透镜及发光装置的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域，具体涉及一种透镜及发光装置。

背景技术：

目前，在LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)照明行业中，光学透镜的应用非常广泛，而标准的透镜中最为经典的就是圆锥形透镜，这些透镜很大一部分依赖于全内透反射所以称之为TIR(Total Internal Reflection)透镜，TIR透镜的效率可达到90％以上，主要应用于小角度灯具(光束角<60°)，但其小角度发散的特点也决定了侧面光较难输出。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种透镜，旨在解决现有技术中侧面光输出困难的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的透镜，包括透镜主体和引光结构，所述透镜主体的两端分别形成入光端和出光端，所述透镜主体的外侧壁形成有侧反射面，所述引光结构连接在所述外侧壁，所述引光结构形成有侧出光面，穿过所述透镜主体投射至所述外侧壁的光线一部分沿所述侧反射面反射至从所述出光端射出，使得所述出光端形成主出光面；所述光线的另一部分投射至所述外侧壁与所述引光结构的连接处后进入所述引光结构并从所述侧出光面射出。

优选地，所述引光结构形成有连接在所述侧出光面两侧的两个侧面及与所述外侧壁相对设置的顶面，所述两个侧面连接所述外侧壁，所述侧出光面与所述侧面及顶面相邻。

优选地，所述顶面与所述外侧壁及所述侧面连接，所述侧面与所述外侧壁形成第一侧边，所述侧面与所述顶面之间形成第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边之间形成锐角。

优选地，所述侧出光面为曲面。

优选地，所述入光端开设有第一凹陷槽，所述光线从所述第一凹陷槽的侧壁和底壁射入所述透镜主体。

优选地，所述第一凹陷槽的底壁朝所述入光端凸出。

优选地，所述出光端开设有用于避免缩水的第二凹陷槽。

优选地，所述主出光面为混光面。

优选地，所述透镜主体的横截面的外轮廓自所述入光端朝所述出光端逐渐增大，所述外侧壁相对于所述透镜主体的光轴旋转对称。

本实用新型还提供一种发光装置，包括光源和透镜，所述透镜是如上任一项所述的透镜，所述光源设置在所述入光端。

本实用新型技术方案中，光线从入光端射入透镜主体后，一部分直接从出光端射出，另一部分投射至透镜主体的外侧壁，投射至透镜主体的外侧壁的光线一部分投射至侧反射面后反射至从出光端射出，另一部分投射至透镜主体的外侧壁与引光结构的连接处后从侧出光面射出，从而使得光线既可以从出光端射出，也可以从侧出光面射出，达到侧面点缀照明的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的透镜的立体示意图；

图2为本实用新型实施例的透镜的光路示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种透镜10。

请参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该透镜10包括透镜主体12和引光结构14，透镜主体12的两端分别形成入光端122和出光端124，透镜主体12的外侧壁形成有侧反射面1262，引光结构14连接在外侧壁，引光结构14形成有侧出光面142，穿过透镜主体12投射至外侧壁的光线一部分沿侧反射面1262反射至从出光端124射出，使得出光端124形成主出光面；光线的另一部分投射至外侧壁与引光结构14的连接处1264后进入引光结构14并从侧出光面142射出。

上述实施例的透镜10在使用时，引光结构14可改变部分光线的出射路径，如图2所示，光线从入光端122射入透镜主体12后，一部分直接从出光端124射出，另一部分投射至透镜主体12的外侧壁，投射至透镜主体12的外侧壁的光线一部分投射至侧反射面1262后反射至从出光端124射出，另一部分投射至透镜主体12的外侧壁与引光结构14的连接处1264后从侧出光面142射出，从而使得光线既可以从出光端124射出，也可以从侧出光面142射出，实现侧面光输出，达到侧面点缀照明的效果。

透镜10可应用于小角度灯具。透镜主体12为全内透反射(TIR)透镜10，利用全反射原理，TIR透镜10的效率可达到90％以上，这样既能保证出光端124的出光效果，也能使部分光线从透镜10的侧面输出。

具体地，引光结构14可以设置在透镜主体12的外侧壁的任意位置。可通过调节引光结构14相对于透镜10的光轴L的旋转角度调节点缀照明的区域范围和光能量。进一步地，可通过调节引光结构14与外侧壁的连接处1264的面积调节点缀照明的区域范围和光能量。较佳地，引光结构14设置靠近出光端124设置，这样便于透镜10成型时脱模，使得透镜10的生产制造过程更简便。

进一步地，引光结构14可以形成1个或多个折射面，这样可以改变从侧出光面142射出的光线的出射方向，从而可通过设计引光结构14的折射面改变侧面光输出的方向，也可以改变点缀照明所形成的光斑形状，有助于提升用户体验。

透镜10可采用透光塑料制成，例如可采用聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成，这样透镜10质量轻，防摔效果好，而且制造成本低。当然，在其他实施方式中，透镜10也可以采用其他透光塑料制成，不限于上述材料。较佳地，透镜主体12与引光结构14一体成型，一方面使得透镜10的生产制造更方便、透镜10的结构更牢固，另一方面也使得从外侧壁与引光结构14的连接处1264射入引光结构14的光线的入射角度更可控。

如图1所示，引光结构14形成有连接在侧出光面142两侧的两个侧面146及与外侧壁相对设置的顶面144，两个侧面146连接外侧壁，侧出光面142与侧面146及顶面144相邻。如此，顶面144和侧面146可起到支撑侧出光面142的作用，引光结构14简单且与外侧壁的连接更牢固，从而使得透镜10结构更稳定。

进一步地，顶面144与外侧壁及侧面146连接，侧面146与外侧壁形成第一侧边，侧面146与顶面144之间形成第二侧边，第一侧边和第二侧边之间形成锐角。如此，引光结构14大致呈三角状，引光结构14更稳定。

作为本实用新型的一个优选实施方式，侧出光面142为曲面。这样可以改变光线从侧出光面142射出的出射角度及能量分布，可通过设计侧出光面142的曲面参数设计点缀照明所形成的光斑形状及大小，使得点缀照明效果更好。

例如，当需要使点缀照明的所形成的光斑较小时，可将侧出光面142设计为向外凸出的曲面；当需要使点缀照明的所形成的光斑较大时，可将侧出光面142设计为向内凹陷的曲面。

在某些实施方式中，透镜主体12的横截面的外轮廓自入光端122朝出光端124逐渐增大，外侧壁相对于透镜主体12的光轴L旋转对称。这样透镜主体12的外侧壁大致呈锥形，光线投射至外侧壁所形成的侧反射面1262时，可反射至从出光端124射出。当然，在其他实施方式中，也可以将透镜主体12设为不对称的结构，这样可使得出光端124投射出的光线所形成的图形多样化。

进一步地，侧反射面1262的法线朝透镜主体12的光轴L倾斜，这样有助于使得经侧反射面1262反射后从出光端124射出的光线更集中。

在一个实施例中，入光端122开设有第一凹陷槽1222，光线从第一凹陷槽1222的侧壁1223和底壁1224射入透镜主体12。如此，光线从第一凹陷槽1222的侧壁1223和底壁1224射入透镜主体12时，会发生折射，有助于使得从出光端124射出的光线更集中。

具体地，如图2所示，外侧壁为关于透镜主体12的光轴L旋转对称的自由曲面，可通过设计侧壁1223和外侧壁的相对位置、尺寸及形状，使得当光线从侧壁1223射入透镜主体12投射至侧反射面1262时，光线经过侧壁1223时发生折射后投射至侧反射面1262的光线可大部分实现全内透反射，提高透镜10的出光效率。较佳地，侧壁1223为拔模直拉面，这样侧壁1223成型效果较好。

进一步地，第一凹陷槽1222的底壁1224朝入光端122凸出。如此，第一凹槽的底壁1224形成凸出的弧形面，可以起到聚光的作用，使得从底壁1224射入透镜主体12后从出光端124射出的光线更集中，出光效果更好。

在某些实施方式中，出光端124开设有用于避免缩水的第二凹陷槽1242。如此，可减薄透镜主体12中间部位的厚度，有助于减小透镜10成型时缩水的程度，使得成型后得到的透镜10尺寸更加接近设计尺寸。

可以理解，塑料件存在一定收缩率，透镜10采用透光塑料制成时，成型后的透镜10从模具中取出冷却到室温后，透镜10会收缩，因此需减薄透镜主体12中间部位的厚度以减小收缩程度，也可以在设计模具大小时就考虑收缩补偿尺寸以提高透镜10的成型精度。

在某些实施方式中，主出光面为混光面，例如主出光面可以为珠面或砂面。这样可以调节出光效果，使得从主出光面射出的光线更均匀，有助于提升用户体验。当出光端124开设有第二凹陷槽1242时，主出光面可包括出光端124的端面和第二凹陷槽1242的侧面和底面。

在进一步的技术方案中，外侧壁设置有安装环16，安装环16相对于外侧壁向外凸出。如此，便于透镜10的装配。例如当透镜10用于发光装置时，透镜10可通过安装环16装配至发光装置的外壳。

本实用新型还提出一种发光装置，包括光源和透镜10，透镜10是前述实施例的的透镜10，光源设置在入光端122。该透镜10的具体结构参照上述实施例，由于本发光装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。