CN102444860B - 透镜、具有透镜的照明装置以及照明装置的制造方法 - Google Patents

透镜、具有透镜的照明装置以及照明装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于照明装置的透镜，其包括光学部分(1)和环绕光学部分(1)的机械部分(2)，其中，机械部分(2)包括在平行于透镜的光轴(4)的方向上突出的、环绕光学部分(1)并与光学部分(1)间隔开的阻挡凸起(3)。这种透镜能够在例如低压模塑工艺中有效地防止光学部分受到高温的液态胶的损害，提高了照明装置的成品率，同时又具有良好的防水能力。此外，本发明还涉及一种具有这种类型的透镜的照明装置，该照明装置具有优美的外观，良好的防水效果。同时本发明还进一步涉及一种用于制造上述类型的照明装置的方法。

Description

透镜、具有透镜的照明装置以及照明装置的制造方 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这种类型的透镜的照明装置及其制造方法。
背景技术
当今的LED广告牌背光模块通常应用低压模塑技术进行加工制造。通过这种制造工艺制作的LED模块具有漂亮的外观、高的集成度以及良好的防水性能。在使用LED模块来制造广告牌背光模块时，为了获得良好的光学性能，通常还要在LED模块上加装附加的透镜。为了安装这种透镜，在现有技术中公开的一种方式是，首先在透镜安装在具有LED组件的PCB板上，然后将PCB板置入模具中，并向其中喷射灌注液态的塑料(高温)。然而，在这种工艺中，高温的液态塑料会对透镜造成损害。另一种已知的技术手段是LED模块具有两个盖子，这两个盖子形成容纳PCB板的空腔，并且在一个盖子上集成有透镜，在另一个盖子上开设有用于灌注液态胶(非高温)的开孔。在制造过程中，液态胶通过开孔进入到空腔中，并且在空腔中凝固。这种方法虽然并不会对透镜造成损伤，然而其部件过多，成本过高并且装配复杂。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种用于照明装置的透镜。这种透镜能够在例如低压模塑工艺中有效地防止光学部分受到高温的液态胶的损害，提高了照明装置的成品率，同时又具有良好的防水效果。
本发明的目的通过一种透镜由此实现，即透镜包括光学部分和环绕光学部分的机械部分，其中，机械部分包括在平行于透镜的光轴的方向上突出的、环绕光学部分并与光学部分间隔开的阻挡凸起。在通过低压模塑工艺对照明装置，例如LED模块进行包封时，高温的液态胶受到阻挡凸起的阻挡，从而不会流入到光学部分的区域中，防止了光学部分受到高温液态胶的损害，提高了照明装置的成品率，同时通过低压模塑工艺包封的LED模块还具有非常良好的防水能力。
在根据本发明的一个优选的设计方案中，阻挡凸起与机械部分一体形成。这在很大程度上减少了部件的数量，降低了生产成本。
在根据本发明的另一个设计方案中，阻挡凸起与机械部分分体形成。阻挡凸起由耐高温的材料制成。这进一步提高了透镜耐高温的能力，有效地阻止阻挡凸起受到损害，确保高温液态胶不会进入到光学部分的区域中。
在根据本发明的一个优选的设计方案中，在透镜的光轴的方向上，阻挡凸起的高度低于光学部分的高度，从而该阻挡凸起在有效地防止液态胶侵入到光学部分中的同时，又不妨碍光学部分的光投射。
根据本发明的一个优选的设计方案，光学透镜的透镜入射面具有旋转对称的凹进区域，照明装置的发光组件设置在凹进区域中，并且透镜的出射面包括凹面弯曲的中间区域和凸面弯曲的边缘区域，并且中间区域与边缘区域平滑过渡。这种类型的透镜结构能够获得特定形式的照明图案。
优选的是，根据本发明的光学透镜由聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(NAS)、尼龙(Nylon)、ADC塑料(CR-39)、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物或二氧化硅中的任一种材料制成。当然也可以由其他的具有良好的透光率的材料制成，以尽量减少光线穿过光混合件时的光损。
本发明的另一目的在于提出一种背光照明模块，其具有上述类型的透镜。根据本发明的照明模块具有优美的外观，良好的防水效果。
本发明的最后一个目的在于提出一种用于制造照明模块的方法，该方法包括以下步骤：a)提供透镜，其中在透镜的机械部分上形成在平行于光轴的方向突出的、环绕透镜的光学部分并与所述光学部分间隔开的阻挡凸起；b)将安装有透镜的照明组件置入模具，并将阻挡凸起的径向外侧面用于抵靠模具的开口的边缘；c)向模具中灌注高温液态胶；d)在高温液态胶凝固之后，取下模具。在根据本发明的方法中，通过阻挡凸起与模具开口的边缘的紧密抵靠，有效地防止了高温液态胶进入到透镜的光学部分中，从而提高了产品的成品率。同时，通过这种工艺制造的照明装置具有良好的防水能力，并且其外观更加优美。
在根据本发明的方法的一个优选的设计方案中，在步骤b)中，通过另外的模具覆盖透镜的光学部分。通过保护模具进一步对光学部分进行了保护，从而即使有部分高温液态胶越过阻挡凸起，也不会损害透镜的光学部分。
根据本发明的一个优选的设计方案，在步骤a)中，使阻挡凸起与透镜的机械部分一体形成。这在很大程度上减少了部件的数量，降低了生产成本。
根据本发明的另一个设计方案，在步骤a)中，在透镜的机械部分上单独地形成阻挡凸起。这进一步提高了透镜耐高温的能力，有效地阻止阻挡凸起受到损害，确保高温液态胶不会进入到光学部分的区域中。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图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示出了根据本发明的透镜的截面图；
图2示出了安装有根据本发明的透镜的照明装置的截面图；
图3示出了根据本发明利用模具制造照明装置的方法的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的透镜的截面图。从图中可见，透镜具有光学部分1和环绕该光学部分1的机械部分2，其中，机械部分2包括在平行于透镜的光轴4(虚线示出)的方向上突出的、环绕光学部分1并与光学部分1间隔开的阻挡凸起3。在本实施例中，阻挡凸起3与机械部分2一体形成，当然其也可以与机械部分2分体形成。此外，从图1中可见，透镜的入射面5具有旋转对称的凹进区域6，发光组件7(LED组件)设置在该凹进区域6中。此外，透镜的出射面8包括凹面弯曲的中间区域9和凸面弯曲的边缘区域10，并且中间区域9与边缘区域10平滑过渡。
图2示出了安装有根据本发明的透镜的照明装置的截面图。透镜安装在照明装置的PCB板11上，并且照明装置通过塑料或者其他包封材料包封起来。从图中可见，阻挡凸起3阻挡住包封材料，而在阻挡凸起3的内侧，也就是在面向透镜的光学部分2的一侧并没有包封材料。
在图3中示出了根据本发明利用模具制造照明装置的方法的示意图。从图中可见，安装有透镜的照明装置已经安置在模具12中，该模具12具有开口13，透镜的阻挡凸起3的外侧面抵靠模具12的开口13的边缘，从而限制高温的液态胶越过阻挡凸起3，进而进入到透镜的光学部分2的区域中。同时，在透镜的光学部分2上还覆盖有保护模具14，从而在即使有部分高温液态胶越过阻挡凸起3，也不会损害透镜的光学部分2。
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。
附图标记
1 光学部分
2 机械部分
3 阻挡凸起
4 光轴
5 入射面
6 凹进区域
7 发光组件(LED组件)
8 出射面
9 中间区域
10 边缘区域
11 PCB板
12 模具
13 开口
14 保护模具

Claims (12)

1.一种用于照明装置的透镜，所述透镜包括光学部分(1)和环绕所述光学部分(1)的机械部分(2)，其特征在于，所述机械部分(2)包括在平行于所述透镜的光轴(4)的方向上突出的、环绕所述光学部分(1)并与所述光学部分(1)间隔开的阻挡凸起(3)，其中所述阻挡凸起(3)设计用于阻挡包封材料，其中在面向所述透镜的所述光学部分的一侧没有包封材料。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述阻挡凸起(3)与所述机械部分(2)一体形成。
3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述阻挡凸起(3)与所述机械部分(2)分体形成。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述阻挡凸起(3)由耐高温的材料制成。
5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜的光轴的方向上，所述阻挡凸起(3)的高度低于所述光学部分(1)的高度。
6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述光学部分(1)的入射面(5)的中央具有旋转对称的凹进区域(6)，所述照明装置的发光组件(7)设置在所述凹进区域(6)中，并且所述光学部分(1)的出射面(8)包括凹面弯曲的中间区域(9)和凸面弯曲的边缘区域(10)，并且所述中间区域(9)与所述边缘区域(10)平滑过渡。
7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述透镜由聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物、尼龙、ADC塑料、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物或二氧化硅中的任一种材料制成。
8.一种照明模块，其特征在于，所述照明模块具有权利要求1至7中任一项所述的透镜。
9.一种用于制造照明模块的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)提供透镜，其中在所述透镜的机械部分(2)上形成在平行于光轴(4)的方向上突出的、环绕所述透镜的光学部分(1)并与所述光学部分(1)间隔开的阻挡凸起(3)；
b)将安装有所述透镜的照明组件置入模具(12)，并将所述阻挡凸起(3)的径向外侧面用于抵靠所述模具(12)的开口(13)的边缘；
c)向所述模具(12)中灌注高温液态胶；
d)在所述高温液态胶凝固之后，取下所述模具(12)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)中，通过保护模具(14)覆盖所述透镜的光学部分(1)。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤a)中，使所述阻挡凸起(3)与所述透镜的机械部分(2)一体形成。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤a)中，在所述透镜的机械部分(2)上单独地形成所述阻挡凸起(3)。
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