一種透鏡及照明裝置的制作方法

本實用新型涉及光學技術領域，尤其涉及一種透鏡及照明裝置。

背景技術：

隨著生活品質的提高，人們對于室內裝潢的要求也越來越高，尤其是最能體現室內環境效果的照明裝置，如裝飾燈，因此各種款式各異的裝飾燈進入到人們的生活。然而現有技術中的裝飾燈大都具有結構復雜、出光效果單一的問題。

例如，中國實用新型專利公告第201739811U號公開了一種水晶燈，包括燈座和透明燈柱，所述透明燈柱固接在燈座上，所述燈座內設置有電光源，該水晶燈還包括透明體，所述透明燈柱內設置有柱形通道，所述透明體置于柱形通道內。在上述基礎上，所述透明體由多段透明介質首尾相接構成，所述透明介質可以由水晶、玻璃或亞克力構成；所述透明介質的頂端鍍有金屬膜，所述透明燈柱由水晶或玻璃構成。由于，透明體由多段透明介質首尾相接構成，因此，該水晶燈結構具有結構復雜，安裝麻煩的問題。同時，該水晶燈內光源發出的光線經過透明體及透明燈柱也具有出光效果單一的問題。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型實施例提供一種透鏡，用于提高照明裝置的出光效果。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種透鏡，其包括側壁及位于透鏡內部且連接所述側壁內表面的間隔壁，所述側壁和間隔壁構成第一腔及第二腔；所述透鏡設有光入射面及光出射面，所述第一腔的內表面為光入射面，所述側壁外表面及所述第二腔的內表面為光出射面，通過光入射面進入透鏡內的光線，經光出射面折射和/或全反射后從光出射面射出。

進一步的，所述光入射面包括第一光入射面及第二光入射面，所述第一光入射面為第一腔對應側壁的內表面，所述第二光入射面為第一腔對應的間隔壁的表面，所述光出射面包括第一光出射面、第二光出射面及第三光出射面，所述第一光出射面為側壁的外表面，所述第二光出射面為第二腔對應側壁的內表面，所述第三光出射面為第二腔對應間隔壁的表面。

進一步的，所述側壁的外表面設置有微結構，所述微結構呈棱錐體和/或棱臺體。

進一步的，通過第一光入射面進入透鏡內的光線，部分光線經微結構后發生折射后經過第一光出射面射出、部分光線可以通過上述微結構發生全反射后經過第二光出射面射出。

進一步的，所述微結構呈四棱錐體，所述四棱錐體表面包括兩個第一表面及兩個第二表面，所述第一表面及第二表面均呈三角形，所述第一表面的面積小于第二表面的面積。

進一步的，通過所述第一光入射面進入所述透鏡內的光線，在所述第一表面處發生全反射、在所述第二表面處發生折射。

進一步的，所述側壁呈封閉的環形，或所述側壁沿直線或曲線方向延伸。

為解決上述問題，本實用新型實施例還提供一種照明裝置，用于提高其整體出光效果。

為實現上述目的，本實用新型提供一種照明裝置，其包括：燈體、與所述燈體連接的發光組件以及與所述燈體連接且覆蓋所述發光組件的如上述實用新型內容的所述透鏡。

進一步的，所述透鏡呈碗形，所述發光組件以及所述燈體位于所述透鏡的一側。

進一步的，所述照明裝置還包括定位件，所述定位件與所述燈體連接并將所述透鏡定位于所述燈體。

進一步的，所述定位件包括第三光入射面和第四光出射面，所述第四光出射面上設置有多個棱面。

進一步的，所述透鏡的側壁的外表面上覆有反光材料，或，所述透鏡的側壁的外表面設置有鏡面反射器。

進一步的，所述發光組件包括基板及設置于所述基板上的若干發光單元。

進一步的，所述燈體包括燈頭、與所述燈頭連接的殼體、收容于所述殼體內且與所述燈頭及所述發光組件電性連接的驅動電源組件。

進一步的，所述燈體還包括設置于殼體內且位于驅動電源組件上方的均熱板和連接于殼體的固定件，所述固定件與所述定位件連接。

進一步的，所述定位件包括主體部及連接部，所述連接部穿過所述間隔壁與所述固定件螺紋連接。

進一步的，所述照明裝置為裝飾燈、吊燈、球泡燈、燭泡燈、G泡燈或筒燈。

本實用新型實施例采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：通過在透鏡上設置由側壁和間隔壁構成的光入射面和光出射面，發光單元發出的光線由光入射面進入所述透鏡后，部分光線經光出射面折射出射產生璀璨出光效果，部分光線全反射后出射得到晶瑩剔透的發光效果，提升照明裝置發光的美感，進而提升用戶體驗。另外，本實用新型實施例提供的照明裝置光學結構簡單，安裝方便，且適合大批量生產。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例提供的照明裝置的立體視圖；

圖2為圖1的立體分解圖；

圖3為沿圖1內A-A線的剖視圖；

圖4為圖1所示的照明裝置中燈體的立體分解圖；

圖5為光線在圖3所示的透鏡中的傳播路徑示意圖；

圖6為圖1所示的照明裝置中透鏡的微結構俯視圖；

圖7為光線在圖3所示的定位件中的傳播路徑示意圖；

圖8為本實用新型另一實施例提供的照明裝置示意圖；

圖9為本實用新型另一實施例提供的照明裝置示意圖；

圖10為本實用新型另一實施例提供的照明裝置示意圖；

圖11為本實用新型另一實施例提供的照明裝置示意圖；

圖12為本實用新型另一實施例提供的照明裝置示意圖；

附圖標記說明：100—照明裝置，1—燈體，11—燈頭，12—殼體，13—驅動電源組件，14—均熱板，15—固定件，151—凸起，2—發光組件，21—發光單元，22—基板，23—圓孔，3—透鏡，31—側壁，311—第一光入射面，312—第一光出射面，313—第二光出射面，32—間隔壁，321—第二光入射面，322—第三光出射面，323—通孔，33—第一腔，34—第二腔，35—微結構，351—第一表面，352—第二表面，4—定位件，41—第三光入射面，42—第四光出射面，43—連接部，44—主體部，3a—透鏡，312a—第一光出射面，313a第二光出射面。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型具體實施例及相應的附圖對本實用新型技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1至圖3所示，本實用新型提供了一種照明裝置100的實施例，該照明裝置100包括：燈體1、與燈體1連接的發光組件2、設置于燈體1一端且與發光組件2相對的透鏡3和位于透鏡3內且與燈體1固定連接的定位件4。以下針對照明裝置100內各個元件的結構及相互之間的連接關系作詳細說明。

如圖3及4所示，燈體1主要包括燈頭11、與燈頭11連接的殼體12、收容于殼體12內且與燈頭11及發光組件2電性連接的驅動電源組件13、設置于殼體12內且位于驅動電源組件13上方的均熱板14和連接于殼體12的固定件15。以下針對燈體1內的各個元件及相互之間的連接關系作詳細說明。

燈頭11包括導電端子(未標號)和具有外螺紋的導電套筒(未標號)。燈頭11可以通過燈座(未圖示)與外部電源(市電)連接，而使驅動電源組件13接收到外部電源。其中，燈頭11的型號可以具體為E27、E14等。

殼體12的主體大致呈筒狀，其可以是由具有絕緣和導熱性能的塑料和金屬制成，具體可以呈塑包鋁/金屬的樣式。殼體12的一端與燈頭11連接，在其內部還固定有驅動電源組13和均熱板14和固定件15，殼體12的另一端與透鏡3接觸。

驅動電源組件13呈豎直放置且固定于殼體12內部，其包括一個基板及一個或多個安裝在基板上并通過在基板內的布線而電性連接在一起的若干元器件(未圖示)，這些元器件的例子包括但不限于LED驅動控制器芯片、整流芯片、電阻器、電容器、保險絲和線圈等。上述元器件可以設置與基板的一個側面，或左右兩個側面上。這些元器件可以通過貼片或直插等方式安裝于基板上。驅動電源組件13與發光組件2電性連接，驅動電源組件13可以驅動發光組件2上的發光單元21發光。

進一步的，在本實施例中，驅動電源組件13和發光組件2為兩個獨立的元件。當然，在其它可替換的實施方式中，驅動電源組件與發光組件還可以集成在一起(共用一個基板)形成一個獨立元件。

均熱板14設置于殼體12的內部，其下端承接于驅動電源組件13，上端與固定件15接觸，均熱板14由圓形的底面(未標號)以及垂直于底面邊緣的若干側壁(未標號)構成。

固定件15主體呈蓋狀，在固定件15中心的凸起151上設置有螺紋孔(未標號)，通過該螺紋孔可以與定位件4螺紋連接。當然在其它可替換的實施方式中，也可以通過在凸起151上設置外螺紋，在定位件4上設置螺紋孔，同樣實現固定件15與定位件4之間的螺紋連接。

如圖2和圖4所示，發光組件2呈圓形的平板狀，通過其中心位置的圓孔23套在燈體1的固定件15的中心位置的凸起151上，進而實現發光組件2與燈體1的連接。在本實施例中，之前所述的均熱板14，固定件15和發光組件2可以共用兩個螺釘進而固定在殼體12上。

發光組件2包括發光單元21和基板22，該基板22上具有導電線路(未圖示)。若干發光單元21可以通過表面貼裝工藝或插入式封裝技術被安裝在發光組件2的基板22的一個表面上。通過發光組件2上的導電線路，若干發光單元21之間相互電性連接。發光組件2的另一個表面上還可以電性連接驅動電源組件13，驅動電源組件13可以驅動發光單元21發光。發光組件2的圓孔23設置于基板22的中心位置，貫穿基板22的上下表面。發光單元21以及驅動電源組件13產生的熱量可以由均熱板14導熱至殼體12，并通過殼體12的表面散熱。優選地，發光單元21可以為發光二極管(LED)。在本實施例中，上述發光單元21的數量為多個，沿圓周方向均勻排列在基板22上。驅動電源組件13可以通過導線(未圖示)電性連接至發光組件2的基板22上。

如圖3和圖5所示，透鏡3為一種光學元件，其大致呈碗狀，其包括側壁31和連接側壁31中下部之間的大致呈水平狀的間隔壁32。間隔壁32的中心位置設有圓形的通孔323。側壁31和間隔壁32共同構成了橫截面大致呈矩形的第一腔33和橫截面大致呈半圓形的第二腔34，發光組件2位于第一腔33中。透鏡3上設有光入射面及光出射面。光入射面為透鏡3第一腔33的內表面。具體地，光入射面包括第一光入射面311和第二光入射面321。第一腔33對應的側壁31內表面為第一光入射面311，第一腔33對應的間隔壁32的表面為第二光入射面321。光出射面包括第一光出射面312、第二光出射面313和第三光出射面322，其中，透鏡3的側壁31的外表面為第一光出射面312，第二腔34對應的側壁31內表面為第二光出射面313，第二腔34對應的間隔壁32的表面為第三光出射面322。其中，第二光出射面313及第三光出射面322為第二腔34的內表面。

如圖3和圖7所示，定位件4設置在透鏡3內，且位于透鏡3的軸線位置，發光組件2以及燈體1位于透鏡3的底部。定位件4為水晶結構，其也為一種光學元件。定位件4包括連接部43及主體部44。主體部44設有第三光入射面41、第四光出射面42。桿狀的連接部43的端頭位置設置有螺紋(未圖示)，同時在固定件15的凸起151上設置有螺紋孔(未圖示)。定位件4的連接部43穿過透鏡3的間隔壁32的通孔323而與燈體1的固定件15螺紋連接，定位件4與燈體1連接的同時進一步將透鏡3固定在燈體1上。

如圖5和圖6所示，側壁31的外表面，即第一光出射面312上還設置有微結構35，上述微結構35具有多個棱面，可以具體是棱錐體或者是棱臺體。另外，為了保證良好的出光效果，上述微結構35之間可以呈陣列狀布滿第一光出射面312。通過微結構35在透鏡3上規則分布，進而產生全反射光得到晶瑩剔透且規則的花紋排布發光效果。

如圖6所示，微結構35具體為四棱錐體，四棱錐的表面包括第一表面351和第二表面352，其中，第一表面351的面積小于第二表面352的面積，第一表面351相對于第二表面352更接近于發光組件2。發光組件2的發光單元21發光時，通過增大進入第二表面352的光線的入射角，當光線在第二表面352上發生折射的時，減少折射光，增加反射光；同時更有利于光線在第一表面351上發生全反射，最終有利于增加反射光的量。另外，由于透鏡3呈碗狀，圖5所示的透鏡3上端碗口處的直徑大，接近于碗底部分的直徑小，還可以將上述第一表面351的底邊長度設置成小于第二表面352的底邊，進而方便上述形狀的四棱錐呈陣列狀布滿透鏡3的外表面。

通過上述微結構35的設計，發光單元21發出的光線由第一光入射面311發生折射后進入透鏡3，進而在透鏡3中繼續傳播至第一光出射面312，通過第一光出射面312上的微結構35，部分光線可以通過上述微結構35的第二表面352發生折射后出射、部分光線可以通過上述微結構35的第一表面351發生全反射，見圖5箭頭所示的方向。當然上述入射光線也可以全部發生折射；又或者是全部發生全反射等，在第一表面351發生全反射后的光線部分可以返回透鏡3進而通過第二光出射面313折射或者全反射后出射。

光從光密介質射向光疏介質時，當入射角超過臨界角時，折射光完全消失，只剩下反射光線，即發生全發射。該實施例提供的照明裝置100通常是工作于空氣中，透鏡3的材料可以采用水晶、塑料等透光材料，其折射率均大于空氣的折射率，相對而言透鏡3稱為光密介質，空氣稱為光疏介質。由于第一光出射面312上的微結構35通常包括有多個棱面，例如四棱錐是由底面的一個四邊形和側面的兩個第一表面351和兩個第二表面352構成，這樣進入透鏡3中的光線在通過微結構35的第二表面352時發生折射；通過微結構35的第一表面351時發生全反射，發生全反射后的光線大部分可以沿第二光出射面313折射后離開透鏡3，其余的可以在透鏡3中循環發生全反射和折射，直至所有的光線射出透鏡3。

此外，定位件4為透光材料，如水晶，透光塑料等，發光單元21發出的光線由第二光入射面321入射進入間隔壁32，由第三光出射面322出射，進而再進入第三光入射面41，最終由第四光出射面42出射，第四光出射面42設置有多個棱面，以便光線通過第四光出射面42上的棱面進而折射后出射產生璀璨的發光效果，見圖7。

本實用新型實施例提供的照明裝置100，通過將透鏡3上設置側壁31和間隔壁32，以及將定位件4設置成傘狀，發光單元21發出的光通過透鏡3時，一部分光由中心的定位件4璀璨出光，兩側光則經過透鏡3，部分折射、部分全反射。折射光產生璀璨出光效果，全反射光得到晶瑩剔透且規則的花紋排布發光效果，給人以高檔次感覺，區別以往的照明裝置效果。

此外，本實用新型實施例提供的照明裝置還可以作為筒燈應用，例如在透鏡的第一光出射面上設置反光材料，具體可以在水晶體的透鏡的第一光出射面上電鍍，鍍層可以為氟化鎂、二氧化鋯、三氧化二鋁、二氧化硅等。

在另一種筒燈的實施方式中，還可以在所述透鏡的第一光出射面外側設置鏡面反射器，未圖示，該鏡面反射器的外形尺寸與透鏡的外形尺寸相適應，例如透鏡為碗狀時，鏡面反射器同樣為碗狀，且尺寸大于透鏡的尺寸且位于透鏡的外部，進而使整個照明裝置沿透鏡的碗口方向產生更佳的發光效果。

另外，本實用新型實施例提供的照明裝置光學結構簡單，適合大批量生產，可單獨使用透鏡或利用透鏡的光路原理應用到其它的照明裝置設計中，達到以往照明裝置無法實現出的光學效果。

在圖1至圖7所示的實施例中，透鏡的主體呈封閉的環狀，根據本實用新型的照明裝置實現原理，透鏡的形狀可以有其他的多種變化形式，例如將圖5所示的透鏡沿直線或者曲線方向延伸，即可得到拉伸型的透鏡。具體如圖8所示，在本實用新型另一實施例提供的照明裝置中，上述照明裝置具體為吊燈，吊燈的透鏡3a整體呈拉長型，此時，透鏡3a的外表面為第一光出射面312a、透鏡3a的內表面為第二光出射面313a，第一光出射面312a上的微結構未圖示，發光組件以及發光單元可以位于所述透鏡3a的底部沿透鏡3a的長度方向排列。

另外，本實用新型實施例提供的照明裝置中的透鏡，根據其結構不同，還可以產生多種不同外觀形狀，具體可應用于如圖9所示的G泡燈；如圖10所示的燭泡燈；如圖11所示的環形拉伸吊燈；如圖12所示的單頭吊燈，當然還可以應用在球泡燈，筒燈等其他的一些照明裝置中。

以上僅為本實用新型的實施例而已，并不用于限制本實用新型。對于本領域技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。