專利名稱：透鏡和具有該透鏡的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于照明裝置的透鏡。此外，本發(fā)明還涉及一種具有該透鏡的照明裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，LED照明具有不可替代的優(yōu)點，其節(jié)省能源，超低功耗，電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同的照明效率比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上，并且其壽命較長。鑒于以上優(yōu)點，人們越來越多地將LED作為光源來使用，例如市場上大量出現(xiàn)的LED改型燈。這種LED改型燈具有傳統(tǒng)的光源例如白熾燈或燈管的外形輪廓，這樣其能夠作為光源更好地適應(yīng)已有的照明系統(tǒng)。在當今的照明裝置中，LED光源得到了廣泛的應(yīng)用。然而由于LED光源的特定構(gòu)造，單個LED光源無法實現(xiàn)360度的全向照明。為了實現(xiàn)全向照明，現(xiàn)有技術(shù)中采用了多種解決方案，例如采用結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的散熱器結(jié)構(gòu)，在散熱器結(jié)構(gòu)的周圍布置多個LED光源；采用熒光燈泡；采用光導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；或者在泡殼的內(nèi)部使用反射結(jié)構(gòu)。但是上述方案均存在各種各樣的問題，例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于裝配，成本高昂，或者效率較低等等。此外，LED改型燈還需要能夠在非常大的范圍上提供均勻的光分布，尤其是在美國市場上，還需滿足苛刻的能源之星標準，以滿足照明強度分布的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種透鏡，該透鏡能夠為照明裝置提供真正的360度全向照明，同時其還能夠滿足對照明強度分布的要求。此外，本發(fā)明還提出了一種具有上述類型的透鏡的照明裝置，該照明裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)360度全向照明，同時其光強分布更加均勻。本發(fā)明的第一個目的通過一種透鏡由此實現(xiàn)，即該透鏡在橫截面上看包括:底面；以及分別從底面的兩側(cè)傾斜向上延伸并匯聚在一起的第一側(cè)面和第二側(cè)面，其中，底面包括支承面和入射面，入射面限定出容納照明裝置的光源的容納腔，其中，第一側(cè)面包括第一出射面和第一反射面，第二側(cè)面包括第二出射面，其中，來自入射面的第一部分光線通過第一出射面出射，來自入射面的第二部分光線至少通過第一反射面反射后經(jīng)第二出射面出射，從而使出射的光線在360度的角度上分布。在本發(fā)明的設(shè)計方案中，完全通過透鏡實現(xiàn)全向照明，同時這種類型的透鏡還能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的光強分布。根據(jù)本發(fā)明提出，透鏡設(shè)計成環(huán)形的，并且相對于垂直于底面并穿過環(huán)形的透鏡的中心的軸線旋轉(zhuǎn)對稱。環(huán)形的透鏡能夠使從透鏡出射的光線在周向上彼此進行互補，從而實現(xiàn)真正的全向照明。優(yōu)選的是，第二側(cè)面還包括第二反射面，來自入射面的第二部分的光線至少部分地通過第二反射面和第一反射面反射后經(jīng)第二出射面出射。在本發(fā)明的設(shè)計方案中，通過第二反射面可以調(diào)整部分光線從第二出射面中出射的角度，從而可以使從第二出射面出射的至少部分光線向透鏡的后方，也就是光源的光線出射方向的相反方向上偏轉(zhuǎn)，從而滿足全向照明的要求。進一步優(yōu)選的是，入射面包括第一入射面部分、第二入射面部分和第三入射面部分，其中，來自光源的第一部分光線入射到第一入射面部分中，并經(jīng)第一出射面折射后出射，來自光源的第二部分光線的一部分入射到第二入射面部分中，并經(jīng)第一反射面反射后經(jīng)第二出射面出射，并且來自光源的第二部分光線的另一部分入射到第三入射面部分中，并分別經(jīng)第二反射面和第一反射面反射后經(jīng)第二出射面出射。在本發(fā)明的設(shè)計方案中，第一入射面部分和第一出射面對光源的一部分光線進行折射，從而使來自光源的光線向光源的光軸左側(cè)偏轉(zhuǎn)，而第二入射面部分、第三入射面部分以及第一反射面、第二反射面和第二出射面對光源的另外的光線進行折射和至少一次反射，從而使光源的光線在光源的光軸的另一側(cè)的方向上偏轉(zhuǎn)，并進而向透鏡的后方，也就是光源的光線出射方向的相反方向上偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)全向照明。優(yōu)選的是，第一反射面的一側(cè)通過第二出射面與第二反射面的一側(cè)連接，其中第一反射面與第二反射面至少部分地相對設(shè)置，這樣，來自第二反射面的光線就可以反射至第一反射面，并通過第二出射面射出。有利的是，第一反射面的另一側(cè)通過第一出射面與支承面的一側(cè)連接，支承面的另一側(cè)通過第一入射面部分與第二入射面部分的一側(cè)連接，并且第二入射面部分的另一側(cè)通過第三入射面部分與第二反射面的另一側(cè)連接。在本發(fā)明的設(shè)計方案中提出，在橫截面上看，第二反射面相對于軸線傾斜地設(shè)置，并與第三入射面部分形成夾角，其中，第二反射面的切向方向與底面的夾角大于90度。通過調(diào)整第二反射面相對于底面的夾角，可以改變從第二出射面出射的光線的出射角度。有利的是，在橫截面上看，第一入射面部分設(shè)計成遠離光源凹進的凹面，并且第二入射面部分設(shè)計成朝向光源凸出的凸面，其中凹面與凸面平滑過渡。

優(yōu)選的是，在橫截面上看，第三入射面部分為直線形，并相對于軸線在遠離與第二側(cè)面的方向上傾斜地設(shè)置，其中，第三入射面部分與軸線的夾角在2度至5度之間?？蛇x的是，第一出射面、第一反射面、第二出射面和第二反射面在橫截面上為樣條曲線。在本發(fā)明的設(shè)計方案中，第一出射面用于分配從第一光入射面部分來的光線的光能。第一反射面用于反射經(jīng)第二入射面部分和第二反射面準直后的光線。有利的是，第一出射面、第一反射面、第二出射面和第二反射面在橫截面上為二次有理貝塞爾曲線，其中，二次有理貝塞爾曲線可以用以下方程限定:
權(quán)利要求
1.一種用于照明裝置的透鏡(100)，在橫截面上看，所述透鏡(100)包括:底面(I);以及分別從所述底面(I)的兩側(cè)傾斜向上延伸并匯聚在一起的第一側(cè)面(2)和第二側(cè)面(3)，其中，所述底面(I)包括支承面(Ia)和入射面(4)，所述入射面(4)限定出容納所述照明裝置的光源的容納腔，其特征在于，所述第一側(cè)面(2)包括第一出射面(2a)和第一反射面(2b)，所述第二側(cè)面(3)包括第二出射面(3a)，其中，來自所述入射面(4)的第一部分光線通過所述第一出射面(2a)出射，來自所述入射面(4)的第二部分光線至少通過所述第一反射面(2b)反射后經(jīng)所述第二出射面(3a)出射,從而使出射的光線在360度的角度上分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡(100)，其特征在于，所述透鏡(100)設(shè)計成環(huán)形的，并且相對于垂直于所述底面(I)并穿過環(huán)形的所述透鏡(100)的中心的軸線旋轉(zhuǎn)對稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第二側(cè)面(3)還包括第二反射面(3b)，來自所述入射面(4)的第二部分光線至少部分地通過所述第二反射面(3b)和所述第一反射面(2b)反射后經(jīng)所述第二出射面(3a)出射。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡(100)，其特征在于，所述入射面(4)包括第一入射面部分(4a)、第二入射面部分(4b)和第三入射面部分(4c)，其中，來自所述光源的第一部分光線入射到所述第一入射面部分(4a)中，并經(jīng)所述第一出射面(2a)折射后出射，來自所述光源的第二部分光線的一部分入射到所述第二入射面部分(4b)中，并經(jīng)所述第一反射面(2b)反射后經(jīng)所述第二出射面(3a)出射，并且來自所述光源的第二部分光線的另一部分入射到所述第三入射面部分(4c)中，并分別經(jīng)所述第二反射面(3b)和所述第一反射面(2b)反射后經(jīng)所述第二出射面(3a)出射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第一反射面(2b)的一側(cè)通過所述第二出射面(3a)與所述第二反射面(3b)的一側(cè)連接，其中所述第一反射面(2b)與所述第二反射面(3b)至少部分地相對設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第一反射面(2b)的另一側(cè)通過所述第一出射面(2a)與所述支承面(Ia)的一側(cè)連接，所述支承面(Ia)的另一側(cè)通過所述第一入射面部分(4a)與所述第二入射面部分(4b)的一側(cè)連接，并且所述第二入射面部分(4b)的另一側(cè)通過所述第三入射面部分(4c)與所述第二反射面(3b)的另一側(cè)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡(100)，其特征在于，在橫截面上看，所述第二反射面(3b)相對于所述軸線傾斜地設(shè)置，并與所述第三入射面部分(4c)形成夾角，其中，所述第二反射面(3b)的切向方向與所述底面(I)的夾角大于90度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，在橫截面上看，所述第一入射面部分(4a)設(shè)計成遠離所述光源凹進的凹面，并且所述第二入射面部分(4b)設(shè)計成朝向所述光源凸出的凸面，其中所述凹面與所述凸面平滑過渡。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，在橫截面上看，所述第三入射面部分(4c)為直線形，并相對于所述軸線在遠離與所述第二側(cè)面(3)的方向上傾斜地設(shè)置，其中，所述第三入射面部分(4c)與所述軸線的夾角在2度至5度之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第一出射面(2a)、所述第一反射 面(2b)、所述第二出射面(3a)和所述第二反射面(3b)在橫截面上為樣條曲線。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第一出射面(2a)、所述第一反射面(2b)、所述第二出射面(3a)和所述第二反射面(3b)在橫截面上為二次有理貝塞爾曲線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的透鏡(100)，其特征在于，所述二次有理貝塞爾曲線可以用以下方程限定:
13.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第二入射面部分(4b)在橫截面上為樣條曲線、二次曲線或者圓弧形。
14.根據(jù)權(quán)利 要求4至7中任一項所述的透鏡(100)，其特征在于，所述第一入射面部分(4a)為在橫截面上與所述第二入射面部分(4b)相切的圓弧形。
15.一種照明裝置，其特征在于，所述照明裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的透鏡(100)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明裝置，其特征在于，所述照明裝置還包括:散熱裝置(5);設(shè)置在所述散熱裝置(5) —側(cè)的電子組件￠);設(shè)置在所述散熱裝置(5)的另一側(cè)上的LED發(fā)光組件(7);以及與所述散熱裝置(5)的另一側(cè)共同限定出容納空間的透明泡殼⑶。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光組件(7)包括印刷電路板(7a)和呈圓環(huán)形均勻地布置在所述印刷電路板(7a)的周向邊緣附近的多個LED芯片(7b)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的照明裝置，其特征在于，所述透鏡(100)的支承面(Ia)支承在所述散熱裝置(5)的另一側(cè)上，并且所述透鏡(100)的第二側(cè)面(3)布置使得其在所述另一側(cè)上的投影不與所述散熱裝置(5)的投影重疊。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至17中任一項所述的照明裝置，其特征在于，所述透鏡(100)完全封閉在所述容納空間中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于照明裝置的透鏡，在橫截面上看，透鏡包括底面(1)；以及分別從底面的兩側(cè)傾斜向上延伸并匯聚在一起的第一側(cè)面(2)和第二側(cè)面(3)，其中，底面(1)包括支承面(1a)和入射面(4)，入射面(4)限定出容納照明裝置的光源的容納腔，其中，第一側(cè)面(2)包括第一出射面(2a)和第一反射面(2b)，第二側(cè)面(3)包括第二出射面(3a)，其中，來自入射面(4)的第一部分光線通過第一出射面(2a)出射，來自入射面(4)的第二部分光線至少通過第一反射面(2b)反射后經(jīng)第二出射面(3a)出射，從而使出射的光線在360度的角度上分布。此外，本發(fā)明還涉及一種具有上述類型的透鏡的照明裝置。
文檔編號F21Y101/02GK103206665SQ20121000775
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張奇輝, 張宏偉, 梁玉華, 桂琿 申請人:歐司朗股份有限公司