透鏡組件及應用該透鏡組件的燈具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及照明領域，尤其涉及一種透鏡組件及應用所述透鏡組件的燈具。
【背景技術】
[0002]發光二極管(light emitting d1de,LED)作為能夠將電能轉化為光能的半導體，以其效率高、能耗低、壽命長等優點被廣泛地應用于各種照明燈具中，如手電筒、礦燈等，這些燈具已經成為人們生活、工作中不可缺少的照明用器具。這些燈具一般包括殼體、光源、反光鏡、燈罩等組件，該光源及反光鏡安裝于所述殼體內，該反光鏡可反射所述光源發出的光線，該燈罩裝設于所述殼體上，并將所述光源和反光鏡封裝于所述殼體內，所述光源發射的光線和該反光鏡反射的光線由該燈罩投射出去。
[0003]現有的手電筒大多采用聚光反光杯配合LED光源的設計方式來實現照明的要求，這些手電筒為了達到小角度聚光和照度要求往往采用多個反光杯組合而成一個整體。然而，這樣的組合設計會增大反射鏡的外形尺寸和設計復雜度，進而會增加燈具的整體重量。此外，為了配合多個反光杯，還需要采用多個LED芯片，這樣會導致燈具的電路排布過于緊湊，不利于所述燈具工作時散熱。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明的目的在于提供一種結構簡單、且具有較小聚光角度的透鏡組件。
[0005]本發明還提供一種應用所述透鏡組件的燈具。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種透鏡組件，所述透鏡組件為聚光透鏡，包括光線入射面、光線出射面及連接面，所述光線入射面與所述光線出射面分別位于透鏡組件的相對兩端，并通過所述連接面相連接，所述光線入射面包括第一入射面及第二入射面，射入所述第一入射面的光線被折射后入射到所述光線出射面，射入所述第二入射面的光線經過被折射后入射到所述連接面，所述連接面反射該光線后入射到所述光線出射面，所述光線出射面折射該光線后相互疊加射出。
[0007]其中，所述透鏡組件由光學級聚甲基丙烯酸甲酯材料射出成型工藝制成。
[0008]其中，所述光線入射面還包括第一霧化面及第二霧化面，所述第一霧化面的一側連接于所述第二入射面的周側邊緣，該第一霧化面的另一側連接于所述第二霧化面的一側，該第二霧化面的另一側邊與所述連接面連接。
[0009]其中，所述第一霧化面及第二霧化面對射入的光線進行漫反射，以增加光的利用率及防止雜散光影響所述燈具。
[0010]其中，所述光線出射面包括第一出射面，所述第一出射面為圓形平面，部分光線在該第一入射面處發生折射后入射到該第一出射面，并該在該第一出射面處發生折射后形成所需聚光角度的光線射出。
[0011]其中，所述光線出射面還包括第二出射面，所述第二出射面為一曲面，其邊緣連接于所述第一出射面的圓周，部分光線在第二入射面處發生折射后入射到所述連接面，并在該連接面處發生反射后入射到所述第二出射面，并在該第二出射面處發生折射后形成所需聚光角度的光線射出。
[0012]其中，所述光線出射面還包括第三出射面，所述第三出射面為圓環形平面，其內圓周連接于所述第二出射面的另一邊緣，其外圓周連接于所述連接面，部分光線在第二入射面處發生折射后入射到所述連接面，并在該連接面處發生全反射后入射到所述第三出射面，并在該第三出射面處發生折射后形成所需聚光角度的光線射出。
[0013]其中，所述第一入射面為一內凹面，所述第二入射面為一斜面，其連接于所述第一入射面的周側邊緣，所述連接面為一曲面。
[0014]本發明還提供了一種燈具，包括光源，該燈具還包括上述的透鏡組件，所述光源發出的光線在所述第一入射面及所述第二入射面處發生折射，并由所述光線出射面折射后相互疊加射出。
[0015]其中，所述透鏡組件一端開設有容置腔，該容置腔由所述光線入射面圍成，所述發光部容置于該容置腔內，其發出的光線照射至該光線入射面上。
[0016]本發明所提供的燈具中，所述透鏡組件的結構簡單，其組成了該燈具的配光系統，所述光源發出的光線由所述光線入射面折射后直接入射到所述光線出射面，或由該光線入射面折射后入射到所述連接面，在該連接面反射后入射到所述光線出射面，并在該光線出射面處再次發生折射后形成所需聚光角度的光線射出。因此，該燈具的中心光強和聚光角度均可以同時滿足照明要求，所述透鏡組件組成的配光系統滿足了所述燈具的配光要求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發明實施例提供的燈具的立體示意圖。
[0019]圖2是圖1所示的燈具的平面示意圖。
[0020]圖3是本發明實施例提供的燈具的部分剖視圖。
[0021]圖4是本發明實施例提供的燈具的另一角度的部分剖視圖。
[0022]圖5是本發明實施例提供的燈具的光路示意圖。
[0023]圖6是本發明實施例提供的燈具的配光曲線圖(極坐標形式)，其中，中心光強大約為5500坎德拉。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025]請參閱圖1及圖2，本發明實施方式提供一種燈具100，其可為手電筒、礦燈等照明燈具，在本發明實施例中，該燈具100以手電筒為例加以說明。所述燈具100包括光源20及與所述光源20對應設置的透鏡組件40，所述透鏡組件40組成了該燈具100的配光系統，其可形成所需聚光角度的出射光，滿足了所述燈具100中對配光設計的要求。所述光源20可根據照明需要發射相應顏色、亮度的光線，并照射至所述透鏡組件40上，該透鏡組件40光學處理(如反射、折射)來自所述光源20的光線，從而在被照面上形成所需半光強角度的出射光。
[0026]在本發明實施例中，所述燈具100還包括燈具殼體、散熱板、驅動組件、燈罩等組件，所述燈具殼體作為該燈具100的主體，其用于容納所述光源20、透鏡組件40、散熱板、驅動組件等燈具組件于其內，所述燈罩可拆卸地罩設于該燈具殼體上，進而將所述光源20、透鏡組件40、散熱板、驅動組件等燈具組件封裝于所述燈具殼體內。
[0027]請一并參閱圖3及圖4,所述光源20可為發光二極管(light emitting d1de,LED)芯片，其可通過表面貼裝、焊接等方式安裝于所述散熱板(如，鋁基板)上，該散熱板可將該光源20工作時產生的熱量傳導散出去。所述光源20包括發光部22,該發光部22位于所述透鏡組件40內，其發出的光線照射至所述透鏡組件40上，并由該透鏡組件40的表面進行反射或折射。
[0028]在本發明實施例中，所述透鏡組件40整體大致呈圓臺狀，其可由聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)材料制成,具體地,該透鏡組件40可由光學級PMMA材料射出成型工藝制成。所述透鏡組件40可為聚光透鏡，其表面包括光線入射面42、光線出射面44及連接面45。所述光線入射面42與所述光線出射面44分別位于透鏡組件40的相對兩端，所述光線入射面42與所述光線出射面44之間由所述連接面45過渡連接，該光線入射面42與所述光線出射面44及連接面45組成該透鏡組件40的外表面。
[0029]在本發明實施例中，所述透鏡組件40開設有容置腔46，該容置腔46開設于該透鏡組件40的光線入射端(即面積較小的一端)，所述光源20對準該容置腔46，且該光源20的發光部22容置于該容置腔46內。所述光線入射面42圍成了所述容置腔46，位于該容置腔46內的發光部22發出的光線照射至該光線入射面42上。所述光線入射面42由不同的入射面構成，具體為，該光線入射面42包括第一入射面422、第二入射面423、第一霧化面424及第二霧化面425，所述第一入射面422、所述第二入射面423、所述第一霧化面424及所述第二霧化面425依次連接，從而圍成所述容置腔46。
[0030]在本發明的實施例中，所述第一入射面422整體大致為一內凹面，所述光源20發出的部分光線在該第一入射面422處發生折射后入射到所述光線出射面44，并該在光線出射面44處再次發生折射后形成所需聚光角度的光線射出(如圖5中所示的光線①)。所述第二入射面423整體可為一斜面，其連接于所述第一入射面422的周側邊緣。所述光源20發出的部分光線在第二入射面423處發生折射后入射到所述連接面45，并在該連接面45處發生全反射后入射到所述光線出射面44，并在該光線出射面44處再次發生折射后形成所需聚光角度的光線射出(如圖5中所示的光線②和光線③)。
[0031]所述第一霧化面424的一側連接于所述第二入射面423的周側邊緣，該第一霧化面424的另一側連接于所述第二霧化面425的一側。在本發明實施例中，所述第一霧化面424整體大致呈圓環狀，該第一霧化面424的內圓周連接于所述第二入射面423的周緣，其外圓周大致垂直連接于所述第二霧化面425的一側邊，該第二霧化面425的另一側邊與所述連接面45連接。所述第一霧化面424及第二霧化面425可對所述光源20發出的部分光線進行漫反射，以增加光的利用率及防止雜散光影響。具體為，因為LED光源一般為郎伯型光源，其發出的部分大角度的光線(如光線范圍在±75°?±90° )通常比較弱，為了避免此角度范圍內的雜散光線影響所述燈具100的整個照明效果。
[0032]所述連接面45為所述透鏡組件40的側面，其連接于所述光線入射面42與所述光線出射面44之間。在本發明實施例中，所述連接面45為一曲面，其可反射所述第二入射面423折射后的光線，并將反射后的光線攝像所述光線出射面44。
[0033]