[发明专利]具有漫射的复合透镜

说明书

相关申请

本申请请求享有于2011年3月15日提交的美国临时专利申请第61/452,671号的权益，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及照明器材，且具体地涉及提供照明器材的漫射的复合透镜。

背景技术

近年来，以采用更有效的照明技术的照明器材替换白炽灯泡的潮流已经得到关注。显示出巨大前景的一种此类技术采用发光二极管(LED)。与白炽灯泡相比，基于LED的照明器材更有效地将电能转换成光且更持久，而结果，期望采用LED技术的照明器材来替换住宅、商业和工业应用中的白炽灯泡。

许多这些照明器材都采用LED阵列，LED阵列发光，光被引导穿过透镜。为了帮助混合由阵列中的各种LED发出的光以及为了隐藏LED以免于可见，采用了一些漫射形式。此类漫射可由以下提供：邻近透镜放置的单独的漫射器，将漫射膜应用于透镜上，或将表面处理应用于透镜上。尽管这些漫射技术的性能为可接受的，但存在与提供单独的漫射器和透镜或将漫射膜或处理应用于透镜表面上相关联的显著的材料和制造成本。因而，存在对于能够在内部提供漫射，同时保持上述漫射技术的性能的复合透镜的需要。

发明内容

本公开内容涉及增强的复合透镜，该复合透镜由诸如热塑性材料的材料形成。热塑性材料可为聚碳酸酯、丙烯酸玻璃等。为了形成复合透镜，期望的热塑性材料的树脂以期望的透镜形状形成。为了便于合成透镜的本体内的光漫射，在形成复合透镜时将漫射添加剂添加至热塑性树脂。漫射添加剂分散在复合透镜的本体各处，且因此，光漫射体积地出现在复合透镜的本体内和在其各处。

示例性的漫射添加剂包括二氧化钛(TiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)等。在相应的实施例中，漫射添加剂具有的微粒尺寸为直径上小于大约5微米(μm)、小于大约2.5μm、小于大约1μm，以及小于大约0.5μm。在相应的实施例中，包括漫射添加剂和任何其它添加剂的所得的复合透镜构造成用以提供小于大约0.004、小于大约0.003、小于大约0.002、小于大约0.0015，以及小于大约0.001的色移Δu'v'。除便于合成的复合透镜的本体内的光漫射的漫射添加剂之外，热塑性树脂可包括阻燃添加剂、着色添加剂，或它们的组合。

附图说明

并入该说明书中且形成该说明书的一部分的附图示出了本公开内容的若干方面，且与描述一起用于阐释本公开内容的原理。

图1为根据本公开内容的一个实施例的照明器材的前部的等距视图。

图2为图1的照明器材的后部的等距视图。

图3为图1的照明器材的分解等距视图。

图4为没有透镜、漫射器和反射镜的图1的照明器材的前部的等距视图。

图5为没有透镜和漫射器的图1的照明器材的前部的等距视图。

图6为具有透镜和漫射器的图1的照明器材的前部的等距视图。

图7为图5的照明器材的截面视图。

图8为图5的照明器材的截面视图，其中漫射器由应用于透镜上的漫射膜替换。

图9为图5的照明器材的截面视图，其中漫射器和透镜由提供体积漫射的复合透镜替换。

图10为图5的照明器材的截面视图，其中漫射器和透镜由根据本公开内容的一个实施例的提供体积漫射的增强的复合透镜替换。

具体实施方式

下文阐明的实施例代表用以使得本领域中的技术人员能够实施本公开内容的必要信息，且示出了实施本公开内容的最佳模式。在按照附图阅读以下描述时，本领域中的技术人员将理解本公开内容的构想且将认识到这些构想的应用不是特定地只用于本文中。应理解的是，这些构想和应用落入了本公开内容的范围。

将理解的是，相对的用语(如，前部、向前、后部、下方、上方、上、下、水平的、垂直的)可在本文中用于描述如附图中所示一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。将理解的是，这些用语旨在涵盖除附图中描绘的定向之外的装置的不同定向。

本公开内容涉及在内部提供固态照明(SSL)器材的漫射的复合透镜，使得单独的漫射器或漫射膜不需要结合用于离开照明器材的光漫射的透明透镜。为了阐明背景和易于理解，以下描述首先描述了示例性的固态照明器材，其中可应用不同的漫射技术。首先，照明器材描述为具有与透镜分开的漫射器。一旦描述了具有单独的漫射器和透镜的照明器材，就将详细地描述备选的漫射技术，包括提供漫射的复合透镜。