CN102374483A - 透镜及使用此透镜的灯具 - Google Patents

Abstract

一种透镜及使用此透镜的灯具。灯具包括一灯罩、一基座、一透镜以及一发光二极管光源。基座与灯罩组装在一起，而透镜配置基座上并位于灯罩内。透镜具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中第二曲面环绕第一曲面，并与第一曲面共同形成一容置空间，而第三曲面环绕第四曲面，并位于第二曲面的外侧，且第一曲面位于容置空间及第四曲面之间，而发光二极管光源位于透镜的容置空间内。

Description

透镜及使用此透镜的灯具

技术领域

本发明是有关于一种灯具，且特别是有关于一种透镜及使用此透镜的灯具。

背景技术

在日常生活中，由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源具有体积小以及使用寿命长的优点，因此以发光二极管作为光源的应用已经越来越常见。

值得一提的是，在传统的发光二极管光源的应用中，由于发光二极管光源是一种具有指向性的光源，所以位于发光二极管光源前方的光直射区通常具有较高的亮度，而非光直射区域的亮度便较低于光直射区域的亮度。由于发光二极管光源的指向性特性，使得发光二极管光源多是应用于局部需要高亮度的灯具中，并无法应用在装饰(decorative)型的照明灯具。

发明内容

本发明提供一种造型简单且成本低廉的透镜。

本发明提供一种使用发光二极管做为光源的装饰型的灯具。

本发明提出一种透镜，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，其中第二曲面环绕第一曲面，并与第一曲面共同形成一容置空间，而第三曲面环绕第四曲面，并位于第二曲面的外侧，且第一曲面位于容置空间及第四曲面之间，而第三曲面为凹面。

在本发明的透镜的一实施例中，上述的第一曲面及第二曲面为凸面，而第四曲面为凹面。

在本发明的透镜的一实施例中，上述的第三曲面具有一折射部以及一全反射部，其中折射部相对靠近第一曲面，而全反射部相对靠近第四曲面。

在本发明的透镜的一实施例中，上述的第三曲面及第四曲面的至少其中之一上更具有微结构，用以调整光路径。

在本发明的透镜的一实施例中，更具有多个固定部，连接于第三曲面的底缘。本发明另提出一种灯具，其包括一灯罩、一基座、一上述的透镜以及一发光二极管光源。基座与灯罩组装在一起，而透镜配置基座上并位于灯罩内，且发光二极管光源位于透镜的容置空间内。

在本发明的灯具的一实施例中，上述的位于透镜的第三曲面的底缘的固定部与基座连接，而灯具更包括多个锁固件，且这些锁固件穿过固定部，以将透镜固定于基座上。

在本发明的灯具的一实施例中，更包括配置于固定部及基座之间的一黏着层。

基于上述，本发明的透镜具有造型简单及成本低廉的优点，而将此透镜使用于灯具中，可以改变发光二极管光源的光路径，让发光二极管光源也可以应用在装饰型的灯具中。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1及图2为本发明一实施例的透镜于不同视角的示意图。

图3为沿着图1的透镜的A-A剖面线的剖视图。

图4为应用图1的透镜的灯具的示意图。

图5～图7为发光二极管光源所发出的光经由透镜调整光路径的示意图。

图8为灯具以不同亮度基准正规化后的亮度分布图。

图9为透镜具有固定部的示意图。

图10为另一实施例的透镜的示意图。

【主要元件符号说明】

100、100′：透镜

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：开口

200：灯具

210：灯罩

220：基座

230：发光二极管光源

S：容置空间

具体实施方式

图1及图2为本发明一实施例的透镜于不同视角的示意图，而图3为沿着图1的透镜的A-A剖面线的剖视图。请同时参考图1、图2及图3，本实施例的透镜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环绕第一曲面110，并与第一曲面110共同形成一容置空间S，而第三曲面130环绕第四曲面140，并位于第二曲面120的外侧，且第一曲面110位于容置空间S及第四曲面140之间。

承上述，本实施例的透镜100的第一曲面110及第二曲面120为凸面，而第三曲面130及第四曲面140为凹面。

图4为应用图1的透镜的灯具的示意图。请同时参考图2、图3及图4，将此透镜100应用于装饰型的一灯具200中，此灯具200包括一灯罩210、一基座220、一上述的透镜100以及一发光二极管光源230。基座220与灯罩210组装在一起，其中灯罩210的形状可为任意，依照装饰型的灯具200的需求而定，而透镜100配置基座220上并位于灯罩210内，且发光二极管光源230位于透镜100的容置空间S内。

图5～图7为发光二极管光源所发出的光经由透镜调整光路径的示意图。为了图示明了易读，所以图5～图7仅示出发光二极管光源230、透镜100及发光二极管光源230经由透镜100调整后的光路径。请参考图5，配置在透镜100的容置空间S内的发光二极管光源230朝向第一曲面110所发出的光，受限于发光二极管光源230本身为指向性的光源，其所发出的光的可视范围较小。然而，透镜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，使得自发光二极管光源230发出的光由容置空间S经由第一曲面110进入透镜100中，光线会随着第一曲面110的弧度而产生折射，增加了光的可视范围。然后，自第一曲面110进入透镜100中的光线，再经过同为具有弧度的第四曲面140而再次折射后发射出去，更加提升了于发光二极管光源230的前方的光的可视范围。

接着请参考图6，发光二极管光源230朝向第二曲面120发出的光，随着具有弧度的第二曲面120而折射，之后再经由同样具有弧度的第三曲面130折射后射出透镜100之外。附带一提的是，自第二曲面120折射后的光线会从第三曲面130的较低处射出。

接着请继续参考图7，自发光二极管光源230发出的较大角度的光自第一曲面110进入透镜100中并射至第三曲面130的较高处，此时会产生全反射，让光线反射后再经由第四曲面140射出。由上述，可将第三曲面130相对靠近第一曲面110且较易发生折射的较低处区分成折射部，而较相对靠近第四曲面140且较易发生全反射的较高处区分成全反射部。此处的折射部及全反射部仅是大致的区分，且每一个使用于灯具200内的透镜100的折射部及全反射部位置会依照设置在容置空间S内的发光二极管光源230的位置而有所改变。

图8为灯具以不同亮度基准正规化(normalized)后的亮度分布图。由图8可知，将透镜100使用于灯具200中，让灯具200的可视角范围自约负85度至正85度左右，意即可有170度的可视角范围，且灯具200在其可视角范围内具有均匀的亮度，改善了以往具有指向性的发光二极管光源230使用在装饰型的灯具中会有局部亮且局部暗而无法具有均匀亮度的缺点。

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结构(未绘示)，这些微结构的设置可以调整光路径，进而改善眩光的情形。

图9为透镜具有固定部的示意图。请同时参考图4及图9，为了让透镜100稳固地配置在基座220上，透镜100更具有连接于第三曲面130的底缘的固定部150，而灯具200可更包括多个锁固件(未绘示)，例如为螺丝，且这些锁固件穿过固定部150以锁入基座220中，以将透镜100固定于基座220上。此外，每一固定部150可具有一开口152，而锁固件即是穿过开口152以锁入基座220中。

在另一实施例中，固定部150′也可未有开口152(如图10示)，而是通过固定部150′装置于基座220之上，其中固定部150′和基座220之间也可具有一黏着层，以将透镜100′固定于基座220。本实施例并不局限固定部150固定于基座220的方式。在其他未绘示的实施例中，也可以是在基座220上设置多个卡勾(未绘示)，而透镜100可以是以将固定部150旋入卡勾与基座220的表面之间的空隙以固定在基座220上。

综上所述，本发明的透镜的造型简单且易于制作，所以具有制作成本低廉的优点。再者，将此透镜与具有指向性的发光二极管光源搭配使用，可以改善发光二极管光源的可视角范围，让发光二极管光源也可以应用于装饰型的灯具中，更增加了发光二极管光源的应用层面。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种透镜，而一发光二极管光源适于配置在该透镜内，该透镜具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中该第二曲面环绕该第一曲面，并与该第一曲面共同形成一容置空间，且该发光二极管光源位于该容置空间内，而该第三曲面环绕该第四曲面，并位于该第二曲面的外侧，且该第一曲面位于该容置空间及该第四曲面之间，且该第三曲面为凹面。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，该第一曲面及该第二曲面为凸面，而该第四曲面为凹面。

3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，该第三曲面具有一折射部以及一全反射部，其中该折射部相对靠近该第一曲面，而该全反射部相对靠近该第四曲面。

4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，该第三曲面及该第四曲面的至少其中之一上更具有微结构，用以调整光路径。

5.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，更具有多个固定部，连接于该第三曲面的底缘。

6.一种灯具，包括：

一灯罩；

一基座，与该灯罩组装在一起；

一透镜，配置该基座上，并位于该灯罩内，具有一第一曲面、一第二曲面、一第三曲面以及一第四曲面，其中该第二曲面环绕该第一曲面，并与该第一曲面共同形成一容置空间，且该发光二极管光源位于该容置空间内，而该第三曲面环绕该第四曲面，并位于该第二曲面的外侧，且该第一曲面位于该容置空间及该第四曲面之间，且该第三曲面为凹面；以及

一发光二极管光源，配置于该透镜的该容置空间内。

7.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，该第一曲面及该第二曲面为凸面，而该第四曲面为凹面。

8.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，该第三曲面具有一折射部以及一全反射部，其中该折射部相对靠近该第一曲面，而该全反射部相对靠近该第四曲面。

9.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，该第三曲面及该第四曲面的至少其中之一上更具有微结构，用以调整光路径。

10.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，该透镜更具有多个固定部，连接于该第三曲面的底缘，且该些固定部与该基座连接。

11.如权利要求10所述的灯具，其特征在于，更包括多个锁固件，穿过该些固定部，以将该透镜固定于该基座上。

12.如权利要求10所述的灯具，其特征在于，更包括一黏着层，配置于该些固定部及该基座之间。

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