專利名稱：透鏡模塊和具有該透鏡模塊的照明裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于光源的透鏡模塊和一種具有該透鏡模塊的照明裝置。
背景技術：
在現代的照明裝置中，透鏡或反射體是重要的組成部分，用于獲得理想的照明效 果。根據不同的使用目的，需要可以形成不同光分布圖案的透鏡模塊。例如，在走廊上優 選地需要橢圓形的光分布圖案，由此可以減少所需的照明裝置數量，而在使用泛光燈時，通 常希望獲得圓形的光分布圖案。在現有技術的照明裝置中，透鏡模塊常常被一體地注塑而 成。由此產生的缺點一方面在于，對于不同的使用目的必須選擇不同的透鏡模塊，這樣會顯 著地增加安裝成本；另一方面，由于透鏡模塊的方向角和光束角不同，因此用戶不得不有針 對性地選擇使用透鏡模塊，在一個照明裝置中安裝多個適合的模塊才能實現所期望的光效 果O發明內容
因此本發明的目的在于，提出一種新型的用于光源的透鏡模塊以及一種具有該透 鏡模塊的照明裝置，這種透鏡模塊制造和裝配成本低廉，并且具有較強的通用性和用戶友 好性，通過簡單的調整就可以獲得理想的光分布圖案。
根據本發明提出一種用于光源的透鏡模塊，包括底座、至少兩個透鏡，其中底座包 括安裝孔，至少兩個透鏡至少利用出光部分可旋轉地安裝在安裝孔中，每一個透鏡的出光 部分具有結構化的表面，通過透鏡在安裝孔中的旋轉來調整結構化的表面相對于入射光的 取向用于輸出組合的光分布圖案。通過將透鏡的出光部分的表面根據光學原理進行結構 化，從而可以將輸入的光以預定的角度輸出，進而通過旋轉各個透鏡的出光部分對單個透 鏡模塊輸出的光斑進行組合，從而可以獲得各種理想的不同的光分布圖案。由此可以根據 不同的應用環境進行簡單便捷的調整，充分地體現了根據本發明的透鏡模塊的較高的通用 性。在此，出光部分至少包括結構化的表面，在一定條件下也可以包括透鏡和結構化表面連 接的部分。
在根據本發明的一個優選的設計中，結構化的表面具有V缺口陣列或者波浪形缺 口陣列。這種結構化的表面有利地引起光束在穿透該表面以后朝向預定的方向偏轉。
在根據本發明的一個優選的設計中，V缺口陣列或者波浪形缺口陣列包括多個平 行的列。這種結構化的表面有利地使得光束朝向同一方向偏轉。
在根據本發明的一個優選的設計中，透鏡包括從內部接收所述入射光的、具有內 反射壁的杯狀部分；以及形成出光部分的薄片，該薄片覆蓋杯狀部分的開口。在此，透鏡的 杯狀部分和薄片可形成用于容納光源的封閉腔體。并且該薄片遠離內反射壁的表面被結構 化，即具有V缺口陣列或者波浪形缺口陣列。各個單獨的透鏡可以作為一個整體在安裝孔 中旋轉，由于具有結構化的表面，透鏡可以根據自身的角位產生朝向預定方向的偏光效果。
在根據本發明的一個優選的設計中，底座具有在出光側的外側表面，薄片與底座的外側表面齊平。這種設計確保了透鏡模塊的外觀美觀，有利于裝配。
在根據本發明的一個優選的設計中，薄片防旋轉地與杯狀部分安裝在一起。此外， 透鏡也可以由杯狀部分和薄片一體制成。由此體現了作為一個整體的透鏡的良好的可拆卸 性，并且便于對各個透鏡進行調整。
在根據本發明的一個優選的設計中，還包括安裝在杯狀部分上的旋轉環和用于將 旋轉環固定到底座與外側表面相對的內側表面上的鎖定件。通過對旋轉環進行操縱、例如 對其進行旋轉，可以帶動整個透鏡進行旋轉，在將透鏡旋轉到適合的位置時，能夠利用鎖定 件實現對旋轉環的限位固定。
在根據本發明的另一個優選的設計中，鎖定件設計為卡勾。也可以考慮將鎖定件 設計為其他具有鎖定功能的元件。
在根據本發明的另一個優選的設計中，設置有至少四個對稱分布的透鏡。如果在 透鏡模塊中軸對稱或中心對稱地布置四個或八個或更多的透鏡，通過對各個透鏡的角位進 行調整，則可以更加精確地對各個透鏡的出射光的光斑進行組合，以便獲得較為復雜的光 分布圖。
優選地，透鏡為四個，并且透鏡彼此布置成正方形陣列。在這種簡單的情況下，通 過旋轉底座中的各個具有結構化表面的透鏡，可以形成具有簡單的幾何形的光分布圖。
在根據本發明的一個優選的設計中，透鏡的結構化的表面具有相同角位，用于組 合形成條形光分布圖案。也就是說，各個透鏡的結構化表面具有相同的指向，從而使全部出 射光朝向一個方向偏轉，由此形成了長條形的光分布圖案。
而在根據本發明的另一個優選的設計中，透鏡的結構化的表面彼此具有90°的角 位差，用于組合形成心形光分布圖案。在此情況下，各個相鄰的透鏡的結構化表面具有相互 垂直的指向，從而使兩部分偏轉的出射光相互垂直，由此組合成心形的光分布圖案。
本發明還涉及一種照明裝置，其包括上述透鏡模塊和安裝在透鏡模塊的各個透鏡 中的發光組件，其中發光組件包括電路板和設置在電路板上的光源。
在根據本發明的一個優選的設計中，光源位于由杯狀部分和薄片限定出的封閉腔 體中，并且位于和薄片相對的位置上。
優選地，光源為LED。也可以選用常用的熒光光源或其他形式的光源作為LED的替 代物。
應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質的，目的是 為了對要求保護的本發明提供進一步的說明。


附圖構成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發明。這些附解了本發 明的實施例，并與說明書一起用來說明本發明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號 表示。圖中示出
圖1是根據本發明的透鏡模塊的底面立體圖2是根據本發明的透鏡的側視圖3是圖2中透鏡的光路圖4a是根據本發明的透鏡模塊的第一實施例的正視圖4b是圖4a中透鏡模塊的光分布圖5a是根據本發明的透鏡模塊的第二實施例的正視圖5b是圖5a中透鏡模塊的光分布圖6a是根據本發明的透鏡模塊的第三實施例的正視圖6b是圖6a中透鏡模塊的光分布圖。
具體實施方式
圖1示出根據本發明的透鏡模塊的底面立體圖。透鏡模塊10包括底座1、透鏡 2(在該實施方式中為四個透鏡)以及安裝孔3。為了使透鏡2的至少出光部分4可以旋轉 地安裝在安裝孔3中，因此透鏡模塊10還包括用于安裝在透鏡2上的旋轉環8和用于將旋 轉環8固定到底座I的內表面上的鎖定件9。透鏡2包括具有內反射壁的杯狀部分6，旋轉 環8設置在該杯狀部分6上。
由于各個透鏡2具有結構化的表面5(參見圖2-5)，因此可以使出射光朝向預定 方向偏轉。通過利用旋轉環8帶動杯狀部分6和進而出光部分4在安裝孔3中進行旋轉， 可以調整各個透鏡2所產生的光斑，并在處于適合的角位時利用鎖定件9、例如卡勾將透鏡 2鎖定在該位置上。對于整個透鏡模塊10而言，基于透鏡2分別產生的單個光斑可以組合 出所期望的光分布圖案。由此可以實現利用盡可能少的透鏡模塊10產生形狀各異的光分 布圖，極大地減少了在根據現有技術的照明裝置中需要安裝的透鏡模塊10的數量。此外由 于通過機械連接將透鏡2可以旋轉地固定在底座I中，因此可以較容易地對各個透鏡2進 行更換或調整，由此充分體現了較強的用戶友好性和通用性。
圖2是根據本發明的單個透鏡的側視圖。透鏡2具有杯狀部分6和防旋轉地固定 并覆蓋在杯狀部分6上的薄片7，由此限定出用于容納光源13的封閉腔體。此外，透鏡2也 可以由杯狀部分6和薄片7—體制成。在此，薄片7用作出光部分4。為了獲得良好的光效 率，杯狀部分6具有內反射壁，并且薄片7具有結構化的表面5。在圖中示出的實施方式中， 結構化的表面5具有V缺口陣列11。在此V缺口陣列11包括多個平行的列。當然也可以 以波浪形缺口陣列來代替V缺口陣列11。為了便于對透鏡2進行調整或拆裝，薄片7防旋 轉地與杯狀部分6安裝在一起。
結合圖3中示出的光路圖可以看出，光源13發出的入射光在杯狀部分6經過反射 后，穿過薄片7由結構化的表面5射出。基于結構化的表面5上的V缺口陣列11，使得出射 光朝向預定的方向偏轉(在圖3中朝向左邊)。也就是說，這種透鏡2可以實現偏光效果。
圖4a是根據本發明的透鏡模塊的第一實施例的正視圖。四個透鏡2的出光部分 4對稱地位于底座I的安裝孔3中，形成正方形的四個頂點。為了美觀并且便于安裝，至少 薄片7優選地位于安裝孔3中，并且和底座I的表面齊平。在此實施例中，經過在安裝孔3 中對透鏡2進行旋轉地調節，使結構化的表面5上的V缺口陣列11指向垂直方向。參考圖 4b可以看出，這樣調整的透鏡2使出射光朝向同一方向偏轉，由此得到均勻的長條形的光 分布圖案。這種光分布效果特別適合于走廊照明或其他對于長形延伸區域的照明。
圖5a是根據本發明的透鏡模塊的第二實施例的正視圖。在該實施例中，將各個透 鏡2分別相對于相鄰透鏡旋轉90°。從圖中可以看出，各個透鏡2的V缺口陣列11彼此垂 直，基于偏光效果，這樣自然會使出射光的兩組光斑相互垂直。結合圖5b可以看出這種透鏡模塊10的光分布圖。相互垂直的光斑組合成心形，由于四個透鏡2設計為對稱分布，因 此該心形光分布圖案的兩個邊緣區域相互垂直并且具有相等的長度和面積。這種光分布效 果特別適合于拐角照明或其他對于角落區域的照明。通過調整透鏡2的角位，避免出射光 照射在例如墻壁等無需照明的區域上，由此可以節省能耗，提高有效照明區域的光效率。
還可以根據具體應用條件在安裝孔3中旋轉透鏡2，將其調整到其他適合的角位， 例如在圖6a中可以使兩列透鏡2具有60°的角位差，用于組合成在圖6b中示出的具有 60°夾角的心形光分布圖案。當然，也可以通過在底座I中設置多于四個的透鏡2，并且分 別對各個透鏡2、特別是其結構化的表面5的取向進行調整，從而可以獲得更加精準的光分 布圖案。
在具有上述透鏡模塊10的根據本發明的照明裝置中，還包括有安裝在透鏡模塊 10的各個透鏡2中的發光組件12，其中發光組件12包括電路板和設置在其上的光源13。 光源13位于由杯狀部分6和薄片7限定出的封閉腔體中，并且位于和薄片7相對的位置上。 光源13例如可以是LED,也可以是其他常規的光源。例如齒素光源或突光光源。
以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人 員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等 同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
標號列表
I 底座
2 透鏡
3安裝孔
4出光部分
5結構化的表面
6杯狀部分
7 薄片
8旋轉環
9鎖定件
10透鏡模塊
11 V缺口陣列/波浪形缺口陣列
12發光組件
13 光源
權利要求
1.一種用于光源的透鏡模塊(10)，包括底座(I)、至少兩個透鏡(2)，其特征在于，所述底座(I)包括安裝孔(3)，所述至少兩個透鏡(2)至少利用出光部分(4)可旋轉地安裝在所述安裝孔(3)中，每一個透鏡(2)的出光部分(4)具有結構化的表面(5)，通過所述透鏡(2)在所述安裝孔(3)中的旋轉來調整所述結構化的表面(5)相對于入射光的取向用于輸出組合的光分布圖案。
2.根據權利要求1所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述結構化的表面(5)具有V缺口陣列或者波浪形缺口陣列(11)。
3.根據權利要求2所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述V缺口陣列或者波浪形缺口陣列(11)包括多個平行的列。
4.根據權利要I或3所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述透鏡(2)包括從內部接收所述入射光的、具有內反射壁的杯狀部分￠);以及形成所述出光部分(4)的薄片(7)，所述薄片(7)覆蓋所述杯狀部分(6)的開口。
5.根據權利要求4所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述底座(I)具有在出光側的外側表面，所述薄片(7)與所述底座(I)的外側表面齊平。
6.根據權利要求4所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述薄片(7)防旋轉地與所述杯狀部分(6)安裝在一起。
7.根據權利要求6所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，還包括安裝在所述杯狀部分(6)上的旋轉環(8)和用于將所述旋轉環(8)固定到所述底座(I)與所述外側表面相對的內側表面上的鎖定件(9)。
8.根據權利要求7所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述鎖定件(9)設計為卡勾。
9.根據權利要求7所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，設置有至少四個對稱分布的所述透鏡⑵。
10.根據權利要求9所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述透鏡(2)為四個，并且所述透鏡(2)彼此布置成正方形陣列。
11.根據權利要求10所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述透鏡(2)的所述結構化的表面(5)具有相同角位，用于組合形成條形光分布圖案。
12.根據權利要求10所述的透鏡模塊(10)，其特征在于，所述透鏡(2)的所述結構化的表面(5)彼此具有90°的角位差，用于組合形成心形光分布圖案。
13.一種照明裝置，其特征在于，具有根據權利要求1-12中任一項所述的透鏡模塊(10)和安裝在所述透鏡模塊(10)的各個透鏡(2)中的發光組件(12)，其中所述發光組件(12)包括電路板和設置在所述電路板上的光源(13)。
14.根據權利要求13所述的照明裝置，其特征在于，所述光源(13)位于由杯狀部分(6)和薄片(7)限定出的封閉腔體中，并且位于和所述薄片(7)相對的位置上。
15.根據權利要求13所述的照明裝置，其特征在于，所述光源(13)為LED。
全文摘要
本發明涉及一種用于光源的透鏡模塊(10)，包括底座(1)、至少兩個透鏡(2)，其特征在于，所述底座(1)包括安裝孔(3)，所述至少兩個透鏡(2)至少利用出光部分(4)可旋轉地安裝在所述安裝孔(3)中，每一個透鏡的出光部分(4)具有結構化的表面(5)，通過所述透鏡(2)在所述安裝孔(3)中的旋轉來調整所述結構化的表面(5)相對于入射光的取向用于輸出組合的光分布圖案。此外本發明還涉及一種具有該透鏡模塊的照明裝置。根據本發明的透鏡模塊制造和裝配成本低廉，并且具有較強的通用性和用戶友好性，通過簡單的調整就可以獲得理想的光分布圖案。
文檔編號F21V5/04GK103017083SQ20111028150
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者黎安淼, 張奇輝, 陳友, 肖尚平 申請人:歐司朗股份有限公司