝置，其中該第二表面為一凸面，且該凸面往遠離該第一表面的方向凸起。
7.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該第一表面為一自由曲面。
8.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該些全反射面往遠離該第一表面的方向傾斜。
9.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中該些全反射面的至少其中之一為自由曲面、球面、非球面或雙錐曲面。
10.一種透鏡結(jié)構(gòu)，適于導引一光束，該透鏡結(jié)構(gòu)包括: 一第一表面，具有一凹陷處； 一第二表面，相對于該第一表面，且該第二表面為一自由曲面，其中該光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及 四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。
11.如權(quán)利要求10所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中還包括一底面，相對于該第二表面，且連接該些全反射面與該第一表面。
12.如權(quán)利要求10所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該透鏡結(jié)構(gòu)具有一參考平面，且該些全反射面包括對稱于該參考平面的一第一全反射面與一第二全反射面。
13.如權(quán)利要求12所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該些全反射面還包括: 一第三全反射面，連接該第一全反射面與該第二全反射面；以及 一第四全反射面，相對該第三全反射面，且連接該第一全反射面與該第二全反射面，其中該凹陷處的中心到該第一表面與該第三全反射面的交界的最短距離不等于該凹陷處的中心到該第二表面與該第四全反射面的交界的最短距離。
14.如權(quán)利要求10所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該第一表面為一凹面，且該凹面朝向該第二表面凹陷。
15.如權(quán)利要求14所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該第二表面為一凸面，且該凸面往遠離該第一表面的方向凸起。
16.如權(quán)利要求10所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該第一表面為一自由曲面。
17.如權(quán)利要求10所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該些全反射面往遠離該第一表面的方向傾斜。
18.如權(quán)利要求10的所述的透鏡結(jié)構(gòu)，其中該些全反射面的至少其中之一為自由曲面、球面、非球面或雙錐曲面。
19.一種光源模塊,包括: 多個第一光源裝置，該些第一光源裝置以矩陣排列，且每一第一光源裝置包括一第一發(fā)光元件與一第一透鏡結(jié)構(gòu)，該第一發(fā)光元件適于發(fā)出一第一光束，該第一透鏡結(jié)構(gòu)包括: 一第一表面，具有一第一凹陷處，該第一發(fā)光元件配置于該第一凹陷處: 一第二表面，相對于該第一表面，且該第二表面為一自由曲面，其中該第一光束透過該第一表面進入至該透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過該第二表面離開該透鏡結(jié)構(gòu)；以及 四個全反射面，連接該第一表面與該第二表面。
20.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中還包括多個第二光源裝置，該些第二光源裝置以矩陣排列，且配置于該些第一光源裝置旁，其中每一第二光源裝置包括一第二發(fā)光元件與一第二透鏡結(jié)構(gòu)， 該第二發(fā)光元件適于發(fā)出一第二光束，該第二透鏡結(jié)構(gòu)包括: 一第三表面，具有一第二凹陷處，該第二發(fā)光元件配置于該第二凹陷處； 一第四表面，相對于該第三表面，且該第四表面為一自由曲面，其中該第二光束透過該第三表面進入至該第二透鏡結(jié)構(gòu)，并透過該第四表面離開該第二透鏡結(jié)構(gòu)；以及 四個全反射面，連接該第三表面與該第四表面。
21.如權(quán)利要求20所述的光源模塊，其中該些第一光源裝置與該些第二光源裝置位于不同平面。
22.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該第一透鏡結(jié)構(gòu)還包括一底面，該底面相對于該第二表面，且連接該些全反射面與該第一表面。
23.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該第一透鏡結(jié)構(gòu)具有一參考平面，且該些全反射面包括對稱于該參考平面的一第一全反射面與一第二全反射面。
24.如權(quán)利要求23所述的光源模塊，其中該些全反射面還包括: 一第三全反射面，連接該第一全反射面與該第二全反射面；以及 一第四全反射面，相對該第三全反射面，且連接該第一全反射面與該第二全反射面，其中該第一發(fā)光元件的光軸到該第一表面與該第三全反射面的交界的最短距離不等于該第一發(fā)光元件的光軸到該第二表面與該第四全反射面的交界的最短距離。
25.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該第一表面為一凹面，且該凹面朝向該第二表面凹陷。
26.如權(quán)利要求25所述的光源裝置，其中該第二表面為一凸面，且該凸面往遠離該第一表面的方向凸起。
27.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該第一表面為一自由曲面。
28.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該些全反射面往遠離該第一表面的方向傾斜。
29.如權(quán)利要求19所述的光源模塊，其中該些全反射面的至少其中之一為自由曲面、球面、非球面或雙錐曲 面。
全文摘要
一種透鏡結(jié)構(gòu)、光源裝置以及光源模塊，所述光源裝置包括發(fā)光元件以及透鏡結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件適于發(fā)出光束。透鏡結(jié)構(gòu)包括第一表面、相對于第一表面的第二表面以及連接第一表面與第二表面的四個全反射面。第一表面具有凹陷處。發(fā)光元件配置于凹陷處。第二表面為自由曲面。光束透過第一表面進入至透鏡結(jié)構(gòu)中，并透過第二表面離開透鏡結(jié)構(gòu)。一種光源模塊亦被提出。
文檔編號F21V5/04GK103196040SQ20121000284
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者林孟萱, 廖建中, 李俊葦 申請人:揚升照明股份有限公司