[发明专利]光学组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学组件，尤其是一种用于照明装置的透镜。

背景技术

在照明装置中，尤其是以LED作为光源的照明装置中，为了获得预期的照明效果，尤其需要使用光学组件，例如透镜对光源发射的光线进行二次光学处理。通常作为光学组件的透镜需要固定在照明装置的壳体上，并且透镜需要可靠地与照明装置固定连接，同时在透镜和照明装置的壳体之间也能够满足一定的密封要求，从而防止污染物、水或者湿气进入到壳体的内部。

通常在透镜的基体中镶嵌由具有较高强度的材料制成的螺母，并且利用螺栓将壳体和透镜固定连接起来。这种连接方式非常可靠，并且能够满足对密封性的要求。然而，制成螺母的材料通常具有较小的线性膨胀系数，而制成透镜的基体的材料通常具有相对较大的线性膨胀系数。在通过嵌镶注塑工艺将螺母镶嵌到透镜的基体中时，在透镜的基体和螺母的交界区域中会出现极大的应力。在高温和高湿的环境条件下，该应力会导致透镜在螺母的区域中出现裂纹，并且在螺母由金属材料制成时，会导致螺母生锈，这将加快裂纹的出现。

为了解决上述技术问题，在现有技术中采用双色注塑工艺来制造光学组件。在该解决方案中，通常在嵌镶螺母的区域采用高强度的材料，例如非PC材料或者在PC材料中添加玻璃纤维的方式，而在透镜的光出射区域中则采用光学级PC材料。这很好地解决了透镜出现裂纹的问题，但是这种解决方案的材料成本和制造成本都相对高昂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种光学组件，尤其是一种用于照明装置的透镜。该光学组件的成本低廉，能够有效地避免在连接区域出现裂纹的问题，同时在将根据本发明的光学组件连接至待安装位置，例如照明装置的壳体时，能够确保在光学组件和照明装置的壳体之间的良好的密封性能。

本发明的目的通过一种光学组件由此实现，该光学组件包括光学器件和至少部分地嵌入光学器件中的固定件，光学器件由第一材料制成，其中，固定件包括主体和界面材料层，其中，所述固定件由第二材料制成，该界面材料层至少部分地围绕主体设置并且至少部分设置用于与光学器件接合。在本发明的设计方案中，固定件的主体作为一个独立的部件首先被一个界面材料层包裹，在包裹的过程中在固定件的主体和界面材料层之间可能产生的应力被界面材料层所吸收。然后，在将固定件嵌入到光学器件中之后，该应力就不会被传递到光学器件中，从而避免了光学器件在高温的环境中出现裂纹的问题。

根据本发明提出，界面材料层是应力缓解层。该界面材料层能够有效地吸收在包裹固定件的主体时出现的应力。

根据本发明提出，界面材料层包括第三材料，并且该第三材料的线性膨胀系数等于第一材料的线性膨胀系数或者位于第一材料和第二材料之间。在本发明的设计方案中，用于制成光学器件的第一材料可以是光学级PC材料，固定件的主体可以由金属材料，例如铜制成，界面材料层也可以包括非PC材料或者与第二材料相同的材料。由于用于制成该界面材料层的第三材料的线性膨胀系数等于第一材料的线性膨胀系数或者位于第一材料和第二材料之间那么在将固定件嵌入到光学器件中之后，第三材料和第一材料之间就不会出现导致光学器件出现裂纹的应力。

特别优选的是，界面材料层还包括用于加强界面材料层的强度的第四材料，其中第四材料掺杂到第三材料中。第四材料本身可以作为改变界面材料层的线性膨胀系数的材料。优选的是，界面材料层与主体是一体化的。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，界面材料层通过注塑成型工艺包封主体。

优选的是，第四材料是玻璃纤维或者云母纤维，有利的是，玻璃纤维由二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钠或者氧化硼制成，并且玻璃纤维或所述云母纤维的直径在10μm-13μm之间，长度在0.6mm-0.8mm之间。

根据本发明进一步提出，主体的至少部分外表面镀有防腐蚀层。该防腐层能够有效地避免固定件的主体在高湿的环境中生锈。有利的是，防腐蚀层为镍层，当然也可以采用其他类型的抗腐蚀的材料层来作为防腐蚀层。

有利的是，第一材料是PC、PMMA或者AS中任一种并且第三材料是PC或ABS中任一种。在本发明的设计方案中，第一材料和第三材料可以是相同的材料，例如同为光学级PC材料。另外，二者也可以采用不同的材料制成。在采用不同的材料时，要求这两种材料具有接近的线性膨胀系数。

根据本发明提出，固定件的主体是螺母，该螺母具有圆柱形的轮廓，其中在圆柱形的周面上形成有齿部，界面材料层的材料能够良好地深入到齿部之间的间隙中，从而进一步增强了界面材料层在固定件的主体上的附着能力。