TW201209342A - Lens and lamp using the same - Google Patents

Description

201209342 六、發明說明： 【發明所屬之技術頜域】 本發明是有關於/種燈具’且特別是有關於一種透鏡 及使用此透鏡的燈具° 【先前技術】 在曰常生活中’由於發光二極體(Light Emitting Diode， LED)光源具有體積小以及使用壽命長之優點，因此以發光 二極體作為光源的應用已經越來越常見。 值得一提的是，在習知之發光二極體光源的應用中， 由於發光二極體光源是一種具有指向性的光源，所以位於 發光二極體光源前方的光直射區通常具有較高的亮度，而 非光直射區域之亮度便較低於光直射區域之亮度。由於發 光二極體光源的指向性特性，使得發光二極體光源多是應 用於局部需要高亮度的燈具中，並無法應用在裝飾 (decorative)型的照明燈具。 【發明内容】 本發明提供一種造型簡單且成本低廉的透鏡。 本發明提供一種使用發光二極體做為光源的裝飾型 的燈具。 本發明提出一種透鏡，其具有一第一曲面、一第二曲 面、一第二曲面以及一第四曲面，其中第二曲面環繞第一 :面’並與第一曲面共同形成一容置空間，而第三曲面環 %第四曲面，並位於第二曲面的外側，且第一曲面位於容 201209342 置空間及第四曲面之間。 在本發明之透鏡的—實施财，上叙第—曲面及第 一曲面為凸面’而第三曲面及第四曲面為凹面。 在本發明之透鏡的—實施例中，上 -折射部以及-全反射部，其中折射部相二二： 面，而全反射部相對靠近第四曲面。 在本發明之透鏡的—實施例中，上述之第三 四曲面的至少其中之—上更具有微結構，用以調—整光路徑。 、在本發明之透鏡的一實施例中，更具有多個固定部， 連接於第三曲面的底緣。本發明另提出一種燈具，其包括 一燈罩、一基座、一上述之透鏡以及一發光二極體光源。 基座與燈罩組裝在一起，而透鏡配置基座上並位於燈罩 内’且發光二極體光源位於透鏡的容置空間内。 一在本發明之燈具的一實施例中，上述之位於透鏡的第 二曲面的底緣的固定部與基座連接，而燈具更包括多個鎖 固件’且這些鎖固件穿過固定部，以將透鏡固定於基座上。 在本發明之燈具的一實施例中，更包括配置於固定部 及基座之間的一黏著層。 基於上述，本發明之透鏡具有造型簡單及成本低廉的 優點’而將此透鏡使用於燈具中，可以改變發光二極體光 源的光路徑，讓發光二極體光源也可以應用在裝飾型的燈 具中。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例’並配合所附圖式作詳細說明如下。 201209342 【實施方式】 圖1及圖2為本發明一實施例之透鏡於不同視角的示 意圖，而圖3為沿著® 1之透鏡的Α·Α剖面線的剖視圖。 請同時參考圖卜圖2及圖3,本實施例之透鏡1〇〇具有一 第一曲面110、一第二曲面120、一第三曲面13〇以^一第 四曲面140,其中第二曲面12〇環繞第一曲面u〇，並與第 一曲面110共同形成一容置空間s，而第三曲面13〇環繞 ❿ 第四曲面14〇，並位於第二曲面120的外側，且第一曲面 110位於容置空間S及第四曲面140之間。 承上述，本實施例之透鏡100的第一曲面11〇及第二 曲面120為凸面，而第三曲面130及第四曲面14〇為凹面。 圖4為應用圖1的透鏡的燈具的示意圖。請同時參考 圖2、圖3及圖4，將此透鏡10〇應用於裝飾型的一燈具 200中，此燈具200包括一燈罩210、一基座220、一上述 之透鏡100以及一發光二極體光源230。基座22〇與燈罩 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1〇〇配置基座220上 並位於燈罩210内’且發光二極體光源230位於透鏡100 的容置空間S内。 圖5〜圖7為發光二極體光源所發出的光經由透鏡調 整光路徑的示意圖。為了圖示明瞭易讀，所以圖5〜圖7 僅示出發光二極體光源230、透鏡1〇〇及發光二極體光源 230經由透鏡1〇〇調整後的光路徑。請參考圖5，配置在透 鏡100的容置空間S内的發光二極體光源230朝向第一曲 201209342 面110所發出的光，受限於發光二極體光源230本身為指 向性的光源’其所發出的光的可視範圍較小。然而，透鏡 100的第一曲面11〇並非是平面或是斜面，而是具有弧度 的曲面’使得自發光二極體光源230發出的光由容置空間 S經由第一曲面11〇進入透鏡1〇〇中，光線會隨著第一曲 面110的弧度而產生折射，增加了光的可視範圍。然後， 自第一曲面110進入透鏡100中的光線，再經過同為具有 弧度的第四曲面140而再次折射後發射出去，更加提昇了 於發光二極體光源230的前方的光的可視範圍。 接著請參考圖6，發光二極體光源230朝向第二曲面 120發出的光，隨著具有弧度的第二曲面12〇而折射，之 後再經由同樣具有弧度的第三曲面13〇折射後射出透鏡 100孓外。附帶一提的是，自第二曲面120折射後的光線 會從第三曲面130的較低處射出。 接著請繼續參考圖7 ’自發光二極體光源230發出的 較大角度的光自第一曲面11〇進入透鏡1〇〇中並射至第三 曲面,130的較高處，此時會產生全反射，讓光線反射後再 經由第四曲面140射出。由上述，可將第三曲面13〇相對 靠近第一曲面110且較易發生折射的較低處區分成折射 部，而較相對靠近第四曲面140且較易發生全反射的較高 處區分成全反射部。此處的折射部及全反射部僅是大致的 區分，且每一個使用於燈具2〇〇内的透鏡10〇的折射部及 全反射部位置會依照設置在容置空間S内的發光二極體光 源230的位置而有所改變。 201209342 圖為燈具以不同党度基準正規化(normalized)後的 儿度刀布圖。由圖8可知，將透鏡1〇〇使用於燈具2〇〇中， 讓燈具200的可視角範圍自約負85度至正85度左右，意 即可有170度的可視角範圍，且燈具2〇〇在其可視角範圍 有均勻的7C度’改善了以往具有指向性的發光二極體 光源23〇使用在裝飾型的燈具中會有局部亮且局部暗而無 法具有均勻亮度的缺點。 • 另外，更可以在第三曲面130及第四曲面14〇的至少 其中之-上形成微結構⑷t示），這些微結構的設置可以 調整光路徑，進而改善眩光的情形。 圖9為透鏡具有固定部的示意圖◎請同時參考圖4及 圖9,為了讓透鏡100穩固地配置在基座22〇上透鏡丨⑽ 更具有連接於第二曲面13〇之底緣的固定部15〇，而燈具 200可更包括多個鎖固件(未緣示）’例如為螺絲，且這些鎖 ^牛穿過岐部150以鎖人基座22G中，以將透鏡刚固 ^於基座22G上。此外，每—固定部15Q可具有一開口 ’ 152’❼鎖固件即是穿過開σ 152以鎖人基座^中。 在另-實施例中，固定部150|也可未有開口 152(如圖 1〇示），而是藉由固定部150’裝置於基座22〇之上，其中 固定部15〇,和基座220之間也可具有_黏著層，以將透鏡 100固疋於基座220。本貫施例並不侷限固定部I%固定於 基座220的方式。在其他未繪示的實施例中，也可以是在 基座220上設置多個卡勾（未緣示），而透鏡1〇〇可以是以 將固定部150旋入卡勾與基座22〇之表面之間的空隙以固 201209342 定在基座220上。 综上所述，本發明之透鏡的造型簡單且易於製作，所 以具有製作成本低廉的優點。再者，將此透鏡與具有指向 性的發光二極體光源搭g邊用，可以改善發光二極體光源 的可視角範圍，讓發光二極體光源也可以應用於裝飾型的 燈具中，更增加了發光二極體光源的應用層面。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然^並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之精神和範_，當可作些狀更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1及圖2為本發明一實施例之透鏡於不同視角的示 意圖。 圖3為沿著圖1之透鏡的A-A剖面線的剖視圖。 圖4為應用圖1的透鏡的燈具的示意圖。 肩5〜圖7為發光二極體光源所發出的光經由透鏡調 整光路徑的示意圖。 圖8為燈具以不同亮度基準正規化後的亮度分布圖。 圖9為透鏡具有固定部的示意圖。 圖10為另一實施例之透鏡的示意圖。 【主要元件符號說明】 1〇〇、100’ ：透鏡 201209342 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 :發光二極體光源 S:容置空間

Claims (1)

1. 201209342 七、申請專利範圍： 1. 一種透鏡，而一發光二極體光源適於配置在該透鏡 内，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，其中該第二曲面環繞該第一曲面，並與該 第一曲面共同形成一容置空間，且該發光二極體光源位於 該容置空間内，而該第三曲面環繞該第四曲面，並位於該 第二曲面的外侧，且該第一曲面位於該容置空間及該第四 曲面之間。 2. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中該第一曲 面及該第二曲面為凸面，而該第三曲面及該第四曲面為凹 面。 3. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中該第三曲 面具有一折射部以及一全反射部，其中該折射部相對靠近 該第一曲面，而該全反射部相對靠近該第四曲面。 4. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中該第三曲 面及該第四曲面的至少其中之一上更具有微結構，用以調 整光路徑。 5. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，更具有多個固 定部，連接於該第三曲面的底緣。 6. —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，並位於該燈罩内，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 201209342 該第二曲面環繞該第一曲面，並與該第一曲面共同升^成 容置空間’且該發光二極體光源位於該容置空間内，P 第三曲面環繞該第四曲面，並位於該第二曲面的外側， 該第一曲面位於該容置空間及該第四曲面之間；以及且 一發光二極體光源，配置於該透鏡的該容置空間内 7. 如申請專利範圍第6項所述之燈具’其中該第〜 面及該第二曲面為凸面，而該第三曲面及該第四曲面為曲 φ 面。 …四 8. 如申請專利範圍第6項所述之燈具’其中該第一 面具有一折射部以及一全反射部，其中該折射部相斜^曲 .該第一曲面，而該全反射部相對靠近該第四曲面。罪近 9. 如申請專利範圍第6項所述之燈具，其中該第二 面及該第四曲面的至少其中之一上更具有微結構，二曲 , 吁用Μ調 整光路徑。 10. 如申請專利範圍第6項所述之燈具，該透鏡更具 有多個固定部，連接於該第三曲面的底緣，且該些固定苦ρ • 與該基座連接。 —° 11. 如申請專利範圍第10項所述之燈具，更包括多個 鎖固件’穿過該些固定部，以將該透鏡固定於該基座上。 12. 如申睛專利範圍第ίο項所述之燈具，更包括一黏 著層，配置於該些固定部及該基座之間。 ί;: 11