透鏡、led發(fā)光裝置及燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種透鏡、LED發(fā)光裝置及燈具。透鏡（200）包括作為入射面的底面（201）、作為出射面的頂面（203）以及連接底面（201）和頂面（203）的側(cè)面（205），其特征在于，透鏡的內(nèi)部在距離頂面一預(yù)定深度（D）處設(shè)置有漫射部（207）。根據(jù)本發(fā)明所提供的具有漫射部的透鏡，由于其漫射部設(shè)置在透鏡的內(nèi)部，從而不會(huì)受到刮擦的影響，并從而保持良好外觀和光學(xué)效果，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)壽命長(zhǎng)較長(zhǎng)的透鏡。
【專利說(shuō)明】透鏡、LED發(fā)光裝置及燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透鏡、LED發(fā)光裝置及燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]LED作為一種新光源，由于其具有效率高、光色純、能耗低、壽命長(zhǎng)、可靠耐用、污染少、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]LED所發(fā)出的光為朗伯(Lambertian)分布,這樣的光分布如果不經(jīng)過(guò)合適的光學(xué)元件處理而直接應(yīng)用的話，將在大多數(shù)應(yīng)用情況下都難以滿足照明需求。因此，對(duì)以LED為光源的照明系統(tǒng)進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)以改善其光分布是十分必要的。特別地，光學(xué)元件的設(shè)計(jì)對(duì)LED燈的光分布及光學(xué)輸出效率至關(guān)重要。
[0004]現(xiàn)有的用于LED發(fā)光裝置的一種重要光學(xué)元件是透鏡。其中，現(xiàn)有的透鏡為了防止顏色分離效應(yīng)，在注射成型工藝過(guò)程中在透鏡上形成漫射層。在已知的方案中，如圖1所示，漫射層101為整個(gè)透鏡100的上方表面。這種漫射層通過(guò)是在透鏡100的注塑成型的過(guò)程中同時(shí)形成，制造較簡(jiǎn)單，但是卻存在以下缺陷。具體地說(shuō)，這種已知方案雖然能夠通過(guò)漫射層101的存在而防止顏色分離效應(yīng)，但是，該漫射表面暴露于外部，因而在使用或安裝等過(guò)程中易于受到刮擦的影響，并從而影響外觀和光學(xué)效果，進(jìn)一步使得具有這種通過(guò)模制形成在透鏡外表面的漫射層的透鏡的壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，從而提供一種透鏡、LED發(fā)光裝置及燈具，從而防止漫射層受到刮擦的影響，并從而獲得良好的外觀和光學(xué)效果。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種透鏡，透鏡包括作為入射面的底面、作為出射面的頂面以及連接底面和頂面的側(cè)面，其特征在于，透鏡的內(nèi)部在距離頂面一預(yù)定深度處設(shè)置有漫射部。
[0007]進(jìn)一步地，漫射部由形成于透鏡內(nèi)部的漫射點(diǎn)構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步地，漫射點(diǎn)通過(guò)利用激光聚焦于預(yù)定深度處而形成。
[0009]進(jìn)一步地，預(yù)定深度根據(jù)當(dāng)利用激光聚焦于該預(yù)定深度處并使透鏡的材料發(fā)生改變時(shí)不使透鏡的頂面被激光損壞而確定。
[0010]進(jìn)一步地，改變是材料在預(yù)定深度處所發(fā)生的畸變、分子改變或者密度改變。
[0011]進(jìn)一步地，漫射點(diǎn)的位置設(shè)置成隨機(jī)分布。
[0012]進(jìn)一步地，漫射點(diǎn)的位置設(shè)置成矩陣分布。
[0013]進(jìn)一步地，預(yù)定深度為2mm。
[0014]進(jìn)一步地，透鏡的底面形成有用于容納光源的容納腔。
[0015]進(jìn)一步地，透鏡由PC或PMMA制成。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種LED發(fā)光裝置，該LED發(fā)光裝置包括根據(jù)前述任
一種透鏡。[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種燈具，該燈具包括前述的LED發(fā)光裝置。
[0018]通過(guò)本發(fā)明的各種實(shí)施例，至少可以實(shí)現(xiàn)以下效果中的一種或多種:
[0019]1、由于將漫射部設(shè)置在透鏡的內(nèi)部，從而避免了漫射部被劃傷，并可保持好的外觀和光學(xué)效果；
[0020]2、漫射部的形成可以在通過(guò)注塑形成透鏡、然后再通過(guò)激光蝕刻的方法簡(jiǎn)單地形成，操作簡(jiǎn)單；
[0021 ] 3、漫射部可易于通過(guò)激光的控制而實(shí)現(xiàn)不同的形式。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，用于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明。附圖圖解了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖中示出:
[0023]圖1示出了根據(jù)已知技術(shù)的具有漫射面的透鏡的正視圖；
[0024]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有漫射部的透鏡的正視圖，其中示意性地示出了用于形成漫射部的激光；以及
[0025]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有漫射部的透鏡的變型，其中示出了容納于透鏡的容納腔中的LED。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將參照示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以以多種不同形式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)該僅限于這里所闡述的示例性實(shí)施例來(lái)構(gòu)造。當(dāng)然，提供這些示例性實(shí)施例是為了使本公布更全面和完整，并能夠向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
[0027]下面，將參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。
[0028]首先，參照?qǐng)D2，其示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種透鏡，透鏡包括作為入射面的底面201、作為出射面的頂面203以及連接底面201和頂面203的側(cè)面205。特別地，根據(jù)本發(fā)明的透鏡的內(nèi)部在距離頂面一預(yù)定深度D處設(shè)置有漫射部207。
[0029]明顯地，相比于圖1中的已知技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的透鏡的漫射部位于到透鏡的內(nèi)部，從而避免了漫射部被劃傷，并從而能夠保持良好的外觀和光學(xué)效果。
[0030]特別地，漫射部207可由形成于透鏡內(nèi)部的漫射點(diǎn)構(gòu)成。優(yōu)選地，這些漫射點(diǎn)可通過(guò)激光蝕刻的方法簡(jiǎn)單地形成。
[0031]漫射點(diǎn)通過(guò)在透鏡的注射成型之后對(duì)透鏡進(jìn)行激光蝕刻來(lái)形成。具體說(shuō)，參照?qǐng)D2所示，漫射點(diǎn)通過(guò)利用激光209聚焦于預(yù)定深度D處而形成。其中，預(yù)定深度D是指漫射部的各漫射點(diǎn)距離頂面的平均距離。
[0032]當(dāng)激光209聚焦于預(yù)定深度D處時(shí)，材料被激光“加熱”并且透鏡的材料將由于該加熱而被改變。特別地，透鏡的位于預(yù)定深度D處的材料的改變程度最大，這使得在預(yù)定深度D處產(chǎn)生較好的漫射效果。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)加熱來(lái)形成漫射點(diǎn)，使得分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，并且材料的密度在激光的焦點(diǎn)處發(fā)生變化。換句話說(shuō)，由于激光209聚焦所產(chǎn)生的熱量將使得透鏡的材料發(fā)生改變，具體地是說(shuō)，透鏡的材料當(dāng)激光209聚焦于預(yù)定深度D處時(shí)將發(fā)生材料的畸變、分子改變或者密度改變，從而在材料性質(zhì)原本基本上均一的透鏡的內(nèi)部形成粗糙部，即，形成許多小漫射點(diǎn)。
[0033]為了能夠更加有效地形成漫射部并且同時(shí)保證透鏡不被損壞，需要特別地設(shè)定預(yù)定深度D，優(yōu)選地，預(yù)定深度D設(shè)置得盡量小。預(yù)定深度D可根據(jù)當(dāng)利用激光209聚焦于該預(yù)定深度D處并使透鏡200的材料發(fā)生改變時(shí)不使透鏡200的頂面203被激光損壞而確定。優(yōu)選地，無(wú)論透鏡的尺寸和形狀如何，預(yù)定深度D可設(shè)置為2_。該距離可較好地通過(guò)激光使材料發(fā)生改變從而產(chǎn)生漫射點(diǎn)，同時(shí)可確保透鏡不被激光所損壞。
[0034]通過(guò)對(duì)激光209的聚焦強(qiáng)度、聚焦時(shí)間、聚焦位置等的控制，可以實(shí)現(xiàn)漫射部207的漫射點(diǎn)的不同設(shè)置。例如，漫射部207的漫射點(diǎn)的位置可通過(guò)激光的控制而設(shè)置成隨機(jī)分布。通常情況下，這種隨機(jī)分布的漫射點(diǎn)更加有利于漫射的產(chǎn)生。
[0035]但是，漫射部207的漫射點(diǎn)的位置可通過(guò)激光的控制而設(shè)置成其它形式的分布，例如，設(shè)置成矩陣分布，從而可以實(shí)現(xiàn)特定需要的光漫射效果。也就是說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明的漫射部不但可通過(guò)激光蝕刻的方法簡(jiǎn)單地形成，并且可以通過(guò)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而形成不同矩陣分布的漫射點(diǎn)以便產(chǎn)生不同的光分布。
[0036]特別地，上述透鏡是用于LED發(fā)光裝置中的透鏡。例如可參照?qǐng)D3所示的透鏡300。其與圖2的透鏡200類似地具有作為入射面的底面301、作為出射面的頂面303以及連接底面301和頂面303的側(cè)面305。透鏡300的內(nèi)部在距離頂面一預(yù)定深度D處設(shè)置有漫射部302。特別地，透鏡300的底面形成有用于容納光源的容納腔301，從而使得通過(guò)PCB 400驅(qū)動(dòng)的LED 500可設(shè)置于容納腔301中。因而，LED 500所發(fā)出的光通過(guò)容納腔的內(nèi)表面發(fā)生折射而到達(dá)漫射部302，從而光線進(jìn)一步由漫射部302產(chǎn)生漫射后通過(guò)出射面303出射到透鏡之外。
[0037]透鏡可以由PC或PMMA制成。這樣的材料選擇的目的一方面在于方便透鏡的注塑成形，另一方面在于這種材料易于在激光下發(fā)生上述的材料改變(即材料的畸變、分子改變或者密度改變)而形成漫射部。
[0038]根據(jù)本發(fā)明所提供的具有漫射部的透鏡，由于其漫射部設(shè)置在透鏡的內(nèi)部，從而不會(huì)受到刮擦的影響，并從而保持良好外觀和光學(xué)效果，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)壽命長(zhǎng)(mouldlifetime)較長(zhǎng)的透鏡。
[0039]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡，所述透鏡包括作為入射面的底面(201)、作為出射面的頂面(203)以及連接所述底面(201)和所述頂面(203)的側(cè)面(205)，其特征在于，所述透鏡的內(nèi)部在距離所述頂面一預(yù)定深度(D)處設(shè)置有漫射部(207)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡，其特征在于，所述漫射部(207)由形成于所述透鏡內(nèi)部的漫射點(diǎn)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的透鏡，其特征在于，所述漫射點(diǎn)通過(guò)利用激光(209)聚焦于所述預(yù)定深度(D)處而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的透鏡，其特征在于，所述預(yù)定深度(D)根據(jù)當(dāng)利用激光(209)聚焦于該預(yù)定深度(D)處并使所述透鏡的在所述預(yù)定深度(D)處的材料發(fā)生改變時(shí)不使所述透鏡的頂面被所述激光(209)損壞而確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的透鏡，其特征在于，所述改變是所述材料在所述預(yù)定深度(D)處所發(fā)生的畸變、分子改變或者密度改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其特征在于，所述漫射點(diǎn)的位置設(shè)置成隨機(jī)分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其特征在于，所述漫射點(diǎn)的位置設(shè)置成矩陣分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其特征在于，所述預(yù)定深度(D)為2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡的底面形成有用于容納光源的容納腔(301)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡由所述PC或PMMA制成。
11.一種LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1_10中任一項(xiàng)所述的透鏡。
12.—種燈具，其特征在于，所述燈具包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED發(fā)光裝置。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK103727490SQ201210393639
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】羅亞斌, 何源源, 汪祖志, 馮耀軍 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司