專利名稱：透鏡及使用此透鏡的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種燈具，且特別是有關(guān)于一種透鏡及使用此透鏡的燈具。
背景技術(shù)：
在日常生活中，由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)光源具有體積小以及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，因此以發(fā)光二極管作為光源的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越常見(jiàn)。值得一提的是，在傳統(tǒng)的發(fā)光二極管光源的應(yīng)用中，由于發(fā)光二極管光源是一種具有指向性的光源，所以位于發(fā)光二極管光源前方的光直射區(qū)通常具有較高的亮度，而非光直射區(qū)域的亮度便較低于光直射區(qū)域的亮度。由于發(fā)光二極管光源的指向性特性，使得發(fā)光二極管光源多是應(yīng)用于局部需要高亮度的燈具中，并無(wú)法應(yīng)用在裝飾(decorative) 型的照明燈具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種造型簡(jiǎn)單且成本低廉的透鏡。本發(fā)明提供一種使用發(fā)光二極管做為光源的裝飾型的燈具。本發(fā)明提出一種透鏡，其具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中第二曲面環(huán)繞第一曲面，并與第一曲面共同形成一容置空間，而第三曲面環(huán)繞第四曲面，并位于第二曲面的外側(cè)，且第一曲面位于容置空間及第四曲面之間，而第三曲面為凹面。在本發(fā)明的透鏡的一實(shí)施例中，上述的第一曲面及第二曲面為凸面，而第四曲面為凹面。在本發(fā)明的透鏡的一實(shí)施例中，上述的第三曲面具有一折射部以及一全反射部， 其中折射部相對(duì)靠近第一曲面，而全反射部相對(duì)靠近第四曲面。在本發(fā)明的透鏡的一實(shí)施例中，上述的第三曲面及第四曲面的至少其中之一上更具有微結(jié)構(gòu)，用以調(diào)整光路徑。在本發(fā)明的透鏡的一實(shí)施例中，更具有多個(gè)固定部，連接于第三曲面的底緣。本發(fā)明另提出一種燈具，其包括一燈罩、一基座、一上述的透鏡以及一發(fā)光二極管光源?；c燈罩組裝在一起，而透鏡配置基座上并位于燈罩內(nèi)，且發(fā)光二極管光源位于透鏡的容置空間內(nèi)。在本發(fā)明的燈具的一實(shí)施例中，上述的位于透鏡的第三曲面的底緣的固定部與基座連接，而燈具更包括多個(gè)鎖固件，且這些鎖固件穿過(guò)固定部，以將透鏡固定于基座上。在本發(fā)明的燈具的一實(shí)施例中，更包括配置于固定部及基座之間的一黏著層?；谏鲜?，本發(fā)明的透鏡具有造型簡(jiǎn)單及成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，而將此透鏡使用于燈具中，可以改變發(fā)光二極管光源的光路徑，讓發(fā)光二極管光源也可以應(yīng)用在裝飾型的燈具中。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1及圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的透鏡于不同視角的示意圖。圖3為沿著圖1的透鏡的A-A剖面線的剖視圖。圖4為應(yīng)用圖1的透鏡的燈具的示意圖。圖5 圖7為發(fā)光二極管光源所發(fā)出的光經(jīng)由透鏡調(diào)整光路徑的示意圖。圖8為燈具以不同亮度基準(zhǔn)正規(guī)化后的亮度分布圖。圖9為透鏡具有固定部的示意圖。圖10為另一實(shí)施例的透鏡的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100、100'透鏡110:第一曲面120:第二曲面130:第三曲面140:第四曲面150、150'固定部152:開口200 燈具210 燈罩220 基座230 發(fā)光二極管光源S 容置空間
具體實(shí)施例方式圖1及圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的透鏡于不同視角的示意圖，而圖3為沿著圖1的透鏡的A-A剖面線的剖視圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1、圖2及圖3，本實(shí)施例的透鏡100具有一第一曲面110、一第二曲面120、一第三曲面130以及一第四曲面140，其中第二曲面120環(huán)繞第一曲面110，并與第一曲面110共同形成一容置空間S，而第三曲面130環(huán)繞第四曲面140， 并位于第二曲面120的外側(cè)，且第一曲面110位于容置空間S及第四曲面140之間。承上述，本實(shí)施例的透鏡100的第一曲面110及第二曲面120為凸面，而第三曲面 130及第四曲面140為凹面。圖4為應(yīng)用圖1的透鏡的燈具的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖2、圖3及圖4，將此透鏡 100應(yīng)用于裝飾型的一燈具200中，此燈具200包括一燈罩210、一基座220、一上述的透鏡 100以及一發(fā)光二極管光源230。基座220與燈罩210組裝在一起，其中燈罩210的形狀可為任意，依照裝飾型的燈具200的需求而定，而透鏡100配置基座220上并位于燈罩210內(nèi)， 且發(fā)光二極管光源230位于透鏡100的容置空間S內(nèi)。圖5 圖7為發(fā)光二極管光源所發(fā)出的光經(jīng)由透鏡調(diào)整光路徑的示意圖。為了圖示明了易讀，所以圖5 圖7僅示出發(fā)光二極管光源230、透鏡100及發(fā)光二極管光源230經(jīng)由透鏡100調(diào)整后的光路徑。請(qǐng)參考圖5，配置在透鏡100的容置空間S內(nèi)的發(fā)光二極管光源230朝向第一曲面110所發(fā)出的光，受限于發(fā)光二極管光源230本身為指向性的光源， 其所發(fā)出的光的可視范圍較小。然而，透鏡100的第一曲面110并非是平面或是斜面，而是具有弧度的曲面，使得自發(fā)光二極管光源230發(fā)出的光由容置空間S經(jīng)由第一曲面110進(jìn)入透鏡100中，光線會(huì)隨著第一曲面110的弧度而產(chǎn)生折射，增加了光的可視范圍。然后， 自第一曲面110進(jìn)入透鏡100中的光線，再經(jīng)過(guò)同為具有弧度的第四曲面140而再次折射后發(fā)射出去，更加提升了于發(fā)光二極管光源230的前方的光的可視范圍。接著請(qǐng)參考圖6，發(fā)光二極管光源230朝向第二曲面120發(fā)出的光，隨著具有弧度的第二曲面120而折射，之后再經(jīng)由同樣具有弧度的第三曲面130折射后射出透鏡100之外。附帶一提的是，自第二曲面120折射后的光線會(huì)從第三曲面130的較低處射出。接著請(qǐng)繼續(xù)參考圖7，自發(fā)光二極管光源230發(fā)出的較大角度的光自第一曲面110 進(jìn)入透鏡100中并射至第三曲面130的較高處，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生全反射，讓光線反射后再經(jīng)由第四曲面140射出。由上述，可將第三曲面130相對(duì)靠近第一曲面110且較易發(fā)生折射的較低處區(qū)分成折射部，而較相對(duì)靠近第四曲面140且較易發(fā)生全反射的較高處區(qū)分成全反射部。此處的折射部及全反射部?jī)H是大致的區(qū)分，且每一個(gè)使用于燈具200內(nèi)的透鏡100的折射部及全反射部位置會(huì)依照設(shè)置在容置空間S內(nèi)的發(fā)光二極管光源230的位置而有所改變。圖8為燈具以不同亮度基準(zhǔn)正規(guī)化(normalized)后的亮度分布圖。由圖8可知， 將透鏡100使用于燈具200中，讓燈具200的可視角范圍自約負(fù)85度至正85度左右，意即可有170度的可視角范圍，且燈具200在其可視角范圍內(nèi)具有均勻的亮度，改善了以往具有指向性的發(fā)光二極管光源230使用在裝飾型的燈具中會(huì)有局部亮且局部暗而無(wú)法具有均勻亮度的缺點(diǎn)。另外，更可以在第三曲面130及第四曲面140的至少其中之一上形成微結(jié)構(gòu)(未繪示)，這些微結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以調(diào)整光路徑，進(jìn)而改善眩光的情形。圖9為透鏡具有固定部的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖4及圖9，為了讓透鏡100穩(wěn)固地配置在基座220上，透鏡100更具有連接于第三曲面130的底緣的固定部150，而燈具200可更包括多個(gè)鎖固件(未繪示)，例如為螺絲，且這些鎖固件穿過(guò)固定部150以鎖入基座220 中，以將透鏡100固定于基座220上。此外，每一固定部150可具有一開口 152，而鎖固件即是穿過(guò)開口 152以鎖入基座220中。在另一實(shí)施例中，固定部150'也可未有開口 152(如圖10示)，而是通過(guò)固定部 150'裝置于基座220之上，其中固定部150'和基座220之間也可具有一黏著層，以將透鏡100'固定于基座220。本實(shí)施例并不局限固定部150固定于基座220的方式。在其他未繪示的實(shí)施例中，也可以是在基座220上設(shè)置多個(gè)卡勾(未繪示)，而透鏡100可以是以將固定部150旋入卡勾與基座220的表面之間的空隙以固定在基座220上。綜上所述，本發(fā)明的透鏡的造型簡(jiǎn)單且易于制作，所以具有制作成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。 再者，將此透鏡與具有指向性的發(fā)光二極管光源搭配使用，可以改善發(fā)光二極管光源的可視角范圍，讓發(fā)光二極管光源也可以應(yīng)用于裝飾型的燈具中，更增加了發(fā)光二極管光源的應(yīng)用層面。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種透鏡，而一發(fā)光二極管光源適于配置在該透鏡內(nèi)，該透鏡具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中該第二曲面環(huán)繞該第一曲面，并與該第一曲面共同形成一容置空間，且該發(fā)光二極管光源位于該容置空間內(nèi)，而該第三曲面環(huán)繞該第四曲面，并位于該第二曲面的外側(cè)，且該第一曲面位于該容置空間及該第四曲面之間，且該第三曲面為凹面。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，該第一曲面及該第二曲面為凸面，而該第四曲面為凹面。
3.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，該第三曲面具有一折射部以及一全反射部， 其中該折射部相對(duì)靠近該第一曲面，而該全反射部相對(duì)靠近該第四曲面。
4.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，該第三曲面及該第四曲面的至少其中之一上更具有微結(jié)構(gòu)，用以調(diào)整光路徑。
5.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，更具有多個(gè)固定部，連接于該第三曲面的底緣。
6.一種燈具，包括一燈罩；一基座，與該燈罩組裝在一起；一透鏡，配置該基座上，并位于該燈罩內(nèi)，具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中該第二曲面環(huán)繞該第一曲面，并與該第一曲面共同形成一容置空間，且該發(fā)光二極管光源位于該容置空間內(nèi)，而該第三曲面環(huán)繞該第四曲面，并位于該第二曲面的外側(cè)，且該第一曲面位于該容置空間及該第四曲面之間，且該第三曲面為凹面；以及一發(fā)光二極管光源，配置于該透鏡的該容置空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，該第一曲面及該第二曲面為凸面，而該第四曲面為凹面。
8.如權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，該第三曲面具有一折射部以及一全反射部， 其中該折射部相對(duì)靠近該第一曲面，而該全反射部相對(duì)靠近該第四曲面。
9.如權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，該第三曲面及該第四曲面的至少其中之一上更具有微結(jié)構(gòu)，用以調(diào)整光路徑。
10.如權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，該透鏡更具有多個(gè)固定部，連接于該第三曲面的底緣，且該些固定部與該基座連接。
11.如權(quán)利要求10所述的燈具，其特征在于，更包括多個(gè)鎖固件，穿過(guò)該些固定部，以將該透鏡固定于該基座上。
12.如權(quán)利要求10所述的燈具，其特征在于，更包括一黏著層，配置于該些固定部及該基座之間。
全文摘要
一種透鏡及使用此透鏡的燈具。燈具包括一燈罩、一基座、一透鏡以及一發(fā)光二極管光源?；c燈罩組裝在一起，而透鏡配置基座上并位于燈罩內(nèi)。透鏡具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中第二曲面環(huán)繞第一曲面，并與第一曲面共同形成一容置空間，而第三曲面環(huán)繞第四曲面，并位于第二曲面的外側(cè)，且第一曲面位于容置空間及第四曲面之間，而發(fā)光二極管光源位于透鏡的容置空間內(nèi)。
文檔編號(hào)F21V5/04GK102374483SQ201110199488
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月22日
發(fā)明者薛翰聰 申請(qǐng)人:泰金寶電通股份有限公司, 金寶電子工業(yè)股份有限公司