專利名稱：光學(xué)透鏡和包括該光學(xué)透鏡的發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡。本發(fā)明還涉及一種包括該光學(xué)透鏡的發(fā)光組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的線性燈具中，為了獲得防水效果，通常使用一個(gè)蓋板來包封鋁制框架。多個(gè)光源被包圍在整個(gè)鋁制框架中。這種方案的缺點(diǎn)是即使鋁被拋光或者設(shè)有反射涂層，光損耗也如同LED設(shè)置在鋁框架內(nèi)那樣高。(參見圖1)在現(xiàn)有技術(shù)中的線性燈具中，為了避免上述的光損耗，通常設(shè)置多個(gè)線性排布的光源，分別構(gòu)成一個(gè)發(fā)光模塊，每一個(gè)光源上都設(shè)置有對(duì)應(yīng)的光學(xué)透鏡，用于避免光的損耗以及對(duì)光繼續(xù)再分配。之后再將多個(gè)發(fā)光模塊進(jìn)行包封。這樣的線性燈具的缺點(diǎn)是裝配比較復(fù)雜。(參見圖2)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用于線性燈具的光學(xué)透鏡，該光學(xué)透鏡能夠?qū)⒐鈸p耗降低到最小并且能夠?qū)膺M(jìn)行再分配，同時(shí)還具有裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第一目的還在于提供一種光學(xué)透鏡，該光學(xué)透鏡能夠?yàn)樘峁┮环N好的防水性能的線性燈具提供良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種包括上述光學(xué)透鏡的良好的防水性能的發(fā)光組件。本發(fā)明的第一個(gè)目的如下方案實(shí)現(xiàn)，即一種光學(xué)透鏡，其特征在于，包括相互對(duì)置的兩個(gè)側(cè)壁部分以及連接兩個(gè)側(cè)壁部分的中央部分，所述兩個(gè)側(cè)壁部分和所述中央部分限定出容納多個(gè)線性排列的光源的線性延伸的凹陷空間，所述中央部分包括朝向光源的光輸入面和背離光源的光輸出面，所述側(cè)壁部分包括能對(duì)至少部分光進(jìn)行全反射的反射面。通過多個(gè)線性排布的光源被一個(gè)光學(xué)透鏡包圍在其中，首先可以簡(jiǎn)化裝配，使得多個(gè)光源可以共用一個(gè)透鏡進(jìn)行光分配和避免光損耗。其次，通過各個(gè)光源被側(cè)壁部分和中央部分包圍在其中并且通過中央部分包括朝向光源的光輸入面和背離光源的光輸出面，可以使得光源發(fā)射出的光通過中央部分的光輸入面從光輸出面輸出或者通過側(cè)壁部分的朝向光源的內(nèi)壁入射并進(jìn)而通過側(cè)壁部分反射面全反射后從光輸出面輸出而避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于使用蓋板的情況下的光損耗。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述中央部分的光輸入面為內(nèi)凹曲面。這樣的話，就可以通過調(diào)整光輸入面的走向來獲得預(yù)期的光輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述中央部分的光輸出面具有凹面彎曲的中間區(qū)域以及位于所述中間區(qū)域兩側(cè)的凸面彎曲的邊緣區(qū)域。從而獲得預(yù)期的光輸出。優(yōu)選地，所述光輸出面的邊緣區(qū)域的曲率大于所述中間區(qū)域的曲率。根據(jù)設(shè)計(jì)需求的不同，可以調(diào)整光輸出面的構(gòu)型，例如將通過光輸入面輸入的光的一部分偏離或靠近光源主方向，使得垂直于光源主方向設(shè)置的與光輸出面間隔設(shè)置在透鏡之后的平面上照明面增大或者變小。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述光源主方向穿過所述光輸出面的中間區(qū)域，并且所述邊緣區(qū)域?qū)ΨQ地分布在所述中間區(qū)域的兩側(cè)。由此，使得相對(duì)于光源主方向成一角度從光輸出面輸出的光輸出增強(qiáng)。因此，也增大了光源的照明面。優(yōu)選地，所述光輸入面是自由曲面。優(yōu)選地，光輸出面由多項(xiàng)式Z(X)= 4 (χ/10) 2-36 (χ/10)4來描述，其中ζ平行于光源主方向。優(yōu)選地，所述兩個(gè)側(cè)壁部分的反射面為所述側(cè)壁部分的外側(cè)面。優(yōu)選地，所述光學(xué)透鏡由軟性材料制成，軟性材料優(yōu)選為聚酰胺、PVC、TPU、硅膠構(gòu)成的軟性材料組中的一種。從而可以很方便地通過切割獲得期望的尺寸。優(yōu)選地，中央部分和側(cè)壁部分通過擠出成型工藝一體制成。從而可以很高效地制造。本發(fā)明相應(yīng)還提供過一種發(fā)光組件，所述發(fā)光組件包括具備上述特征的光學(xué)透鏡；多個(gè)光源，容納在所述光學(xué)透鏡的線性凹陷空間中；承載所述多個(gè)光源的電路板；以及框架，支撐所述電路板并且從所述電路板的兩側(cè)向外伸出。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件也具有光耗較小并且裝配簡(jiǎn)單的效果，并且為提供一種防水性能較佳的發(fā)光組件提供了良好基礎(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明，框架由具有金屬或具有良好導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度的其它材料構(gòu)成。良好的導(dǎo)熱性可以理解為20W/Mk，更優(yōu)選的是高于100W/Mk。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種防水性能較好的發(fā)光組件，其中在所述透鏡和所述框架之間的空間內(nèi)設(shè)置有包封件，以包封所述透鏡和所述框架的空間。從而實(shí)現(xiàn)了良好的防水性。 進(jìn)一步，在所述透鏡和所述框架之間的空間內(nèi)設(shè)置有包封膠，用于進(jìn)一步提高了防水性。根據(jù)本發(fā)明的透鏡具有光損耗小并且裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并且為提供一種好的防水性能的線性燈具提供良好的基礎(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件具有光損耗并且裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并且具有良好的防水性能。


下面將借助附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。相同的或作用相同的部件具有相同的參考標(biāo)號(hào)。圖中示出圖1，2示出了現(xiàn)有技術(shù)的線性燈具的兩種方案；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明透鏡的立體圖；圖4a，4b示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件安裝了透鏡之后的視圖；圖如_5€示出了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光組件和根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件的光路對(duì)照?qǐng)D，光分布對(duì)照?qǐng)D以及光效對(duì)照?qǐng)D(5a-5c對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，5d-5f對(duì)應(yīng)于本發(fā)明)；圖6，7示出了根據(jù)本發(fā)明的具有防水結(jié)構(gòu)的發(fā)光組件的視圖。
具體實(shí)施例方式圖1，2分別示出了現(xiàn)有技術(shù)的線性燈具的兩種方案。如前所述，圖1中的光損耗較大，圖2中的裝配較為復(fù)雜。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明透鏡1的立體圖。根據(jù)本發(fā)明的透鏡1呈線性走向。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的透鏡1設(shè)計(jì)有線性凹陷空間2，用于將多個(gè)線性排列的光源(圖3中未示出)容納在其中。根據(jù)本發(fā)明的線性延伸的透鏡1包括中央部分3和兩個(gè)側(cè)壁部分4。由中央部分3在一側(cè)連接兩個(gè)側(cè)壁部分4，共同圍成了一個(gè)開口，構(gòu)成上述的線性凹陷空間2， 從而可以將多個(gè)光源都放在這一個(gè)透鏡1中。該透鏡1的中央部分3包括朝向光源那一側(cè)的位于內(nèi)側(cè)的光輸入面5和背離光源的位于外側(cè)的光輸出面6。當(dāng)然側(cè)壁部分4的內(nèi)壁部分也會(huì)起到光輸入面的作用。側(cè)壁部分4包括能夠進(jìn)行全反射的反射面16，從側(cè)壁部分4的內(nèi)壁入射的至少部分光線通過該反射面16全反射后進(jìn)一步通過光輸出面6射出。從中央部分的光輸入面5入射的光線經(jīng)過折射后從光輸出面6射出(光路圖參見圖如，5(1)。為了獲得偏離光源主方向的更大的出射范圍以及為了獲得理想的光分布圖案，可以相應(yīng)地調(diào)整光輸入面5以及光輸出面6的構(gòu)型以及側(cè)壁部分4距離光源主方向的距離。在本實(shí)施例中，光輸入面5設(shè)計(jì)為內(nèi)凹曲面。光輸入面5可以是自由曲面或其它適合的曲面。而光輸出面6則具有凹面彎曲的中間區(qū)域7 和位于中間區(qū)域7兩側(cè)的邊緣區(qū)域8。光輸出面6的邊緣區(qū)域的曲率大于中間區(qū)域7的曲率。光源主方向穿過所述光輸出面6的中間區(qū)域7，并且所述邊緣區(qū)域8對(duì)稱地分布在所述中間區(qū)域7的兩側(cè)。光輸出面也可以由多項(xiàng)式Z(X) =4(X/10)2-36(X/10)4來描述，其中ζ 平行于光源主方向。透鏡1本身可以是一體制成的，可以考慮通過擠出的方法通過軟材料制得，從而可以通過切割獲得期望的任意的尺寸。該軟材料例如為聚酰胺、PVC、TPU、硅膠。圖如，仙示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件安裝了透鏡之后的視圖。本發(fā)明的發(fā)光組件10包括如前所述的根據(jù)本發(fā)明的透鏡1。如圖所示，多個(gè)光源11，容納在光學(xué)透鏡1的線性凹陷空間2中。 發(fā)光組件10還包括承載多個(gè)光源11的電路板12 ；以及框架13，支撐電路板12并且從所述電路板12的兩側(cè)向外伸出。本發(fā)明的發(fā)光組件10由于無需現(xiàn)有技術(shù)中的蓋板，而是采用了直接用于多個(gè)光源11的線性透鏡1，因此降低了光損耗同時(shí)又使得裝配變得簡(jiǎn)單。從圖如中的光路示意圖可以看出，光線輸入透鏡1中并且經(jīng)反射、折射后從透鏡1的中央部分的光輸出面射出。圖如_5€示出了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光組件和根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光組件的光路對(duì)照?qǐng)D，光分布對(duì)照?qǐng)D以及光效對(duì)照?qǐng)D(5a-5c對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，5d-5f對(duì)應(yīng)于本發(fā)明)。從中可以看出，光線經(jīng)過本發(fā)明的透鏡之后光損耗較小，并且光分布效果也較好，燈具整體光效可達(dá) 80%。從側(cè)壁部分4的內(nèi)壁入射的至少部分光線通過反射面全反射后進(jìn)一步通過光輸出面 6射出。從中央部分的光輸入面5入射的光線經(jīng)過折射后從光輸出面6射出。圖6，7示出了根據(jù)本發(fā)明的具有防水結(jié)構(gòu)的發(fā)光組件的視圖。從圖6中可以看出， 在透鏡1和框架13之間的空間內(nèi)設(shè)置有包封件14，以包封所述透鏡1和所述框架13之間的空間。進(jìn)一步如7所示，其中進(jìn)一步加入了包封膠15，填充在包封件14上，在所述透鏡1 和所述框架13之間的空間中，從而獲得進(jìn)一步的防水效果。標(biāo)號(hào)列表1 透鏡2線性凹陷空間3中央部分4側(cè)壁部分5光輸入面6光輸出面7中間區(qū)域8邊緣區(qū)域10發(fā)光組件
11 光源12電路板13 框架14包封件15包封膠16側(cè)壁部分的反射面
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，包括相互對(duì)置的兩個(gè)側(cè)壁部分(4)以及連接兩個(gè)側(cè)壁部分(4)的中央部分(3)，所述兩個(gè)側(cè)壁部分(4)和所述中央部分C3)限定出容納多個(gè)線性排列的光源(11)的線性凹陷空間O)，所述中央部分(3)包括朝向光源(11)的光輸入面 (5)和背離光源(11)的光輸出面(6)，所述側(cè)壁部分包括能對(duì)至少部分光進(jìn)行全反射的反射面(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述中央部分C3)的所述光輸入面(5)為內(nèi)凹曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述中央部分C3)的所述光輸出面(6)具有凹面彎曲的中間區(qū)域(7)以及位于所述中間區(qū)域(7)兩側(cè)的凸面彎曲的邊緣區(qū)域⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述光輸出面(6)的邊緣區(qū)域 (8)的曲率大于所述中間區(qū)域(7)的曲率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述光源主方向穿過所述光輸出面(6)的中間區(qū)域(7)，并且所述邊緣區(qū)域(8)對(duì)稱地分布在所述中間區(qū)域(7)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述光輸入面⑶是自由曲面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述光輸出面(6)由多項(xiàng)式 ζ (x) = 4 (χ/10) 2-36 (χ/10)4來描述，其中ζ平行于光源主方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述兩個(gè)側(cè)壁部分(4)的反射面(16)為所述側(cè)壁部分的外側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述中央部分(3)和所述側(cè)壁部分由選自聚酰胺、PVC、TPU、硅膠構(gòu)成的軟性材料組中的一種制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，所述中央部分C3)和所述側(cè)壁部分(4)通過擠出成型工藝一體制成。
11.一種發(fā)光組件(10)，其特征在于所述發(fā)光組件(10)包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(1)；多個(gè)光源，容納在所述光學(xué)透鏡(1)的線性凹陷空間(2)中；承載所述多個(gè)光源(11)的電路板(1 ；以及框架(13)，支撐所述電路板(1 并且從所述電路板(12)的兩側(cè)向外伸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光組件(10)，其特征在于，在所述光學(xué)透鏡(1)和所述框架(13)之間的空間內(nèi)設(shè)置有包封件(14)，以包封所述光學(xué)透鏡(1)和所述框架(13)之間的空間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光組件(10)，其特征在于，在所述光學(xué)透鏡(1)和所述框架(13)之間的空間內(nèi)設(shè)置有包封膠(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡(1)，其特征在于，包括相互對(duì)置的兩個(gè)側(cè)壁部分(4)以及連接兩個(gè)側(cè)壁部分(4)的中央部分(3)，所述兩個(gè)側(cè)壁部分(4)和所述中央部分(3)限定出容納多個(gè)線性排列的光源(11)的線性凹陷空間(2)，所述中央部分(3)包括朝向光源(11)的光輸入面(5)和背離光源(11)的光輸出面(6)，所述側(cè)壁部分包括能對(duì)至少部分光進(jìn)行全反射的反射面(16)。根據(jù)本發(fā)明的透鏡具有光損耗小并且裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并且為提供一種好的防水性能的線性燈具提供良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明還涉及一種包括該光學(xué)透鏡的發(fā)光組件。
文檔編號(hào)F21V31/00GK102478207SQ20101056503
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者馮耀軍, 古念松, 楊燦邦, 武輝 申請(qǐng)人:歐司朗有限公司