CN110701578A - 灯具、发光模块与其组合式透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种灯具、发光模块与其组合式透镜，所述组合式透镜包括相对位置保持固定的第一透镜部与第二透镜部。第一透镜部包含能用来反射光线的环侧面、位于环侧面内侧的入射面、及位于入射面相反侧的出射面。第二透镜部包含位于相反两侧的光扩散面与出光面，并且光扩散面是与出射面彼此相向且间隔地设置。光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个光扩散微结构位在出射面正投影于光扩散面的投影区域上。所述入射面用来供一光线穿过而进入组合式透镜，以使组合式透镜内的光线能穿过出射面与多个光扩散微结构、而自出光面射出组合式透镜。据此，通过将多个光扩散微结构形成于组合式透镜的内侧，以有效地避免受到外在因素影响。

Description

灯具、发光模块与其组合式透镜
技术领域
本发明涉及一种透镜，尤其涉及一种灯具、发光模块与其组合式透镜。
背景技术
现有的透镜为了使其发出的光线能够均匀，大都会在透镜的外部(如：出光面)上进行光扩散处理。然而，现有透镜所形成的光扩散部位容易受到外在因素影响，而弱化其均匀效果。
发明内容
本发明实施例在于提供一种灯具、发光模块与其组合式透镜，其能有效地改善现有透镜所可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种灯具，包括：一组合式透镜，包含：一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；一发光单元，用来朝向所述第一透镜部的所述入射面发出一光线；以及一承载座，用来可拆卸地安装于一外部电源；其中，所述发光单元固定且电性耦接于所述承载座，而所述组合式透镜安装于所述承载座并位于所述发光单元的一侧；其中，当所述承载座自所述外部电源取得电力、并驱使所述发光单元朝向所述入射面发出所述光线时，穿过所述入射面而进入所述组合式透镜的所述光线，其能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
优选地，所述第二透镜部包含一透光板及形成于所述透光板周缘的一边环，所述光扩散面位于所述透光板的内表面，所述出光面则是位于所述透光板的外表面，所述第一透镜部的所述出射面及邻近所述出射面的局部所述环侧面皆位于所述边环所包围的空间之内，所述第二透镜部的所述边环扣接于所述承载座。
本发明实施例也公开一种发光模块，包括：一组合式透镜，包含：一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；以及一发光单元，用来朝向所述第一透镜部的所述入射面发出一光线，并且穿过所述入射面而进入所述组合式透镜的所述光线，其能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
优选地，所述组合式透镜定义有一中心轴线，所述发光单元落在所述中心轴线上、但位于所述槽状空间之外。
优选地，所述组合式透镜定义有一中心轴线，所述发光单元落在所述中心轴线上，并且所述发光单元的至少局部位于所述槽状空间之内。
本发明实施例另公开一种发光模块的组合式透镜，包括：一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；其中，所述入射面用来供一光线穿过而进入所述组合式透镜，以使所述组合式透镜内的所述光线能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
优选地，所述光扩散面与所述出射面之间所间隔的一距离，其不大于所述光扩散面与所述出光面之间的一距离。
优选地，所述组合式透镜于所述光扩散面与所述出射面之间设置有一气相介质层，并且多个所述光扩散微结构裸露于所述气相介质层。
优选地，所述组合式透镜进一步包含有充填于所述光扩散面与所述出射面之间的一透光胶层，并且多个所述光扩散微结构埋置于所述透光胶层之内。
优选地，所述组合式透镜未于所述环侧面及所述出光面形成有任何光扩散微结构。
综上所述，本发明实施例所公开的灯具、发光模块与其组合式透镜，通过将多个光扩散微结构形成于所述组合式透镜的内侧(且位于所述投影区域)，使得穿出所述第一透镜部的出射面的光线能够被上述多个光扩散微结构所均化处理而更加柔和，并且所述多个光扩散微结构较不易受到组合式透镜以外的因素影响，进而有效地确保所述组合式透镜的光学效果。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明实施例一的灯具的示意图。
图2为图1的剖视示意图。
图3为图2的局部放大图。
图4为本发明实施例一的组合式透镜的分解示意图。
图5为本发明实施例二的组合式透镜的示意图。
图6为本发明实施例三的发光模块的示意图。
图7为本发明实施例四的组合式透镜的示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图7所示，其为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
[实施例一]
请参阅图1至图4所示，本实施例公开一种灯具1000，并且所述灯具1000于本实施例中是以灯泡来说明，但本发明不受限于此。其中，所述灯具1000包含一组合式透镜100、位置对应于上述组合式透镜100的发光单元200、及提供上述组合式透镜100与发光单元200安装的一承载座300。再者，本实施例灯具1000所采用的组合式透镜100较佳是适用于照明领域，所以不同于其他领域(如：取像领域)的透镜。
需说明的是，上述组合式透镜100与发光单元200于本实施例中也可以命名为一发光模块。所述组合式透镜100于本实施例中是搭配于上述发光单元200与承载座300；或是说，所述发光模块是搭配于承载座300，但本发明不以此为限。于本发明未绘示的其他实施例中，所述组合式透镜100或发光模块也可以单独地运用(如：贩卖)或是搭配其他构件。
所述组合式透镜100于本实施例中定义有一中心轴线C，并且所述组合式透镜100对称于上述中心轴线C。其中，所述组合式透镜100包含有相对位置保持固定的一第一透镜部1与一第二透镜部2，并且所述第一透镜部1与第二透镜部2彼此间隔地设置。也就是说，本实施例的第一透镜部1与第二透镜部2是排除未呈间隔设置的任两个透镜部。
进一步地说，所述第一透镜部1与第二透镜部2于本实施例中是通过设置于所述承载座300来保持彼此的相对位置，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述第一透镜部1与第二透镜部2之间的定位方式也可以是黏合、超声波熔接、外部组件固定(如：螺丝锁固)、或其他连接方式。
所述第一透镜部1为一体成形的单件式构造，并且所述第一透镜部1(的表面)包含一环侧面11、位于所述环侧面11内侧的一入射面12、位于所述环侧面11与入射面12之间的多个侧入射面13与多个反射面14、以及位于所述入射面12相反侧的一出射面15。其中，所述中心轴线C穿过上述入射面12与出射面15，而所述环侧面11、多个侧入射面13、与多个反射面14则环绕于所述中心轴线C的外侧；并且本实施例的入射面12、多个侧入射面13、与多个反射面14皆位于所述环侧面11所包围的空间之内，但本发明不以此为限。
进一步地说，所述环侧面11于本实施例中大致呈圆环状且中心坐落于所述中心轴线C，并且所述环侧面11能用来反射于第一透镜部1内行进的光线，据以使所述光线朝向出射面15行进。需说明的是，本实施例的环侧面11并未有任何光扩散处理；也就是说，所述组合式透镜100未于所述环侧面11形成有任何光扩散微结构。据此，在环侧面上形成有光扩散微结构的任何透镜，则非为本实施例所指的第一透镜部1。
所述入射面12于本实施例中包含有被所述中心轴线C穿过的一正向入射区121及相连于上述正向入射区121的一侧向入射区122；其中，所述正向入射区121的边缘大致呈圆形且其中心坐落于所述中心轴线C，而所述侧向入射区122则是大致垂直地相连于上述正向入射区121的边缘，据以使所述入射面12包围形成一槽状空间123。
所述多个侧入射面13与多个反射面14交错地排列在上述侧向入射区122与环侧面11之间，并且所述侧向入射面12与相邻的所述侧入射面13之间设置有一个所述反射面14，而任两个相邻的所述侧入射面13之间设置有一个所述反射面14。其中，上述每个侧入射面13的作用类似于上述侧向入射区122，而每个反射面14的作用则是类似于所述环侧面11，并且本实施例的任一个反射面14也未有任何光扩散处理(也就是，反射面14未形成有任何光扩散微结构)。据此，在反射面上形成有光扩散微结构的任何透镜，则非为本实施例所指的第一透镜部1。
所述出射面15于本实施例中呈平面状且其中心坐落于所述中心轴线C，并且上述出射面15垂直于所述中心轴线C。其中，本实施例的出射面15未有任何光扩散处理(也就是，出射面15未形成有任何光扩散微结构)，据此，在出射面上形成有光扩散微结构的任何透镜，则非为本实施例所指的第一透镜部1。
据此，所述第一透镜部1通过形成有所述入射面12及多个侧入射面13，以使得光线能够由不同路径射入所述第一透镜部1内，并且所述光线还能通过上述入射面12及多个侧入射面13而沿着不同的折射路径行进，而上述不同的折射路径之间还能彼此影响或衍生出不同折射路径，据以使所述光线能够被分散至上述出射面15，进而提升所述第一透镜部1的出射面15的出光均匀性。
所述第二透镜部2为一体成形的单件式构造，并且所述第二透镜部2于本实施例中包含一透光板21及形成于所述透光板21周缘的一边环22。其中，所述透光板21于本实施例中为透明的平板状结构，而所述边环22则是大致垂直地相连于透光板21。
进一步地说，所述第一透镜部1的局部表面(如：所述出射面15、邻近出射面15的局部所述环侧面11、所述入射面12的局部、每个侧入射面13的至少局部、及每个反射面14的至少局部)位于所述边环22所包围的空间之内，并且所述第二透镜部2的边环22扣接于所述承载座300。
换个角度来看，所述第二透镜部2(的表面)包含有分别位于相反两侧的一光扩散面23与一出光面24，并且所述光扩散面23于本实施例中是位于所述透光板21的内表面，而所述出光面24则是位于所述透光板21的外表面。其中，所述第二透镜部2的光扩散面23是与所述第一透镜部1的出射面15彼此相向且间隔地设置，并且所述光扩散面23与出射面15之间所间隔的一距离D，其较佳是不大于所述光扩散面23与出光面24之间的一距离(也就是，透光板21的厚度T)，但本发明不以此为限。
进一步地说，所述光扩散面23是指所述第二透镜部2经过光扩散处理的内表面，并且上述光扩散处理方式可以例如是涂覆涂料、设置密集且具备预定曲率的结构、磨砂处理、或形成多个周期性棱镜，本发明对此不加以限制。改由结构角度来看，所述光扩散面23(可以通过上述光扩散处理方式而)形成有多个光扩散微结构231，并且多个所述光扩散微结构231位在所述出射面15正投影于所述光扩散面23的一投影区域上。需额外说明的是，上述光扩散微结构231的具体构造可以依据设计需求而加以调整变化，并不以本实施例的图式为限。
再者，所述出光面24于本实施例中呈平面状且其中心坐落于所述中心轴线C，但于本发明未绘示的其他实施例中，所述出光面24也可以依据设计需求而呈内凹状或外凸状。需说明的是，本实施例的出光面24并未有任何光扩散处理；也就是说，所述组合式透镜100未于所述出光面24形成有任何光扩散微结构。据此，在出光面上形成有光扩散微结构的任何透镜，则非为本实施例所指的第二透镜部2。
此外，本实施例的组合式透镜100在所述光扩散面23与出射面15之间设置有一气相介质层3，据以使所述第一透镜部1与第二透镜部2彼此呈间隔地设置。其中，多个所述光扩散微结构231(或所述光扩散面23)裸露于所述气相介质层3，并且上述气相介质层3于本实施例中是一空气层，但本发明不受限于此。
据此，通过将多个光扩散微结构231形成于所述组合式透镜100的内侧(且位于所述投影区域)，使得穿出所述第一透镜部1的出射面15的光线能够被上述多个光扩散微结构231所均化处理而更加柔和，并且所述多个光扩散微结构231较不易受到组合式透镜100以外的因素影响，进而有效地确保所述组合式透镜100的光学效果。
进一步地说，所述组合式透镜100还能够进一步搭配部分的上述结构条件(如：所述光扩散面23与出射面15之间的距离D不大于透光板21的厚度T、多个光扩散微结构231裸露于所述气相介质层3、未于所述环侧面11及出光面24形成有任何光扩散微结构)，据以使组合式透镜100能够具备有较佳的光学效果。
所述发光单元200于本实施例中是以至少一个发光二极管芯片来说明，但本发明不以此为限。其中，所述发光单元200固定且电性耦接于所述承载座300，并且所述组合式透镜100安装于所述承载座300并位于所述发光单元200的一侧(如：图2中的发光单元200上侧)。进一步地说，所述发光单元200落在所述中心轴线C上、但位于所述槽状空间123之外(也就是，发光单元200位于正向入射区121的正下方)，并且所述发光单元200是用来朝向所述第一透镜部1的入射面12(及多个侧入射面13)发出一光线。
再者，所述承载座300于本实施例中是用来可拆卸地安装于一外部电源(如：灯泡座)，据以取得灯具1000运行所需的电力。进一步地说，当所述承载座300自所述外部电源取得电力、并驱使所述发光单元200朝向所述入射面12(及多个侧入射面13)发出所述光线时，穿过所述入射面12(及多个侧入射面13)而进入所述组合式透镜100的所述光线，其能穿过所述出射面15与多个所述光扩散微结构231、而自所述出光面24射出所述组合式透镜100。
[实施例二]
请参阅图5所示，其为本发明的实施例二，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于：所述组合式透镜100。
于本实施例中，所述组合式透镜100进一步包含有充填于所述光扩散面23与出射面15之间的一透光胶层4(也就是，所述气相介质层3以上述透光胶层4取代)，并且多个所述光扩散微结构231埋置于所述透光胶层4之内。
其中，所述出射面15与光扩散面23于本实施例中是被所述透光胶层4所完整覆盖与黏接，所以第一透镜部1与第二透镜部2之间的相对位置可以是通过上述透光胶层4来固定。需说明的是，所述透光胶层4于本实施例中为透明状，并且透光胶层4的材质与折射率可以依据设计需求而加以调整变化，本发明在此不加以限制。
[实施例三]
请参阅图6所示，其为本发明的实施例三，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于：所述发光模块。
于本实施例中，所述第一透镜部1的表面仅包含有一环侧面11、位于上述环侧面11内侧的一入射面12、及位于所述入射面12相反侧且相连于环侧面11的一出射面15(也就是，所述第一透镜部1未形成上述侧入射面13与反射面14)。其中，所述入射面12也包围形成一槽状空间123，所述发光单元200落在所述中心轴线C上，并且所述发光单元200的至少局部位于所述槽状空间123之内。
[实施例四]
请参阅图7所示，其为本发明的实施例四，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于：所述组合式透镜100。
于本实施例中，所述第二透镜部2也可以是呈平板状(也就是，第二透镜部2未形成有边环22)，并且所述第一透镜部1与第二透镜部2是通过所述组合式透镜100以外的组件来保持彼此的相对位置。其中，所述第一透镜部1与第二透镜部2于本实施例中是通过承载座300来保持彼此的相对位置，但本发明不受限于此。
[本发明实施例的技术效果]
综上所述，本发明实施例所公开的灯具、发光模块与其组合式透镜，通过将多个光扩散微结构形成于所述组合式透镜的内侧(且位于所述投影区域)，使得穿出所述第一透镜部的出射面的光线能够被上述多个光扩散微结构所均化处理而更加柔和，并且所述多个光扩散微结构较不易受到组合式透镜以外的因素影响，进而有效地确保所述组合式透镜的光学效果。
进一步地说，所述组合式透镜还能够进一步搭配有部分的上述结构条件(如：所述光扩散面与出射面之间的距离不大于透光板的厚度、多个光扩散微结构裸露于所述气相介质层或埋置于透光胶层之内、未于所述环侧面及出光面形成有任何光扩散微结构)，据以使组合式透镜能够具备有较佳的光学效果。
再者，所述第一透镜部也可以通过形成有所述入射面及多个侧入射面，以使得光线能够由不同路径射入所述第一透镜部内，并且所述光线还能通过上述入射面及多个侧入射面而沿着不同的折射路径行进，而上述不同的折射路径之间还能彼此影响或衍生出不同折射路径，据以使所述光线能够被分散至上述出射面，进而提升所述第一透镜部的出射面的出光均匀性。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种发光模块的组合式透镜，其特征在于，所述发光模块的组合式透镜包括：
一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及
一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：
一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及
一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；
其中，所述入射面用来供一光线穿过而进入所述组合式透镜，以使所述组合式透镜内的所述光线能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
2.如权利要求1所述的发光模块的组合式透镜，其特征在于，所述光扩散面与所述出射面之间所间隔的一距离，其不大于所述光扩散面与所述出光面之间的一距离。
3.如权利要求1所述的发光模块的组合式透镜，其特征在于，所述组合式透镜于所述光扩散面与所述出射面之间设置有一气相介质层，并且多个所述光扩散微结构裸露于所述气相介质层。
4.如权利要求1所述的发光模块的组合式透镜，其特征在于，所述组合式透镜进一步包含有充填于所述光扩散面与所述出射面之间的一透光胶层，并且多个所述光扩散微结构埋置于所述透光胶层之内。
5.如权利要求1所述的发光模块的组合式透镜，其特征在于，所述组合式透镜未于所述环侧面及所述出光面形成有任何光扩散微结构。
6.一种发光模块，其特征在于，所述发光模块包括：
一组合式透镜，包含：
一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及
一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：
一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及
一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；以及
一发光单元，用来朝向所述第一透镜部的所述入射面发出一光线，并且穿过所述入射面而进入所述组合式透镜的所述光线，其能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
7.如权利要求6所述的发光模块，其特征在于，所述组合式透镜定义有一中心轴线，所述发光单元落在所述中心轴线上、但位于所述槽状空间之外。
8.如权利要求6所述的发光模块，其特征在于，所述组合式透镜定义有一中心轴线，所述发光单元落在所述中心轴线上，并且所述发光单元的至少局部位于所述槽状空间之内。
9.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括：
一组合式透镜，包含：
一第一透镜部，包含能用来反射光线的一环侧面、位于所述环侧面内侧的一入射面、及位于所述入射面相反侧的一出射面；其中，所述入射面包围形成一槽状空间；及
一第二透镜部，与所述第一透镜部的相对位置保持固定，并且所述第二透镜部包含有：
一光扩散面，是与所述出射面彼此相向且间隔地设置；其中，所述光扩散面形成有多个光扩散微结构，并且多个所述光扩散微结构位在所述出射面正投影于所述光扩散面的一投影区域上；及
一出光面，是与所述光扩散面分别位于所述第二透镜部的相反两侧；
一发光单元，用来朝向所述第一透镜部的所述入射面发出一光线；以及
一承载座，用来可拆卸地安装于一外部电源；其中，所述发光单元固定且电性耦接于所述承载座，而所述组合式透镜安装于所述承载座并位于所述发光单元的一侧；
其中，当所述承载座自所述外部电源取得电力、并驱使所述发光单元朝向所述入射面发出所述光线时，穿过所述入射面而进入所述组合式透镜的所述光线，其能穿过所述出射面与多个所述光扩散微结构、而自所述出光面射出所述组合式透镜。
10.如权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述第二透镜部包含有一透光板及形成于所述透光板周缘的一边环，所述光扩散面位于所述透光板的内表面，所述出光面则是位于所述透光板的外表面，所述第一透镜部的所述出射面及邻近所述出射面的局部所述环侧面皆位于所述边环所包围的空间之内，所述第二透镜部的所述边环扣接于所述承载座。
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