专利名称：透镜和具有该透镜的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于照明装置的透镜。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的透镜的照明装置。
背景技术：
随着物质文化生活水平的不断提高，越来越多的人们选择在夜间出行参加各种活动。因此，对街道进行良好的照明变得越来越重要。此外，随着LED芯片技术的不断发展，人们越来越多地采用LED作为光源应用在对街道进行照明的街灯中。此外，为了满足对街道照明的要求，街灯需要能够在街道上形成特殊的光型，例如蝙蝠翅膀的形状。为此需要为设置特殊的透镜。此外，由于街灯应用在户外环境中，这就要求街灯具有优良的防水和防尘性能。在现有的LED街灯中，通常使用多个阵列布置的LED芯片，并且为每个LED芯片配备一个单独的透镜，从而获得希望的光型。然而为了满足防水和防尘的要求以及防止街灯中的光学元件受到机械损伤的要求，还需要为街灯配备附件的透明保护罩。但是，该透明保护罩不能起到任何光学作用，相反其在总体上降低了街灯的光学效果。在另外的LED街灯中取消了透明保护罩，而是对LED芯片配备的透镜进行了改进，该透镜不仅能够使街灯产生希望的光型，同时还能为街灯中的电子器件提供保护。但是，为了获得希望的光型，例如蝙蝠翅膀的形状，这种类型的透镜的外表面，也就是光出射面被设计成曲面的。由于在LED街灯中使用了多个LED芯片，因此在透镜的外表面上形成了多个与LED芯片相对应的曲面的光出射面。在日常的应用中，小雨滴、小颗粒、灰尘等等会很容易聚集在透镜的每个光出射面的顶部，这将改变街灯产生的光线的光分布。例如，在雨天时，在每个光出射面上都有可能聚集小雨滴，这将极大地影响街灯的光分布性能，改变街灯产生的光线形成的光型。另外，由于透镜的外表面是不规则的，在维护时也很难进行清洁。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种透镜，该透镜在能够满足相应的照明要求的同时，还更加容易清洁，外界环境对其影响相对较小。此外，本发明还提出了一种具有上述类型的透镜的照明装置，该照明装置结构简单、容易清洁，并且外界环境对其影响较小。本发明的第一个通过一种用于照明装置的透镜由此实现，即该照明装置包括发光组件，其中该透镜包括多个光入射面和光出射面，光入射面分别朝向光出射面弯曲，以形成分别容纳发光组件的发光元件的容纳腔，并且光出射面设计成平面。由于根据本发明的透镜的光出射面设计成平面，其非常容易清洁，这在很大程度上降低了对透镜进行维护的时间成本。根据本发明提出，透镜包括基板，光入射面形成在基板的一侧，光出射面形成在基板的相对的另一侧，其中，优选的是，光入射面呈阵列式地排布在基板的一侧。
优选的是，光出射面设计成用于所有光入射面的唯一平面。这也就是说，根据本发明的透镜的光出射面可以设计成一个平坦的、唯一的出射面，这进一步降低了对透镜进行维护的时间成本。通过调整光入射面的曲线轮廓，可以使通过透镜的光线产生不同的光型。例如在根据本发明一个优选的设计方案提出，光入射面在横截面上的曲线相对于与横截面垂直的纵截面镜像对称。此外，光入射面在纵截面上的曲线相对于横截面不对称。由此可以产生蝙蝠翅膀型的光型。可选的是，光入射面也可以设计为球面或自由曲面，从而获得其他类型的光型。优选的是，透镜由玻璃或透明塑料制成。在使用透明塑料时，可选用PMMA或者PC。本发明的另一个目的通过一种具有上述类型的透镜的照明装置实现。此外，该照明装置还包括发光组件，该发光组件包括印刷电路板和至少一个作为发光元件的LED芯片。
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出:图1是现有技术中的照明装置一个解决方案的分解透视图；图2是现有技术中的照明装置的另一个解决方案的分解透视图；图3是根据本发明的照明装置的示意图；图4a_图4b是根据本发明的透镜的不同的截面图；图5是根据本发明的照明装置发出的光线的光分布图。
具体实施例方式图1是现有技术中的照明装置一个解决方案的分解透视图。从图中可见，该照明装置包括印刷电路板4和布置在印刷电路板4上的多个作为发光元件的LED芯片5。此外，在LED芯片5的上方布置有透镜1，该透镜I上形成有多个透镜子单元la，每个透镜子单元Ia对应于一个LED芯片5。从图中进一步可见，每个透镜子单元Ia的光出射面3都是曲面的。从而在整个透镜I的与LED芯片5相对的侧面上形成凹凸不同的结构。为了对透镜I进行保护，在透镜I的上方通过透明保护罩6将透镜封闭在照明装置的壳体中。但是，该透明保护罩6不能起到任何光学作用，相反其在总体上降低了街灯的光学效果。图2是现有技术中的照明装置的另一个解决方案的分解透视图。其与图1中示出的解决方案的唯一区别在于，图2中的方案取消了透明保护罩6。在该方案中，透镜I直接为照明装置，例如街灯中的电子器件提供保护。但是，因此在透镜的外表面上形成了多个与LED芯片相对应的曲面的光出射面。在日常的应用中，小雨滴、小颗粒、灰尘等等会很容易聚集在透镜的每个光出射面的顶部，这将改变街灯产生的光线的光分布。例如，在雨天时，在每个光出射面上都有可能聚集小雨滴，这将极大地影响街灯的光分布性能，改变街灯产生的光线形成的光型。另外，由于透镜的外表面是不规则的，在维护时也很难进行清洁。图3示出了根据本发明的照明装置的示意图，从图中可见，所述照明装置包括发光组件，发光组件包括印刷电路板4和多个作为发光元件的LED芯片5，这些LED芯片5可以根据需要排布成矩形或正方形，当然也可以排布成六边形甚至其他的任意排布形式。此夕卜，根据本发明的透镜I包括多个光入射面2和光出射面3，其中光入射面2分别朝向光出射面3弯曲，以形成分别容纳照明装置的各个LED芯片5的容纳腔，其中，每个容纳腔中都容纳有一个LED芯片5。此外，透镜I的光出射面3设计成平面的。在本发明的设计方案中，透镜I包括基板，光入射面2形成在基板的一侧,光出射面3形成在基板的相对的另一侦牝并且光入射面2呈阵列式地排布在基板的一侧。在本发明的设计方案中，透镜I本身起到作为照明装置中的电子组件的保护罩的作用，同时其还能够提供预期的光型，满足不同应用环境对照明的要求。此外，由于光出射面3是平面，那么在日常的应用中，小雨滴、小颗粒、灰尘等等很难聚集在透镜I的光出射面3上，从而不会影响照明装置的光分布性能，改变照明装置产生的光线形成的光型。另外，由于透镜I的外表面是规则的平面，在维护时也非常容易清洁。图4a-图4b示出了根据本发明的透镜I的不同的截面图。在图4a中可见，光入射面2在横截面A上的曲线相对于与横截面A垂直的纵截面B镜像对称。并且在图4b中可见，光入射面2在纵截面B上的曲线相对于横截面A不对称的，从而获得预期的光型，例如在将照明装置作为街灯应用时，可获得蝙蝠翅膀型的光型(参见图5)。此外，在两个附图中可见，光出射面3是平面。当然，根据本发明的透镜I的光出射面2也可以设计成球面或自由曲面，以获得预期的光型。优选的是，透镜I由玻璃或透明塑料制成。在使用透明塑料时，可选用PMMA或者PC。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。参考标号
I透镜2光入射面3光出射面4印刷电路板5LED 芯片A横截面B纵截面
权利要求
1.一种用于照明装置的透镜(I)，所述照明装置包括发光组件，其特征在于，所述透镜(I)包括多个光入射面(2)和光出射面(3)，其中所述光入射面(2)分别朝向所述光出射面(3)弯曲，以形成分别容纳所述发光组件的发光元件的容纳腔，并且所述光出射面(3)设计成平面。
2.根据权利要求1所述的透镜(I)，其特征在于，所述透镜(I)包括基板，所述光入射面(2)形成在所述基板的一侧，所述光出射面(3)形成在所述基板的相对的另一侧。
3.根据权利要求1所述的透镜(I)，其特征在于，所述光入射面(2)呈阵列式地排布在所述基板的一侧。
4.根据权利要求1所述的透镜(I)，其特征在于，所述光出射面(3)设计成用于所有所述光入射面(2)的唯一平面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜(I)，其特征在于，所述光入射面(2)在横截面(A)上的曲线相对于与所述横截面(A)垂直的纵截面(B)镜像对称。
6.根据权利要求5所述的透镜(I)，其特征在于，所述光入射面(2)在所述纵截面(B)上的曲线相对于所述横截面(A)不对称的。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜(I)，其特征在于，所述光入射面(2)设计为球面。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜(I)，其特征在于，所述光入射面(2)设计为自由曲面。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜(I)，其特征在于，所述透镜(I)由玻璃或透明塑料制成。
10.根据权利要求9所述透镜(I)，其特征在于，所述透明塑料是PMMA或者PC。
11.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括根据权利要求1至10中任一项所述的透镜⑴。
12.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括发光组件，所述发光组件包括印刷电路板(4)和至少一个作为发光元件的LED芯片(5)。
全文摘要
本发明涉及一种用于照明装置的透镜(1)，该照明装置包括发光组件，其中，透镜(1)包括多个光入射面(2)和光出射面(3)，其中光入射面(2)分别朝向光出射面(3)弯曲，以形成分别容纳发光组件的发光元件的容纳腔，并且光出射面(3)设计成平面的。此外，本发明还涉及一种具有上述类型的透镜的照明装置。
文档编号F21Y101/02GK103206667SQ201210012440
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者刘廷明, 陈鹏, 李爱爱, 明玉生 申请人:欧司朗股份有限公司