CN105676323A - 薄型化镜片 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种镜片，特别是指一种用于照明的镜片。包含一曲面部、一外周缘及一齿状纹路部。该曲面部位于中央处，且包括至少一曲面，该曲面部的外轮廓为非圆形。该外周缘围绕该曲面部。该齿状纹路部位于该曲面部及该外周缘间，且包括一凹凸纹路区。该凹凸纹路区具有一围绕一中心向外延伸的凹凸纹路面，该凹凸纹路区的中心位于中央处。本发明的功效在于，藉由该曲面部搭配该齿状纹路部，除了能达到均匀混光的效果之外，亦能收敛大角度的光，进而提升预定被照处之中心照度。该曲面部可以提升出光效率，减少光线损失。

Description

薄型化镜片

技术领域

本发明是有关于一种镜片，特别是指一种用于照明的镜片。

背景技术

习知菲涅耳透镜(Fresnellens)于照相镜头的闪光灯之应用，如US8729571专利所揭示者，是成对地分别设置于具有预定间隔的二LED灯上，以便将光线导向预定方向，由于该菲涅耳透镜的厚度相当薄，特别适合应用于可携式的电子装置，例如移动电话或平板计算机。

由于上述菲涅耳透镜大抵是以凸透镜的面型进行切割薄化，因此上述菲涅耳透镜的光学性能如同凸透镜，只能单纯地对于该等LED灯所发出的光线进行收束至特定区域，致使对于该等LED灯经过上述菲涅耳透镜调整后之光型相当单纯，不易有效的改变光线角度，且上述菲涅耳透镜无法有效将该等LED灯混光均匀，此外，由于该等LED灯为面光源，方向杂散之光线于通过菲涅耳透镜中心处后，难以被导引至预定被照处，而导致光线之损失，因此上述菲涅耳透镜结构设计有待改进。

发明内容

因此，本发明之目的，即在提供一种能均匀混光，且能提升中心照度的薄型化镜片。

于是，本发明薄型化镜片，包含一曲面部、一外周缘及一齿状纹路部。

该曲面部位于中央处，且包括至少一曲面，该曲面部的外轮廓为非圆形。该外周缘围绕该曲面部。该齿状纹路部位于该曲面部及该外周缘间，且包括一凹凸纹路区。该凹凸纹路区具有一围绕一中心向外延伸的凹凸纹路面，该凹凸纹路区的中心位于中央处。

本发明的功效在于，藉由该曲面部搭配该齿状纹路部，除了能达到均匀混光的效果之外，亦能收敛大角度的光，进而提升预定被照处之中心照度。该曲面部可以提升出光效率，减少光线损失。

附图说明

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的较佳实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一立体图，说明本发明薄型化镜片的一第一实施例用于一可携式电子装置的一照明装置，该照明装置还包含二间隔设置于该薄型化镜片一侧的LED灯；

图2是一示意图，说明该薄型化镜片具有一曲面部、一外周缘及一凹凸纹路部；

图3是一由图2中的直线Ⅲ-Ⅲ所取得的剖视图；

图4是一由图2中的直线Ⅳ-Ⅳ所取得的剖视图；

图5为一局部剖视图，说明该曲面部的入光面具有一凸面区及一凹面区；

图6为一局部剖视图，说明该曲面部的入光面具有二凹面区；

图7为一局部剖视图，说明该曲面部的入光面具有一凸面区；

图8为一局部剖视图，说明该曲面部的入光面具有一凹面区；

图9是一示意图，说明本发明薄型化镜片的一第二实施例；

图10是一由图9中的直线Ⅹ-Ⅹ所取得的剖视图；

图11是一由图9中的直线XI-XI所取得的剖视图；

图12是一示意图，说明本发明薄型化镜片的一第三实施例；

图13是一由图12中的直线XIII-XIII所取得的剖视图；

图14是一由图12中的直线XIV-XIV所取得的剖视图；

图15及图16是说明该第三实施例的复数凹凸纹路面呈椭圆形的示意图；图17及图18是说明该第三实施例的该凹凸纹路面呈矩形的示意图；

图19则是说明该第三实施例的复数凸面区521具有不同曲率及大小范围；图20是一示意图，说明本发明薄型化镜片的一第四实施例；

图21是一由图20中的直线XXI-XXI所取得的剖视图；及

图22是一由图20中的直线XXII-XXII所取得的剖视图。

[符号说明]

C中心

I光轴

3照明装置

31LED灯

4薄型化镜片

5曲面部

51外轮廓

511长边

512短边

52入光面

521凸面区

522凹面区

53出光面

6外周缘

7齿状纹路部

71入光面

711凹凸纹路区

712凹凸纹路面

72出光面

具体实施方式

参阅图1、图2、图3及图4，本发明薄型化镜片的一第一实施例，适用于一如移动电话或平板计算机等的可携式电子装置的照明装置3，该照明装置3具有多数LED灯31及该薄型化镜片4，在本实施例中，该照明装置3的LED灯31的数量为二且分别具有白色及黄色发光色温，该等LED灯31相互搭配来达到多样化的照明效果。该薄型化镜片4设置于该等LED灯31前，且包含一包括一外轮廓51的曲面部5、一围绕该曲面部5的外周缘6，及一位于该曲面部5及该外周缘6间的齿状纹路部7。

该曲面部5位于该薄型化镜片4的中央处，且该曲面部5的外轮廓51为非圆形且范围涵盖该等LED灯31。于本实施例中，该曲面部5的外轮廓51具有二相对设置的长边511，及二分别连接该等长边511的两相反端点且相对设置的短边512，该等短边512位于该外周缘6上。

该曲面部5包括一面向该等LED灯31的入光面52，及一相反于该入光面52的出光面53。该曲面部5的入光面52为一曲面，且包括二分别对应该等LED灯31的凸面区521，而该曲面部5的出光面53为一平面。值得一提的是，该曲面部5的入光面52及出光面53的面型变化不以上述为限，该曲面部5的入光面52及出光面53也可分别为上述的平面及曲面，亦或是两者皆为曲面。

该曲面部5透过该等凸面区521分别将该等LED灯31大部分所发出的光线全部偏折收束至需求的位置。在本实施例中，由于该等LED灯31不同发光色温，即该等LED灯31分别发出不同波长的光线，或是该等LED灯31分别发出不同发光光型，使得该薄型化镜片4对于该等LED灯31的发光光线分别具有不同的折射角度，因此将该等凸面区521的曲率变化设计不相同，从而达到近似的偏折收束效果。值得一提的是，该等曲面区521的曲率变化不以上述为限，也可依不同出光光型需求而予以调整变化。

更值得一提的是，该曲面部5的入光面52的凹凸变化不以上述为限，可依不同出光光型需求而予以调整变化，使得该曲面部5的入光面52具有分别对应该等LED灯31的一凸面区521及一凹面区522(如图5所示)，或是具有两个分别对应该等LED灯31的凹面区522(如图6所示)，亦或是仅具有一范围涵盖该等LED灯31的凸面区521(如图7所示)或凹面区522(如图8所示)。

在本实施例中，该薄型化镜片4的外周缘6的形状为圆形，但不以此为限，该外周缘6的形状可视该等LED灯31的出光光型或该照明装置3于该可携式电子装置内的组装型态，而有所变化，亦可为矩形。

参阅图1、图2及图4，该齿状纹路部7包括一面向该等LED灯31的入光面71，及一相反于该入光面71的出光面72。该齿状纹路部7的入光面71具有一对应该等LED灯31的凹凸纹路区711，而该齿状纹路部7的出光面72为一平面。该凹凸纹路区711具有一凹凸纹路面712。该凹凸纹路面712围绕一中心C且由该曲面部5的入光面52向外延伸至该外周缘6。较佳的，该中心C位于中央处，且实质上重迭该曲面部5的几何对称中心。

在本实施例中，该凹凸纹路面712为数个圆形围绕该中心C的斜平面连接所构成，且对于各LED灯31其余较大角度的出光光线，是以全反射方式偏折收束或偏折至想要的位置，从而有效将大角度的出光光线集中利用。值得一提的是，该凹凸纹路面712的结构不以上述为限，也可为多数圆形围绕该中心C的斜平面及多数圆形围绕该中心C且穿插该等斜平面间的曲面连接而成，且可以反射、全反射或折射方式对于各LED灯31的较大角度的出光光线偏折收束。然而该凹凸纹路面712不以上述的圆形环绕纹路结构为限，亦可依各LED灯31的出光光型设计而有所变化，例如椭圆形(如图15及图16所示)、矩形(如图17及图18所示)等环绕纹路结构，藉此能调整照射的光斑，进而适用于不同类型之可携式电子装置。

在本实施例中，该曲面部5的凸面区521是凸出于该齿状纹路部7的入光面71，且该曲面部5沿着该薄型化镜片4的光轴I方向的投影面积为整个该薄型化镜片4投影面积的44％，此一比例建议在20％-60％间较佳，如此可使得该等LED灯31的大部分出光光线能透过该曲面部5进行偏折，达到较佳的出光光型调控，同时透过该齿状纹路部7达到一定的镜片轻薄化效果，该比例介于25％～55％更佳。

经由上述说明可知，本发明轻薄化镜片4的第一实施例透过该曲面部5将该等LED灯31的大部分出光光线，在不失光的状态下偏折至想要的位置，从而达到较佳的出光光型调控，且透过该齿状纹路部7达到镜片轻薄化的功效，并将该等LED灯31其余较大角度的出光光线有效集中利用。

参阅图9、图10及图11，本发明薄型化镜片的一第二实施例，大致上相似于该第一实施例，不同之处在于：该曲面部5的外轮廓51为矩形，且该凹凸纹路面712是包围该曲面部5的入光面52。藉此，该第二实施例也能达到与该第一实施例相同的功效。

参阅图12、图13及图14，本发明薄型化镜片的一第三实施例，大致上相似于该第二实施例，不同之处在于：该曲面部5的外轮廓51具有二相对设置的直线长边511，及二分别连接该等长边511的两相反端点的外凸弧形边513，且该凹凸纹路面712是包围该曲面部5的入光面52，且该曲面部5沿着该薄型化镜片4的光轴I方向的投影面积为整个该薄型化镜片4投影面积的30％。藉此，该第三实施例也能达到与该第二实施例相同的功效，该等外凸弧形边513的设计能提供有较多凹凸纹路区收敛大角度的光，提升预定被照处之照度，且外观较为美观。

值得说明的是，图15及图16是揭露该凹凸纹路面712呈椭圆形的状态，图17及图18是揭露该凹凸纹路面712呈矩形的状态，对于该等LED灯调整出与该第二实施例不同的出光光型轮廓，图19则是揭露该入光面52的该等凸面区521具有不同曲率及大小范围，藉此达到优异的混光效果。较佳的，当该凹凸纹路面712呈圆形时，能便于模具的制作，进而降低生产成本。

参阅图20、图21及图22，本发明薄型化镜片的一第四实施例，大致上相似于该第二实施例，不同之处在于：该曲面部5的外轮廓51为四外凸弧形边513所组成，且该凹凸纹路面712是包围该曲面部5的入光面52。藉此，该第四实施例也能达到与该第二实施例相同的功效，且能调整该等LED灯31的混光比例，并得到与该第二实施例不同的出光光型轮廓，进而使得该等LED灯31的混光效果更好。另外，该第二实施例至第四实施例曲面部5的入光面52也可如图5至图8所示，设计为具有一凸面区521及一凹面区522、两个分别对应该等LED灯31的凹面区522，亦或是仅具有一范围涵盖该等LED灯31的凸面区521或凹面区522。

综上所述，本发明薄型化镜片4藉由该曲面部5，除了能达到均匀混光的效果之外，亦能收敛大角度的光，进而提升预定被照处之中心照度，故确实能达成本发明之目的。此外，该薄型化镜片4中央处之曲面部5，可改善习知技术中，方向杂散之光线通过菲涅耳透镜所导致之光线损失，从而提升出光效率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种薄型化镜片，其特征在于：包含：

一曲面部，位于中央处，且包括至少一曲面，该曲面部的外轮廓为非圆形；

一外周缘，围绕该曲面部；及

一齿状纹路部，位于该曲面部及该外周缘间，且包括一凹凸纹路区，该凹凸纹路区具有一围绕一中心向外延伸的凹凸纹路面，该凹凸纹路区的中心位于中央处。

2.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部沿着一光轴方向的投影面积为整个该薄型化镜片投影面积20％-60％。

3.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部的部分区域是凸出于该齿状纹路部。

4.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部的外轮廓具有二相对设置的长边及二分别连接该等长边的两相反端点且相对设置的短边，该等短边位于该外周缘上。

5.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该齿状纹路部是围绕于该曲面部的周围。

6.根据权利要求5所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部的外轮廓为矩形。

7.根据权利要求5所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部的外轮廓具有二相对设置的直线长边及二分别连接该等直线长边的两相反端点的外凸弧形边。

8.根据权利要求5所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面部的外轮廓为四外凸弧形边所组成。

9.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面具有至少一凸面区。

10.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面具有一凸面区及一凹面区。

11.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面具有至少一凹面区。

12.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中该曲面部具有一与该凹凸纹路区的中心实质上重迭的几何对称中心。

13.根据权利要求1所述的一种薄型化镜片，其特征在于：其中，该曲面包括二凸面区。