光学组件制造技术

本发明专利技术涉及一种光学组件（100），包括光学器件（1）和至少部分嵌入所述光学器件（1）中的固定件（2），所述光学器件（1）由第一材料制成，其特征在于，所述固定件（2）包括主体（21）和界面材料层（22），并且所述主体（21）由第二材料制成，所述界面材料层（22）至少部分地围绕所述主体（21）设置并且至少部分设置用于与所述光学器件（1）接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学组件，尤其是一种用于照明装置的透镜。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术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，同时在将根据本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术的设计方案中，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。根据本专利技术提出，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。根据本专利技术提出，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。在本专利技术的设计方案中，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。根据本专利技术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。根据本专利技术进一步提出，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。在本专利技术的设计方案中，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。根据本专利技术提出，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。优选的是，螺母是铜合金螺母、不锈钢螺母或者高强度塑料合金螺母中任一种。应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。附图说明附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本专利技术。这些附图图解了本专利技术的实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：图1是根据本专利技术的光学组件的局部示意图；图2a是根据本专利技术的光学组件的固定件的主体的示意图；图2b是图2a中示出的主体在涂覆有防腐蚀层后的示意图；图2c是在包裹有界面材料层的主体的示意图；图2d是固定件的截面图；图3是固定件装入到光学组件的光学器件中的局部示意图；图4a-图4b是添加有第四材料的界面材料层的拉伸强度和弯曲强度图表。具体实施方式在下面详细描述中，参考形成本说明书的一部分的附图，其中，以例证的方式示出了可以实施本专利技术的具体实施例。关于图，诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“前导”、“尾随”等方向性术语参考所描述的附图的方向使用。由于本专利技术实施例的组件可以在许多不同方向上放置，所以方向术语仅用于说明，而没有任何限制的意思。应该理解的是，可以使用其它实施例，并且在不背离本专利技术的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以，下面详细描述不应被理解为限制性的意思，并且本专利技术由所附的权利要求限定。图1示出了根据本专利技术的光学组件100的局部示意图。该光学组件100可以为用于照明装置的透镜，该透镜可以固定在照明装置的壳体上。从图中可见，该光学组件100包括光学器件1和至少部分嵌入光学器件1中的固定件2。在图1中示出了光学组件100的一个局部区域，并且仅仅部分示出的光学器件1中形成有多个容纳腔。在图1中，固定件2还并未嵌入到光学器件1的容纳腔中。在最终的装配完毕的状态下，通过嵌镶注本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学组件（100），包括光学器件（1）和至少部分嵌入所述光学器件（1）中的固定件（2），所述光学器件（1）由第一材料制成，其特征在于，所述固定件（2）包括主体（21）和界面材料层（22），所述主体（21）由第二材料制成，所述界面材料层（22）至少部分地围绕所述主体（21）设置并且至少部分设置用于与所述光学器件（1）接合。

【技术特征摘要】
1.一种光学组件（100），包括光学器件（1）和至少部分嵌入所述光学
器件（1）中的固定件（2），所述光学器件（1）由第一材料制成，
其特征在于，所述固定件（2）包括主体（21）和界面材料层（22），
所述主体（21）由第二材料制成，所述界面材料层（22）至少部分
地围绕所述主体（21）设置并且至少部分设置用于与所述光学器件
（1）接合。
2.根据权利要求1所述的光学组件（100），其特征在于，所述界面材
料层（22）是应力缓解层。
3.根据权利要求2所述的光学组件（100），其特征在于，所述界面材
料层（22）由第三材料制成，所述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所述第一材料和所述第二材料之
间。
4.根据权利要求3所述的光学组件（100），其特征在于，所述界面材
料层（22）中还包括用于加强所述界面材料层（22）的强度的第四
材料，其中所述第四材料掺杂到所述第三材料中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学组件（100），其特征在于，
所述界面材料层（22）与所述主体（21）一体制成。
6.根据权利要求5所述的光学组件（100），其特征在于，所述界面材
料层（22）通过注塑成型工艺包封所述主体（21）。
7.根据权利要求4所述的光学组件（100），其特征在于，所述第四材
料是玻璃纤维或者云母纤维。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙孝情，程雄杰，林爱民，汪祖志，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE