發(fā)光二極管燈具及其透鏡組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種發(fā)光二極管燈具及其透鏡組件。所述透鏡組件包括一支架及至少一透鏡。所述支架具有一出光面及與所述出光面相對應(yīng)的一底面，所述支架設(shè)有貫通所述出光面及所述底面的至少一鏤空孔，在每一鏤空孔處設(shè)有至少一凸緣，且每一鏤空孔周圍設(shè)有由所述底面突出的一圍繞壁，所述圍繞壁的一壁面上凸設(shè)有至少一卡榫部，其中所述至少一凸緣較所述至少一卡榫部靠近所述出光面。每一透鏡設(shè)有一凸環(huán)部，所述凸環(huán)部可由所述底面向所述出光面納入所述至少一鏤空孔而卡合在所述至少一凸緣及所述至少一卡榫部之間，而使所述至少一透鏡對應(yīng)設(shè)置在所述至少一鏤空孔中，而不會往出光面脫落，因此解決了現(xiàn)有技術(shù)組裝不牢靠的問題。
【專利說明】發(fā)光二極管燈具及其透鏡組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管（light emitting diode,縮寫LED)燈具及其透 鏡組件，尤指一種可替換多種透鏡的LED燈具及其透鏡組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的發(fā)光二極管（LED)因體積小、耗電量低、使壽命長，以逐漸取代傳統(tǒng)燈泡， 被廣泛的使用在紅綠燈、汽車方向燈、手電筒、手機(jī)、照明燈具及電視背光上。
[0003] 在現(xiàn)有的LED嵌燈或投射燈的應(yīng)用中，可將多個(gè)透鏡與支架一體成型，形成一個(gè) 多合一透鏡組件，接著再與底部的LED光源耦合，而將光投射出。對于各種不同的用途，例 如需要集中的光束，或者需要不同發(fā)散角度的光束角度，則需透過設(shè)計(jì)透鏡的幾何形狀來 達(dá)成。然而，對于生產(chǎn)LED燈具的廠商而言，則需針對各種規(guī)格制作各式各樣規(guī)格的模具， 因此造成生產(chǎn)成本大幅提高，且不符合成本效益。
[0004] 因此，后有人提出將透鏡與支架分離，再以緊迫方式由外將各種透鏡安裝在支架 的組裝孔中。然而，此種固定方式可能因震動等因素而使得透鏡與LED光源脫落，而造成質(zhì) 量不穩(wěn)定，并且甚至有砸傷人之虞。
[0005] 此外，在組裝過程中，如欲將多個(gè)非對稱光型的透鏡安裝于同一支架時(shí)，則需對每 一個(gè)透鏡進(jìn)行調(diào)整以使得透鏡的角度皆在同一方向。然而，此繁雜步驟亦會提高人力成本， 且難以保證對準(zhǔn)的精確度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種發(fā)光二極管燈具及其透鏡組件，其可通過新設(shè) 計(jì)的支架，而可將透鏡由內(nèi)卡置在鏤空孔上，則可解決上述固定不穩(wěn)的問題，并具有簡化 組裝過程及防呆的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
[0008] -種透鏡組件包含一支架及至少一透鏡。所述支架，具有一出光面及與所述出光 面相對應(yīng)的一底面，所述支架設(shè)有貫通所述出光面及所述底面的至少一鏤空孔，在每一鏤 空孔處設(shè)有至少一凸緣，且每一鏤空孔周圍設(shè)有由所述底面突出的一圍繞壁，所述圍繞壁 的一壁面上凸設(shè)有至少一卡榫部，其中所述至少一凸緣較所述至少一卡榫部靠近所述出光 面，所述圍繞壁具有一第一壁及一第二壁，所述第一壁的厚度小于所述第二壁的厚度，且其 中所述至少一卡榫部設(shè)置在所述第一壁處。每一透鏡設(shè)有一凸環(huán)部，所述凸環(huán)部可由所述 底面向所述出光面納入所述至少一鏤空孔而卡合在所述至少一凸緣及所述至少一卡榫部 之間，而使所述至少一透鏡對應(yīng)設(shè)置在所述至少一鏤空孔中。
[0009] 進(jìn)一步，所述至少一透鏡用于調(diào)整一發(fā)光光型，且所述至少一透鏡包含將所述發(fā) 光光型調(diào)整為實(shí)質(zhì)對稱形狀或?qū)嵸|(zhì)非對稱形狀的透鏡。
[0010] 進(jìn)一步，所述至少一透鏡皆為調(diào)整該發(fā)光光型為實(shí)質(zhì)非對稱形狀的透鏡，且所述 發(fā)光光型具有一長軸方向。
[0011] 進(jìn)一步，每一透鏡在所述凸環(huán)部上還凸設(shè)有一定位塊，而所述圍繞壁具有對應(yīng)所 述定位塊的缺口，使得所述定位塊卡置在所述缺口中，以固定所述透鏡在所述鏤空孔中的 方位。
[0012] 進(jìn)一步，調(diào)整所述發(fā)光光型為實(shí)質(zhì)非對稱形狀的透鏡具有一波浪面，所述波浪面 包括多個(gè)直條紋，且所有所述直條紋垂直所述長軸方向。
[0013] 進(jìn)一步，所述支架的所述出光面上具有一指示標(biāo)志，用于指示所述發(fā)光光型的所 述長軸方向。
[0014] 進(jìn)一步，所述指示標(biāo)志為雙箭頭標(biāo)志，且所述雙箭頭垂直所有所述直條紋。
[0015] 進(jìn)一步，所述支架還包括一側(cè)壁，所述側(cè)壁環(huán)設(shè)在所述支架的所述出光面上，且圍 繞在所述至少一鏤空孔的外圍，以遮擋由所述至少一透鏡發(fā)出的側(cè)向光線。
[0016] 進(jìn)一步，所述側(cè)壁與所述支架一體成型并傾斜于所述出光面。
[0017] 本實(shí)用新型提供的發(fā)光二極管燈具除了包含上述透鏡組件外，還包含至少一 LED 光源，所述至少一 LED光源分別設(shè)置在所述至少一透鏡的入光端。
[0018] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用的支架的凸緣較靠近出光面，因此可由內(nèi)將透鏡嵌 合在凸緣與卡榫部之間，而不會往出光面脫落，因此解決了現(xiàn)有技術(shù)組裝不牢靠的問題。另 夕卜，通過透鏡上的定位塊及圍繞壁的缺口的巧妙設(shè)計(jì)，可使得透鏡在鏤空孔中不會轉(zhuǎn)動，進(jìn) 而確保各個(gè)LED光源發(fā)出的光型皆為同方向，達(dá)成了簡化組裝流程及防呆的目的。此外，在 將透鏡組裝在鏤空孔的過程中，卡榫部所在的第一壁由于厚度較薄，因此有利于形變，進(jìn)而 可順利將透鏡的凸環(huán)部卡合在凸緣與卡榫部之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的發(fā)光二極管燈具的爆炸圖。
[0020] 圖2是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的支架的底視立體圖。
[0021] 圖3是圍繞壁的局部放大圖。
[0022] 圖4是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的透鏡組裝示意圖。
[0023] 圖5是根據(jù)圖4沿A-A'線段的剖面示意圖。
[0024] 圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的圖4沿A-A'線段的剖面示意圖。
[0025] 圖7是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的透鏡表面及其發(fā)光光型的示意圖。
[0026] 圖中的標(biāo)號分別表不：
[0027] 10、發(fā)光二極管燈具；100、支架；110、出光面；
[0028] 112、底面；115、指示標(biāo)志；116、圍繞壁；
[0029] 1161、壁面；1162、第一壁；1164、第二壁；
[0030] 1166、凸部；118、側(cè)壁；1181、臺階；
[0031] 120、鏤空孔；122、凸緣；124、卡榫部；
[0032] 128、缺口；200、透鏡；220、凸環(huán)部；
[0033] 240、波浪面；242、直條紋；260、定位塊；
[0034] 290、入光端；300、LED 燈板；
[0035] 320、LED 光源；330、柱腳；
[0036] 400、發(fā)光光型；420、長軸方向；440、側(cè)向光線；
[0037] 460、光線；T1、第一壁的厚度；T2、第二壁的厚度。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型提供的發(fā)光二極管燈具及其透鏡組件的具體實(shí)施方 式做詳細(xì)說明。
[0039] 本實(shí)用新型多個(gè)較佳實(shí)施例通過所附圖式與下面的說明作詳細(xì)描述，在不同的圖 式中，相同的組件符號表示相同或相似的組件。
[0040] 請參照圖1及圖2,圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的發(fā)光二極管燈具的爆炸圖。 圖2是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的支架的底視立體圖。需注意的是，為了清楚說明，上述圖 式的組件并非以實(shí)際比例所繪示。本實(shí)施例的發(fā)光二極管燈具10包含一支架100、至少一 透鏡200、一 LED燈板300、至少一 LED光源320以及多個(gè)柱腳330,其中支架100及至少一 透鏡200組合成一透鏡組件。
[0041] 如圖1及圖2所示，支架100具有一出光面110與出光面110相對應(yīng)的一底面112， 其中出光面110即LED光線發(fā)出的一側(cè)。支架100設(shè)有貫通出光面110及底面112的至少 一鏤空孔120。如圖2所示，在每一鏤空孔120處設(shè)有至少一凸緣122,且每一鏤空孔120 周圍設(shè)有由所述底面112突出的一圍繞壁116,所述圍繞壁116的一壁面1161上凸設(shè)有至 少一卡榫部124,其中所述至少一凸緣122較所述至少一卡榫部124靠近所述出光面110。
[0042] 在此實(shí)施例中，鏤空孔120的數(shù)量是以四個(gè)表示。然而，本實(shí)用新型并不限制鏤空 孔120的數(shù)量，其它數(shù)量如三個(gè)、五個(gè)等也在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。在此實(shí)施例中，凸緣122 與出光面110齊平，如圖1所示。如圖2所示，卡榫部124具有斜面，以利透鏡200卡入鏤 空孔120中。
[0043] 請?jiān)賲⒄請D2,圍繞壁116具有一第一壁1162及一第二壁1164,圍繞壁116是由 第一壁1162及第二壁1164連接而成圍繞壁。在此實(shí)施例中，第一壁1162的厚度T1小于 第二壁1164的厚度T2,且卡榫部124設(shè)置在第一壁1162處，更進(jìn)一步來說卡榫部124是設(shè) 置在第一壁1162的內(nèi)側(cè)上。
[0044] 請參照圖1及圖3,圖3是圍繞壁116的局部放大圖。值得一提的是，圍繞壁116 的內(nèi)有微微凸起的凸部1166,當(dāng)透鏡200納入時(shí)，凸部1166會受壓迫而變形，而使得透鏡 200與支架100的結(jié)合更為穩(wěn)固。
[0045] 請參照圖1至圖5,圖4是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的透鏡組裝示意圖。圖5是 根據(jù)圖4沿A-A'線段的剖面示意圖。每一透鏡200設(shè)有一凸環(huán)部220,凸環(huán)部220可由底 面112向出光面110納入鏤空孔120而卡合于凸緣122與卡榫部124之間，而使至少一透 鏡200對應(yīng)設(shè)置在支架100的至少一鏤空孔120中。值得注意的是，在將透鏡200組裝在 鏤空孔120的過程中，卡榫部124所在的第一壁1162由于厚度較薄，因此有利于形變，進(jìn)而 可順利將透鏡200的凸環(huán)部220卡合在凸緣122與卡榫部124之間。
[0046] 在本實(shí)用新型中，透鏡200例如是平凸透鏡、平凹透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、凸凹 透鏡、或是如圖示中的特殊形狀的透鏡。而上述至少一透鏡200是用于調(diào)整一發(fā)光光型，且 至少一透鏡200包含將發(fā)光光型調(diào)整為實(shí)質(zhì)對稱形狀（例如圓形）或?qū)嵸|(zhì)非對稱形狀（例 如橢圓形）的透鏡。
[0047] 請參照圖4及圖7，圖7是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的透鏡表面及其發(fā)光光型的示 意圖。在此實(shí)施例中，至少一透鏡200皆為調(diào)整發(fā)光光型400為實(shí)質(zhì)非對稱形狀的透鏡，且 發(fā)光光型400具有一長軸方向420。具體而言，調(diào)整發(fā)光光型400為實(shí)質(zhì)非對稱形狀的透鏡 具有一波浪面240。波浪面240包括多個(gè)直條紋242,且所有所述直條紋242垂直長軸方向 420。
[0048] 此外，再參照圖2及圖4,每一透鏡200在凸環(huán)部220上還設(shè)有一定位塊260,而圍 繞壁116具有對應(yīng)定位塊260的缺口 128,使得定位塊260卡置在缺口 128中，以固定透鏡 在鏤空孔中的方位，使得透鏡200的凸環(huán)部220卡入凸緣122與卡榫部124之間后，無法在 鏤空孔120上轉(zhuǎn)動，且也僅容許以一預(yù)定方向（定位塊260對準(zhǔn)缺口 128的方向）卡入，具 有組裝上防呆的效用。此外，若透鏡200為光型為圓形的透鏡，及無方向性，則無須在凸環(huán) 部220設(shè)置定位塊260。也就是說，本實(shí)施例的支架100可適用于各種透鏡，且可任意更換 不同的透鏡。
[0049] 值得一提的是，每一鏤空孔120的缺口 128都設(shè)計(jì)成相同方向，且透鏡200的定位 塊260也與波浪面240上的直條紋242呈一固定角度。因此，可以確保每一個(gè)透鏡200的 波浪面240都呈現(xiàn)相同方向，如圖1及圖3所示。因此，可保證每一 LED光源320所投射出 的發(fā)光光型都呈相同方向。另外，支架100的出光面110上具有一指示標(biāo)志115,用于指示 發(fā)光光型400的長軸方向420,用于方便組裝人員在后續(xù)組裝流程作為辨識之用。在此實(shí)施 例中，指示標(biāo)志115為雙箭頭標(biāo)志，且雙箭頭垂直所有所述直條紋242。然而，本實(shí)用新型不 限制指示標(biāo)志115的具體圖形。
[0050] 如圖1、圖4及圖5所示，支架100還包含一側(cè)壁118,側(cè)壁118環(huán)設(shè)在支架100的 出光面110上，且側(cè)壁118圍繞在至少一鏤空孔120的外圍。側(cè)壁118可用來遮擋由至少 一透鏡200發(fā)出的大角度的側(cè)向光線440,以減少眩光。請參照圖6,圖6是根據(jù)另一實(shí)施 例的圖4沿A-A'線段的剖面示意圖。另一方面，側(cè)壁118與支架100-體成型并傾斜于出 光面110,利用當(dāng)由LED光源320所投射出的發(fā)光光型角度較大或是像橢圓形而具有長軸方 向的情況，傾斜于出光面110的側(cè)壁118可避免遮擋到過多的光線460而影響到發(fā)光光型。 然而，本實(shí)用新型的側(cè)壁118也可垂直出光面110(請參照圖6的虛線所示），不限于傾斜的 態(tài)樣。
[0051] 值得注意的是，在出光面110上射設(shè)有側(cè)壁118的優(yōu)點(diǎn)還有：將多個(gè)透鏡與支架一 體成型的多合一透鏡組件（圖未示）是直接與燈具的固定結(jié)構(gòu)組裝，且市面上有許多燈具 是采用此多合一透鏡組件，但透鏡在設(shè)計(jì)上是越小越好（節(jié)省材料成本并減少光線穿過材 質(zhì)的能量損耗）。然而較小的透鏡要應(yīng)用在原本規(guī)格的燈具時(shí)，會出現(xiàn)總高度不合的狀況。 通過此側(cè)壁118可讓較小的透鏡直接應(yīng)用于原有的規(guī)格的燈具，以適用市面上原規(guī)格的燈 具，以利市場推廣。
[0052] 另外，側(cè)壁118外側(cè)的臺階1181，可以靠在燈具的固定結(jié)構(gòu)（圖未示），可以確定 高度（光學(xué)）。此外，不一定要用柱腳330來定位，以符合各種燈具的需求，而可提高適用 性。請參照圖1所示，支架100的柱腳330可通過插設(shè)在LED燈板300達(dá)到定位的功能。
[0053] 請?jiān)賲⒄請D1，至少一 LED光源320分別設(shè)置在LED燈板300上，并位于至少一透 鏡200的入光端290,使得透鏡200位于LED光源320及至少一凸緣122之間。由上可知， 透鏡200通過至少一凸緣122的限制無法往出光面110方向脫落，而后方有LED光源320 及LED燈板300的限制，也無法從后方脫落，因此確保了組裝的穩(wěn)固性。
[0054] 綜上所述，本實(shí)用新型的支架100的凸緣122較靠近出光面110,因此可由內(nèi)將透 鏡200卡合在凸緣122與卡榫部124之間，而不會往出光面110脫落，于是克服了現(xiàn)有技 術(shù)組裝不牢靠的問題。另外，根據(jù)透鏡200上的定位塊260及圍繞壁116的缺口 128的巧 妙設(shè)計(jì)，可使得透鏡200在鏤空孔120中不會轉(zhuǎn)動，進(jìn)而確保各個(gè)LED光源320發(fā)出的發(fā)光 光型400的長軸方向420皆為同方向，達(dá)成了簡化組裝流程及防呆的目的，也確保光束的質(zhì) 量。此外，在將透鏡200組裝在鏤空孔120的過程中，卡榫部124所在的第一壁1162由于 厚度較薄，因此有利于形變，進(jìn)而可順利將透鏡200的凸環(huán)部220卡合在凸緣122與卡榫部 124之間。
【權(quán)利要求】
1. 一種透鏡組件，其特征在于，包含： 一支架，具有一出光面及與所述出光面相對應(yīng)的一底面，所述支架設(shè)有貫通所述出光 面及所述底面的至少一鏤空孔，在每一鏤空孔處設(shè)有至少一凸緣，且每一鏤空孔周圍設(shè)有 由所述底面突出的一圍繞壁，所述圍繞壁的一壁面上凸設(shè)有至少一卡榫部，其中所述至少 一凸緣較所述至少一卡榫部靠近所述出光面，所述圍繞壁具有一第一壁及一第二壁，所述 第一壁的厚度小于所述第二壁的厚度，且其中所述至少一卡榫部設(shè)置在所述第一壁處； 至少一透鏡，每一透鏡設(shè)有一凸環(huán)部，所述凸環(huán)部可由所述底面向所述出光面納入所 述至少一鏤空孔而卡合在所述至少一凸緣及所述至少一卡榫部之間，而使所述至少一透鏡 對應(yīng)設(shè)置在所述至少一鏤空孔中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡組件，其特征在于，所述至少一透鏡用于調(diào)整一發(fā)光光 型，且所述至少一透鏡包含將所述發(fā)光光型調(diào)整為實(shí)質(zhì)對稱形狀或?qū)嵸|(zhì)非對稱形狀的透 鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡組件，其特征在于，所述至少一透鏡皆為調(diào)整所述發(fā)光 光型為實(shí)質(zhì)非對稱形狀的透鏡，且所述發(fā)光光型具有一長軸方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡組件，其特征在于，每一透鏡在所述凸環(huán)部上還凸設(shè)有 一定位塊，而所述圍繞壁具有對應(yīng)所述定位塊的缺口，使得所述定位塊卡置在所述缺口中， 以固定所述透鏡在所述鏤空孔中的方位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡組件，其特征在于，調(diào)整所述發(fā)光光型為實(shí)質(zhì)非對稱形 狀的透鏡具有一波浪面，所述波浪面包括多個(gè)直條紋，且所有所述直條紋垂直所述長軸方 向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡組件，其特征在于，所述支架的所述出光面上具有一指 示標(biāo)志，用于指示所述發(fā)光光型的所述長軸方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的透鏡組件，其特征在于，所述指示標(biāo)志為雙箭頭標(biāo)志，且所述 雙箭頭垂直所有所述直條紋。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡組件，其特征在于，所述支架還包括一側(cè)壁，所述側(cè)壁環(huán) 設(shè)在所述支架的所述出光面上，且圍繞在所述至少一鏤空孔的外圍，以遮擋由所述至少一 透鏡發(fā)出的側(cè)向光線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的透鏡組件，其特征在于，所述側(cè)壁與所述支架一體成型并傾 斜于所述出光面。
10. -種發(fā)光二極管燈具，其特征在于，包括： 一權(quán)利要求1所述的透鏡組件；以及 至少一 LED光源，所述至少一 LED光源分別設(shè)置在所述至少一透鏡的入光端。
【文檔編號】F21Y101/02GK203848198SQ201420123332
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】唐德龍, 魏志銘, 張秦溢 申請人:東莞雷笛克光學(xué)有限公司, 揚(yáng)州雷笛克光學(xué)有限公司, 雷笛克光學(xué)股份有限公司