透镜以及采用该透镜的球型发光器件灯制造技术

本发明专利技术公开一种透镜以及采用该透镜的球型发光器件灯。该透镜用于改变入射照明光的光分布并发射照明光，该透镜包括光入射面、顶表面和侧表面，光入射面是曲面，顶表面是平坦的并且经由光入射面入射的光的至少一部分经由顶表面发出，侧表面是不平坦的并且经由光入射面入射的光的至少一部分经由侧表面发出。球型发光器件灯包括透镜以及包括一个或多个发光器件的发光器件封装。

【技术实现步骤摘要】
透镜以及采用该透镜的球型发光器件灯
依照示例性实施例的装置涉及用于改变入射光的光分布的透镜以及通过采用该透镜而具有大的光分布范围的球型发光器件灯。
技术介绍
发光二极管（LED）是通过利用化合物半导体的特性而将电信号转换为光的半导体发光器件。相比于其它类型的发光器件，诸如LED的半导体发光器件具有长寿命，使用低电压，并且需要小功耗。此外，半导体发光器件可以具有快速的响应速度以及优良的抗冲击性，并且可以是小型的以及轻重量的。在需要时，半导体发光器件可以根据所采用的半导体的类型和成分而产生和发射具有不同波长的光。近来，采用高亮度的发光器件芯片的照明装置正在取代现有的荧光灯和白炽电灯。例如，一般而言，LED灯泡可以由帽、热辐射结构、驱动电路、印刷电路板（PCB）、LED以及盖形成。一般而言，盖由半球形玻璃材料或者半圆形塑料材料（诸如丙烯酸树脂、聚碳酸酯等）形成。此外，为了在LED灯泡中的LED上形成屏蔽（screen），关于玻璃盖，在玻璃盖的内表面上形成白扩散涂层，而关于塑料盖，在盖材料中混合扩散材料以实现光扩散效果。然而，采用半导体发光器件的照明灯仅在向前方向上发射光，而不是在每个方向上发射光，因此采用半导体发光器件的照明灯的光扩散特性显著地不同于现有的白炽电灯泡的光扩散特性。例如，LED灯泡在向前方向上（在0°方向上）发射最大量的光，光发射量随着角度增加而减少，因此光发射量在大约±90°几乎为0。另一方面，一般白炽电灯泡的光发射量从0°方向至大约±130°方向不减少并且几乎是均匀的。因此，LED灯泡和一般白炽电灯泡就半峰全宽（FWHM）而言显著地不同，使得LED灯泡的FWHM为大约130°，而一般白炽电灯泡的FWHM为大约260°。该差异是由于一般白炽电灯泡中所采用的灯丝在每个方向上（360°的范围）发光，而LED仅在向前方向上（大约120°的范围）发光。由于该差异，当LED灯泡被用于一般照明灯中时，光扩散和发光强度明显不同于用户所熟知的。这会阻碍LED灯泡的普及。
技术实现思路
一个或多个示例性实施例提供具有能够改变入射光的光分布的透镜以及通过采用该透镜实现大的光分布范围的球型发光器件灯。另外的方面将在以下的说明中部分地阐述，并且部分将从该说明显见或者可以通过实施提出的示例性实施例而知悉。根据示例性实施例的方面，一种用于改变入射照明光的光分布并发射该照明光的透镜包括：光入射面，具有第一曲面和第二曲面；顶表面，其为平坦的；以及侧表面，其为不平坦的。入射在第一曲面上的光经由顶表面发出，入射在第二曲面上的光经由侧表面发出。透镜可以具有关于中心轴旋转对称的形状。透过第一曲面的光的大部分可以经由顶表面发出，而透过第二曲面的光的大部分可以经由侧表面发出。光入射面可以面对顶表面，并且可以朝向顶表面凹进。第一曲面可以设置在中心轴上，第二曲面可以径向围绕第一曲面。第一曲面可以是使入射光发散的凹面，第二曲面可以是使入射光会聚的凸面。第一曲面的曲率半径可以小于第二曲面的曲率半径。第一曲面可以成形为使得经由第一曲面入射在顶表面上的光透过顶表面。第二曲面可以成形为使得经由第二曲面入射在顶表面上的光可以在顶表面处被内部全反射。第一曲面可以是球面，该球面的曲率半径R1满足以下不等式，1.5mm<R1<4mm。第二曲面可以是球面，该球面的曲率半径R2满足以下不等式，17mm<R2<21mm。具有在180°之内的分布角的入射光可以被透镜分散，使得输出光具有等于或大于300°的分布角。根据另一示例性实施例的方面，一种球型发光器件灯包括：发光器件封装，包括一个或多个发光器件；主体，具有其上安装发光器件封装的安装面；透镜，具有上述结构，并且改变从发光器件封装发射的光的分布；以及盖，具有球形形状并且布置在主体之上以完全覆盖发光器件封装和透镜。主体可以由热辐射材料形成。热辐射图案可以形成在主体上，或者多个热辐射片（heatradiationfin）可以形成在主体上。主体可以具有内部空间，驱动电路可以设置在该内部空间中以驱动发光器件封装。盖可以由混合有扩散材料的透明材料形成，该扩散材料用于扩散从一个或多个发光器件发出的光。盖可以由混合有扩散材料和荧光材料的透明材料形成，或者荧光材料可以进一步涂覆在盖上。附图说明从以下结合附图对示例性实施例的说明，这些和/或其它示例性方面和优点将变得显然并且更易于理解，在附图中：图1是示出根据示例性实施例的透镜的形状的透视图；图2是图1的透镜的截面侧视图；图3示出由发光器件产生和发射的光透过图1的透镜的光路，其中，在该光路上，入射在第一曲面上的光向前行进；图4示出由发光器件产生和发射的光经过图1的透镜的光路，其中，在该光路上，入射在第二曲面上的光朝向透镜的侧部和下部行进；图5是示出根据示例性实施例的球型发光器件灯的结构的分解透视图；图6是图5的球型发光器件灯的截面侧视图；图7示出由图5的球型发光器件灯实现的光分布；图8是示出相对于在图5的球型发光器件灯中所采用的透镜的第一入射面的曲率半径、光分布的最小值和最大值偏离平均值的偏差值的曲线图；以及图9是示出相对于在图5的球型发光器件灯中所采用的透镜的第二入射面的曲率半径、光分布的最小值和最大值偏离平均值的偏差值的曲线图。具体实施方式现在将详细介绍附图中所示的示例性实施例。在图中，图中相同的附图标记表示相同的元件，并且每个部件的尺寸可以为了清晰起见而被夸大。图1是示出根据示例性实施例的透镜110的形状的透视图，而图2是图1的透镜110的截面侧视图。透镜110被配置为改变入射照明光的光分布并且然后发射照明光，并且包括光入射面112、顶表面114以及侧表面116，光入射面112是曲面，经由光入射面112入射的光的至少一部分经由顶表面114发出，经由光入射面112入射的光的至少一部分经由侧表面116发出。如图所示，顶表面114可以是平坦的，而侧表面116可以是不平坦的。例如，侧表面116可以是棱形的（prismatic），或者可以具有锯齿形形状。不平坦表面的形状不限于图2中所示的形状，因此可以具有入射光经由其在任意方向上折射和发射的各种图案。此外，透镜110可以还包括底表面118，底表面118连接侧表面116和光入射面112，底表面118面对顶表面114并且是平坦的。然而，在另一实施例中，侧表面116和光入射面112可以直接连接。如图所示，透镜110可以具有关于中心轴旋转对称的形状。在这种情况下，透镜110的外径（在侧表面处测量时）由于侧表面的不平坦而可以在中心轴的方向上变化。光入射面112可以是面对顶表面114的表面（即，与顶表面相对的表面），并且可以朝向顶表面114凹进。光入射面112的中心部可以具有第一曲面112a的形状，而光入射面112的侧部可以具有第二曲面112b的形状，第二曲面112b不同于第一曲面112a。例如，第一曲面112a可以是使入射光发散的凹面，而第二曲面112b可以是使入射光会聚的凸面。例如，第一曲面112a可以是形成为球面的凹面（其曲率半径为R1），而第二曲面112b可以是形成为球面的凸面（其曲率半径为R2）。在一示例中，透镜110可以关于中心轴旋转对称，并且第一曲面112a设置在所述中心轴上，即，所述中心轴穿过第一曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜，用于改变入射照明光的光分布并且发射所述照明光，所述透镜包括：光入射面，包括第一曲面和第二曲面；顶表面；以及侧表面，其中透过所述第一曲面的光的大部分经由所述顶表面发出，入射在所述第二曲面上的光的大部分经由所述侧表面发出。

【技术特征摘要】
2012.03.14 KR 10-2012-00261931.一种透镜，用于改变入射照明光的光分布并且发射所述照明光，所述透镜包括：光入射面，包括具有第一曲率的第一曲面和具有不同于所述第一曲率的第二曲率的第二曲面；平坦的顶表面；以及不平坦的侧表面，其中透过所述第一曲面的光的大部分经由所述顶表面发出，入射在所述第二曲面上的光的大部分经由所述侧表面朝向所述透镜的侧部和下部发出以及入射在所述第二曲面上的光的剩余部分经由所述顶表面发出。2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述透镜关于中心轴旋转对称，并且其中所述第一曲面设置在所述中心轴上，所述第二曲面径向围绕所述第一曲面。3.根据权利要求1所述的透镜，其中所述第一曲面相对于所述透镜中心地设置，所述第二曲面围绕所述第一曲面的外周，其中透过所述第二曲面的光的量大于透过所述第一曲面的光的量。4.根据权利要求1所述的透镜，其中所述第一曲面相对于所述透镜中心地设置，所述第二曲面围绕所述第一曲面的外周，其中所述第一曲面是凹面，所述第二曲面是凸面。5.根据权利要求1所述的透镜，其中所述光入射面面对所述顶表面。6.根据权利要求5所述的透镜，其中所述第一曲面是凹面，所述第二曲面是凸面。7.根据权利要求6所述的透镜，其中所述第一曲面的曲率半径小于所述第二曲面的曲率半径。8.根据权利要求1所述的透镜，其中所述第一曲面是使入射到其上的光发散的凹面，以及所述第二曲面是使入射到其上的光会聚的凸面。9.根据权利要求8所述的透镜，其中所述第一曲面是球面，所述球面的曲率半径R1满足以下不等式，1.5mm<R1<4mm。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：有吉哲夫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：