專利名稱：透鏡燈具結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明燈具領(lǐng)域，特別是指一種應(yīng)用于展示用照明燈具或室內(nèi)用照明燈具上之透鏡燈具結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景由于發(fā)光二極管具有體積小、耗電量低、壽命長(zhǎng)及效率高之優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛地運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域之中。隨著目前發(fā)光二極管技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)光二極管的應(yīng)用也逐漸開(kāi)展，包括各種照明器具、指示燈、攜帶式手電筒、液晶屏幕背光板、汽車(chē)儀表及內(nèi)裝燈等，以發(fā)光二極管取代現(xiàn)有之各項(xiàng)照明設(shè)備已是時(shí)勢(shì)所趨。由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，發(fā)光二極管出光具有指向性，無(wú)法如以往的鎢絲燈、日光燈產(chǎn)生全區(qū)域的光；且其型態(tài)為點(diǎn)光源，多顆搭配使用時(shí)易發(fā)生亮暗區(qū)之情形。故，為使發(fā)光二極管能達(dá)成現(xiàn)有燈具之效果，改善其發(fā)光角度、光度分布及照度分布，除了燈具構(gòu)造上之設(shè)計(jì)改良，亦常使用光學(xué)透鏡改良出光效果。因此由光之折射現(xiàn)象改變光行進(jìn)之路線，針對(duì)不同燈具之需求加以設(shè)計(jì)，使發(fā)光二極管發(fā)揮最大之效益。有鑒于此，利用二次光學(xué)原理而制成之光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，得以產(chǎn)生亮度集中、照射區(qū)域均亮等照明效果。于此研發(fā)出另一種照明燈具之透鏡結(jié)構(gòu)，于該透鏡結(jié)構(gòu)上設(shè)有一圓弧曲面，且該圓弧曲面由同心圓設(shè)置的復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)所組成，得以改變并調(diào)整一 LED發(fā)光源之發(fā)光角度、光度分布與照度分布，使其光線照射分布更加集中且均勻，以提供使用者更舒適的照明環(huán)境，且能符合節(jié)能省碳之環(huán)保要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)整LED發(fā)光源之發(fā)光角度、光度分布與照度分布之透鏡結(jié)構(gòu)，將光源經(jīng)由二次折射后更均勻集中。本實(shí)用新型的另外一個(gè)目的是提供一種方便組裝的照明燈具之透鏡結(jié)構(gòu)，透過(guò)基座之設(shè)置使透鏡能簡(jiǎn)易與發(fā)光二極管光源結(jié)合，確保其使用之穩(wěn)定性。為達(dá)上述目的，該透鏡燈具結(jié)構(gòu)，是與一發(fā)光二極管光源結(jié)合形成一燈具；該透鏡燈具結(jié)構(gòu)包含一透鏡本體，包含一圓弧部，設(shè)于該透鏡本體之頂部，該圓弧部之外曲面系由復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)所組成，該等曲面點(diǎn)之設(shè)置為以該圓弧部軸心為圓心之同心圓；及一入光面，由該圓弧部之外曲面邊緣圍繞而成；以該入光面之圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸設(shè)置于該入光面上，Y軸為通過(guò)該圓弧部之軸心，d為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)；該等曲面點(diǎn)至該X、Y軸距離大于等于零并分別具有一相對(duì)誤差P，且-d/20 ^ P ^ d/20 ；及一基座，連接該透鏡本體與該發(fā)光二極管光源。綜上，本實(shí)用新型更提供以下數(shù)個(gè)實(shí)施例，使該圓弧部具有不同之外曲面。于第一實(shí)施例中，該等曲面點(diǎn)于X-Y坐標(biāo)平面上具有各點(diǎn)(0，5.45)、(1.75，5. 32)、(3.83， 4. 77)、(5. 62，3. 92)、(7. 44，2. 71), (9. 12，1. 27)、(10. 41，0)。其中，該單位坐標(biāo)長(zhǎng) d 為 1mm， 該相對(duì)誤差P為-0. 05mm ^ ρ ^ 0. 05mm。且該透鏡燈具結(jié)構(gòu)更包含一組設(shè)組件，為可透光之矮柱狀體，設(shè)于該透鏡本體之底部，基座供以裝設(shè)該透鏡本體于該基座。為了組裝之便利性，該基座包含一第一環(huán)擋墻，設(shè)于該基座之周緣，且該第一環(huán)擋墻內(nèi)緣凸設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)抵靠部與復(fù)數(shù)個(gè)第一卡扣部，供以卡合該透鏡本體于該基座，并使該圓弧部置于該基座外部； 一第一出光孔，設(shè)于該基座上且設(shè)于對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源之方位，該第一出光孔之開(kāi)口系延伸至該第一環(huán)擋墻，其上具有一出光部供以連接該發(fā)光二極管光源。在第二實(shí)施例中，該等曲面點(diǎn)于X-Y坐標(biāo)平面上，具有各點(diǎn)(0，15.53)、(5.87， 14. 84)、(10. 97，13. 03)、(15. 18，10. 59)、(19. 30，7. 42)、(23. 05，3. 81)、(26. 48，0)。其中， 該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為1mm，該相對(duì)誤差ρ為-0. 05mm ^ ρ ^ 0. 05mm。且該透鏡燈具結(jié)構(gòu)更包含一組設(shè)組件，為可透光之矮柱狀體，設(shè)于該透鏡本體之底部，供以裝設(shè)該透鏡燈具結(jié)構(gòu)于該基座；及復(fù)數(shù)個(gè)卡扣腳，該等卡扣腳系對(duì)稱設(shè)置于該組設(shè)組件。為了散射光線以達(dá)均勻擴(kuò)散之光學(xué)效果，該燈具透鏡結(jié)構(gòu)之底部為一霧面。為了組裝之便利性，該基座包含一第二環(huán)擋墻，設(shè)于該基座之周緣，該第二環(huán)擋墻上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)避線槽；一裝設(shè)面，為環(huán)狀平面， 其邊緣與該第二環(huán)擋墻邊緣相互連接；復(fù)數(shù)個(gè)第二卡扣部，位于該裝設(shè)面上，供以扣合該等卡扣腳，固定該透鏡本體于該基座，該等卡扣部與該等避線槽之位置相對(duì)應(yīng)；及一第二出光孔，由該裝設(shè)面向內(nèi)延伸形成，設(shè)于對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源之位置。實(shí)用新型的有益效果在于可展現(xiàn)不同坐標(biāo)之曲面點(diǎn)各自形成相異之外曲面弧度，并結(jié)合基座與發(fā)光二極管光源，使光線經(jīng)過(guò)散射、二次折射等光學(xué)原理，產(chǎn)生光線集中、 照度均勻等光學(xué)效果，是由曲面點(diǎn)之設(shè)計(jì)調(diào)整發(fā)光二極管之發(fā)光角度、光度分布與照度分布，以發(fā)揮發(fā)光二極管最大的功效，適用各種燈具照明。

圖1，為第一實(shí)施例之立體分解圖。圖2，為第一實(shí)施例之立體組合圖。圖3，為第一實(shí)施例于X-Y平面之剖視圖。圖4，為第一實(shí)施例之光線追跡示意圖。圖5，為第二實(shí)施例之立體分解圖。圖6，為第二實(shí)施例之立體組合圖。圖7，為第二實(shí)施例于X-Y平面之剖視圖。圖8，為本第二實(shí)施例之光線追跡示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例之立體分解圖與組合圖。如圖中所示，本發(fā)明之透鏡燈具結(jié)構(gòu)1，與一發(fā)光二極管光源3結(jié)合形成一燈具，提供照明。該透鏡燈具結(jié)構(gòu)1包含一透鏡本體11，由透明耐熱之材質(zhì)制成，供以導(dǎo)引從該發(fā)光二極管光源3散發(fā)出的光線一基座16，供以連接該透鏡本體11與該發(fā)光二極管光源3。該透鏡本體11包含一圓弧部111，設(shè)于該透鏡本體11之頂部，該圓弧部111之外曲面由復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)1111所組成，該等曲面點(diǎn)1111之設(shè)置為以該圓弧部111軸心為圓心之同心圓。該圓弧部111之外曲面邊緣圍繞成為一入光面112，為圓形之平面，使該透鏡本體11形成丘形之一透明體。光線從該入光面112進(jìn)入透鏡本體11，并從該圓弧部111射出，使其更均勻集中。該透鏡本體11之底部更連接一組設(shè)組件13，該組設(shè)組件13為可透光之矮柱狀體，供以在不影響該透鏡本體11之光學(xué)效能下，將該透鏡本體11裝設(shè)于該基座 16。為了快速而穩(wěn)固得將該透鏡本體11與該發(fā)光二極管光源3結(jié)合，該透鏡燈具結(jié)構(gòu) 1之該基座16具有一第一環(huán)擋墻161，設(shè)于該基座16之周緣，使該基座16形成中空管之型態(tài)。該第一環(huán)擋墻161內(nèi)緣凸設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)抵靠部162與復(fù)數(shù)個(gè)第一卡扣部163，使該組設(shè)組件13穩(wěn)固卡合于該等抵靠部162與該等卡扣部163之間，供以固定該透鏡本體11于該基座16，使該圓弧部111置于該基座16外部。另于該基座16對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源3之方位設(shè)有一第一出光孔166，且該第一出光孔166之開(kāi)口系延伸至該第一環(huán)擋墻161，以便于組裝該發(fā)光二極管光源3。該第一出光孔166上具有一出光部165，供以連接該發(fā)光二極管光源3，使光從該出光部165發(fā)散進(jìn)入該透鏡本體11。為了將該透鏡燈具結(jié)構(gòu)1與燈具或電子組件組裝，該第一環(huán)擋墻161更設(shè)有一裝設(shè)部167，該裝設(shè)部167系由一環(huán)凸1671與一裝設(shè)扣所組成1672，以配合各型態(tài)之燈具達(dá)到最佳之出光效果。請(qǐng)一并參閱圖3、圖4，為本實(shí)用新型第一實(shí)施于X-Y平面之剖視圖與為本實(shí)用新型第一實(shí)施例之光線追跡示意圖。以該入光面112之圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸設(shè)置于該入光面112上，Y軸為通過(guò)該圓弧部111之軸心，d為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)；該等曲面點(diǎn)1111至該X、Y 軸距離系大于等于零并分別具有一相對(duì)誤差P，且-d/20 ( ρ ( d/20，令該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為 Imm,則該相對(duì)誤差ρ為-0. 05mm彡ρ彡0. 05mm。如圖所示，該等曲面點(diǎn)1111于X-Y坐標(biāo)平面上具有各點(diǎn)(0,5. 45)、(1. 75，5. 32)、(3. 83，4. 77)、(5. 62，3. 92)、(7. 44，2. 71)、(9. 12， 1.27),(10.41,0),由上述各點(diǎn)形成該圓弧部111之球形對(duì)稱曲面。光從該入光面112進(jìn)入該透鏡本體11時(shí)產(chǎn)生第一次折射，使光的角度向內(nèi)集中，并于由該圓弧部111出射并產(chǎn)生第二次折射，使光更加集中。再請(qǐng)參閱圖5、6、7、8，為本實(shí)用新型第二實(shí)施例之立體分解圖、組合圖、于X-Y平面之剖視圖、以及光線追跡示意圖。如圖中所示，該第二實(shí)施例亦包含一透鏡本體21及一基座沈，該透鏡本體21是由該基座沈連接該發(fā)光二極管光源3。該透鏡本體21亦包含一圓弧部211于頂部，由同心圓設(shè)置之復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)2111組成，其外曲面邊緣圍繞成為一入光面212。該透鏡本體11之底部更連接可透光矮柱狀體之一組設(shè)組件23及對(duì)稱設(shè)置之復(fù)數(shù)個(gè)卡扣腳對(duì)，供以裝設(shè)該透鏡本體21于該基座26。對(duì)應(yīng)該第二實(shí)施例之透鏡本體21，該基座沈包含一第二環(huán)擋墻沈1，設(shè)于該基座 26之周緣，該第二環(huán)擋墻261上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)避線槽262供以避開(kāi)電線以方便裝設(shè)，并排出該發(fā)光二極管光源3產(chǎn)生之高熱。另有環(huán)狀平面之一裝設(shè)面沈3，其邊緣與該第二環(huán)擋墻261 之邊緣相互連接，該裝設(shè)面263上對(duì)應(yīng)該等避線槽262之位置設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第二卡扣部沈4， 供以扣合該等卡扣腳對(duì)，固定該透鏡本體21于該基座沈。該裝設(shè)面263之另一側(cè)向內(nèi)延伸形成一第二出光孔沈5，設(shè)于對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源3之位置，供該發(fā)光二極管光源3裝設(shè)以發(fā)揮該透鏡本體21最佳之光學(xué)效能。以該入光面212之圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸設(shè)置于該入光面212上，Y軸為通過(guò)該圓弧部211之軸心，d為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)；該等曲面點(diǎn)2111至該X、Y軸距離系大于等于零并分別具有一相對(duì)誤差P，且-d/20彡ρ彡d/20,令該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為1mm，則該相對(duì)誤差P為-0.05mm彡ρ彡0. 05mm,若該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為1mm，則該相對(duì)誤差ρ為-0. 05mm彡ρ彡0. 05mm。如圖所示，該等曲面點(diǎn)于X-Y坐標(biāo)平面上，具有各點(diǎn)(0，15. 53)、 (5. 87，14. 84)、(10. 97，13. 03)、(15. 18，10. 59)、(19. 30，7. 42)、(23. 05，3. 81)、(26. 48,0), 形成該圓弧部211之球形對(duì)稱曲面，光經(jīng)過(guò)該透鏡本體21 二次折射后，達(dá)到聚光之亮圈效果。該燈具透鏡結(jié)構(gòu)之底部更可為一霧面，光進(jìn)入該透鏡時(shí)先產(chǎn)生散射，使分布更加均勻， 再經(jīng)由透鏡本體21之光學(xué)效應(yīng)達(dá)到集中光線之功能。
權(quán)利要求1.一種透鏡燈具結(jié)構(gòu)，與一發(fā)光二極管光源結(jié)合形成一燈具；該透鏡燈具結(jié)構(gòu)包含 一透鏡本體，其特征在于，包含一圓弧部，設(shè)于該透鏡本體之頂部，該圓弧部之外曲面系由復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)所組成，該等曲面點(diǎn)之設(shè)置為以該圓弧部軸心為圓心之同心圓；及一入光面， 由該圓弧部之外曲面邊緣圍繞而成；以該入光面之圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸設(shè)置于該入光面上，Y軸為通過(guò)該圓弧部之軸心，d為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)；該等曲面點(diǎn)至該X、Y軸距離大于等于零并分別具有一相對(duì)誤差P，且-d/20 ^ P ^ d/20 ；及一基座，連接該透鏡本體與該發(fā)光二極管光源。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該等曲面點(diǎn)于X-Y坐標(biāo)平面上具有各點(diǎn) (0,5. 45)、(1. 75,5. 32)、(3. 83,4. 77)、(5. 62,3. 92)、(7. 44,2. 71)、(9. 12，1. 27)、(10. 41， 0)。
3.如權(quán)利要求2所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為1mm，該相對(duì)誤差ρ 為-0. 05mm ^ ρ ^ 0. 05mmo
4.如權(quán)利要求2所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，更包含一組設(shè)組件，為可透光之矮柱狀體，設(shè)于該透鏡本體之底部，供以裝設(shè)該透鏡本體于該基座。
5.如權(quán)利要求2所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該基座包含一第一環(huán)擋墻，設(shè)于該基座的周緣，且該第一環(huán)擋墻內(nèi)緣凸設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)抵靠部與復(fù)數(shù)個(gè)第一卡扣部，供以卡合該透鏡本體于該基座，并使該圓弧部置于該基座外部；及一第一出光孔，設(shè)于該基座上且設(shè)于對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源之方位，該第一出光孔之開(kāi)口系延伸至該第一環(huán)擋墻，其上具有一出光部供以連接該發(fā)光二極管光源。
6.如權(quán)利要求1所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該等曲面點(diǎn)于X-Y坐標(biāo)平面上，具有各點(diǎn) (0，15. 53)、(5. 87，14. 84)、(10. 97，13. 03)、(15. 18，10. 59)、(19. 30，7. 42)、(23. 05，3. 81)、 (26. 48，0)。
7.如權(quán)利要求6所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該單位坐標(biāo)長(zhǎng)d為1mm，該相對(duì)誤差ρ 為-0. 05mm ^ ρ ^ 0. 05mmo
8.如權(quán)利要求6所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，更包含一組設(shè)組件，為可透光的矮柱狀體，設(shè)于該透鏡本體之底部，供以裝設(shè)該透鏡燈具結(jié)構(gòu)于該基座；及復(fù)數(shù)個(gè)卡扣腳，該等卡扣腳是對(duì)稱設(shè)置于該組設(shè)組件。
9.如權(quán)利要求8所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該燈具透鏡結(jié)構(gòu)之底部為一霧面。
10.如權(quán)利要求6所述的透鏡燈具結(jié)構(gòu)，其中，該基座包含一第二環(huán)擋墻，設(shè)于該基座之周緣，該第二環(huán)擋墻上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)避線槽；一裝設(shè)面，為環(huán)狀平面，其邊緣與該第二環(huán)擋墻邊緣相互連接；復(fù)數(shù)個(gè)第二卡扣部，位于該裝設(shè)面上，供以扣合該等卡扣腳，固定該透鏡本體于該基座，該等卡扣部與該等避線槽之位置相對(duì)應(yīng)；及一第二出光孔，由該裝設(shè)面向內(nèi)延伸形成，設(shè)于對(duì)應(yīng)該發(fā)光二極管光源之位置。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種透鏡燈具結(jié)構(gòu)，是與一發(fā)光二極管光源結(jié)合形成一燈具；該透鏡燈具結(jié)構(gòu)包含一透鏡本體，包含一圓弧部，設(shè)于該透鏡本體之頂部，該圓弧部之外曲面是由復(fù)數(shù)個(gè)曲面點(diǎn)所組成，該等曲面點(diǎn)之設(shè)置為以該圓弧部軸心為圓心之同心圓；及一入光面，由該圓弧部之外曲面邊緣圍繞而成；以該入光面之圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸設(shè)置于該入光面上，Y軸為通過(guò)該圓弧部之軸心，d為一單位坐標(biāo)長(zhǎng)；該等曲面點(diǎn)至該X、Y軸距離大于等于零并分別具有一相對(duì)誤差p，且-d/20≤p≤d/20；及一基座，連接該透鏡本體與該發(fā)光二極管光源，可使該光源的出光更加均勻集中。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202252945SQ20112025430
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者唐德龍 申請(qǐng)人:東莞雷笛克光學(xué)有限公司