CN104033845A - 导光柱及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光柱及灯具，该导光柱包括中部设有通孔的导光柱体、以及自导光柱体顶部向远离该导光柱体的中轴线方向弯折延伸形成的出光部，导光柱体的环形的底部形成入光部；出光部包括依次连接的上表面、侧面及下表面，上表面包括弧形部，弧形部用于朝向侧面及下表面反射光线，下表面为朝向弧形部凹陷的弧面结构，射向下表面的光线大部分被下表面向外折射。本发明的导光柱，其柱体中空设置，且通过在柱体顶部向外弯折延伸形成的出光部进行出光，出光部的表面及侧面均可成为出光面，使得光源能通过该出光部向四周出光，实现大角度出光，光学效率高且注塑成型简单；采用该导光柱的灯具，实现了大角度均匀出光。

Description

导光柱及灯具

技术领域

本发明涉及一种导光柱及灯具，尤其涉及一种可实现大角度出光的导光柱及使用该导光柱的灯具。

背景技术

LED光源由于其绿色环保且高效节能，已被广泛应用，LED灯具逐步取代传统的照明灯具。然而，目前的LED光源的发光角度较小，一般在120度以内，因此比起传统的白炽灯以及卤素灯，LED灯的光线较集中在前方，侧向照射不均匀，照射空间较小。

为了克服上述缺陷，现有相关技术中，通过在LED灯内设置导光柱，而通常采用的导光柱为实心的，且设计出来的LED灯受其内导光柱的限制，外观上不够美观；此外，现有的导光柱，注塑成型较为困难，难以提高生产效率，且光学效率不高，光束角难做大。

发明内容

本发明要解决的一技术问题在于，提供一种实现大角度出光、光学效率高且注塑成型简单的导光柱。

本发明要解决的另一技术问题在于，提供一种灯具，使用上述的导光柱，提高出射光线的分布角度。

本发明解决其一技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光柱，用于对光源发出的光线进行配光，其包括中部设有通孔的导光柱体、以及自所述导光柱体顶部向远离该导光柱体的中轴线方向弯折延伸形成的出光部，所述导光柱体的环形的底部形成入光部；所述出光部包括依次连接的上表面、侧面及下表面，所述上表面包括弧形部，所述弧形部用于朝向所述侧面和/或所述下表面反射光线，所述下表面为朝向所述弧形部凹陷的弧面结构，射向所述下表面的光线大部分被所述下表面向外折射。

优选地，所述上表面还包括出射部，该出射部一侧连接所述弧形部，另一侧连接所述侧面；

所述出射部大致与所述入光部平行，该出射部用于朝向所述导光柱体的顶部方向出光。

优选地，所述弧形部一端连接所述导光柱体的内侧壁；所述弧形部位于所述入光部的上方，且所述弧形部的宽度大于所述入光部的宽度。

优选地，所述出光部的上表面为光滑曲面或结构化曲面；

所述结构化曲面包括凹凸、锯齿、网格纹、条纹及波纹中一种或多种。

优选地，所述导光柱体与所述出光部一体制成；所述导光柱体为圆筒状结构。

优选地，所述出光部的侧面与所述导光柱体的中轴线大致平行。

本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：提供一种灯具，包括灯体、光源组件以及上述的导光柱；

所述光源组件位于所述灯体的顶部，该光源组件包括安装在所述灯体顶部的灯板、以及设置在所述灯板顶面的光源；所述导光柱安装在所述灯板的上方，所述导光柱的入光部对应所述光源设置，所述光源发出的光线从所述导光柱的导光柱体的入光部进入所述导光柱体中，并被所述导光柱体顶部的出光部折射出去。

优选地，所述导光柱体的底部向下延伸设有第一卡扣部，所述灯体的顶部设有与所述第一卡扣部相配合的第二卡扣部，所述灯板对应所述第二卡扣部的位置设有通孔，所述导光柱体通过所述第二卡扣部穿过所述通孔与所述第一卡扣部相扣合而固定在所述灯体上。

优选地，该灯具还包括透光罩，所述透光罩罩设在所述导光柱外且固定在所述灯体的顶部；所述透光罩为过半球泡壳结构；

该灯具还包括灯头，所述灯头安装在所述灯体的底部。

优选地，所述导光柱在所述灯体顶部上的高度与所述透光罩在所述灯体顶部的高度之比的范围为0.4-0.8。

本发明的导光柱，其柱体通过通孔设置而呈中空结构，且通过在柱体顶部向外弯折延伸形成的出光部进行出光，出光部的表面及侧面均可成为出光面，使得光源能通过该出光部向四周出光，实现大角度出光，光学效率高且注塑成型简单。

此外，通过在出光部的上表面结构化曲面设置，使得出光更加均匀。

本发明的灯具，采用上述的导光柱，提高出射光线的分布角度，实现了灯具大角度均匀出光；且，导光柱的尺寸可根据灯具的尺寸类型进行设置，保证灯具的外在美观性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一个实施例的导光柱的剖视图；

图2是本发明一个实施例的灯具的分解结构示意图；

图3是图2所示灯具的组合结构剖视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的导光柱，用于对光源发出的光线进行配光，可应用于灯具中，增加灯具的出光角度。如图1所示，为本发明一个实施例的导光柱的剖视图，该导光柱包括导光柱体10以及出光部20，导光柱体10的中部设有自下而上的通孔11，从而使得导光柱体10为中空结构(如图1所示)。该出光部20自导光柱体10顶部一体向远离导光柱体10的中轴线方向弯折延伸形成，以使从导光柱体10顶部上方及侧面出光，实现该导光柱的大角度出光，光学效率高。

导光柱体10与出光部20相对的底部12形成入光部，由于导光柱体10底部12呈环形，因此入光部也对应呈环形。光源的光从底部12进入导光柱体10后，从出光部20折射出去。其中，出光部20包括依次连接的上表面21、侧面22及下表面23；上表面21与导光柱体10的内侧壁相连接，下表面23与导光柱体10的外侧壁相连接(如图1所示)。上表面21包括弧形部211，用于朝向侧面22和/或下表面23反射光线；下表面23为朝向弧形部211凹陷的弧面结构，射向下表面23的光线大部分被下表面23向外折射。上表面21的弧形部211一端连接导光柱体10的内侧壁，该弧形部211位于入光部(即底部12)的正上方，且弧形部211的宽度大于入光部的宽度，以使更多光线被弧形部211朝向该下表面23和/或侧面22反射。

进一步地，上表面21还包括出射部212，该出射部212一侧连接弧形部211，另一侧连接侧面22。方法出射部212大致与入光部平行，用于朝向导光柱体10的顶部方向出光。在上表面21中，弧形部211一端连接导光柱体10的内侧壁，另一端则连接出射部212。当光从底部12(入光部)进入导光柱体10反射到该出光部20时，一部分光可从上表面21的出射部212射出去(如图1中箭头A所示)，一部分光可从上表面21的弧形部211反射到侧面22，再从侧面22折射出去(如图1中箭头B所示)，还有一部分光可从上表面21反射到下表面23，再从下表面23折射出去(如图1中箭头C所示)，实现大角度(可大于180°)出光。

出光部20的侧面22与导光柱体10的中轴线大致平行，在与中轴线相交正负10度的范围内，以便光线从侧面22折射出去。在图1中，该侧面22连接上表面21的一端到连接下表面23的一端与中轴线之间的距离逐渐递增。倾斜设置的侧面22，可一定程度上改变光束角。

导光柱体10为筒状柱体，其侧壁内部形成供光路通过的通道。在本实施例中，导光柱体10为圆筒状结构的柱体。出光部20一体形成在导光柱体10的顶部，与该导光柱体10一起形成导光柱，如图1中所示，该导光柱大致呈喇叭状。导光柱体10的底部12端面形成环形的入光面，光主要从该入光面进入导光柱体10。根据光入射角度的不同，光进入导光柱体10后，一部分光也可能直接从导光柱体10的外侧壁射出去(如图1中箭头D所示)，进一步增大出光角度。导光柱体10的外侧壁的壁面也可糙面设置，可具有均匀出光的效果。

其中，出光部20的上表面21为呈外凸的曲面，下表面23为呈内凹的曲面，该种设置可防止光的全反射，一定程度上改变出光部20的透光率和光束角。进一步地，出光部20的上表面21为结构化曲面，结构化曲面包括凹凸、锯齿、网格纹、条纹及波纹等中一种或多种，根据实际需要设置，使得上表面21具有多样化外观；通过在上表面21上设置结构化曲面，可以使得不同波长的光混合得更加均匀，达到均匀出光的效果。通过上表面21的凹凸、波纹设置，还可使得该上表面21呈现花瓣等效果，提高导光柱的美观性。可以理解地，该上表面21也可为光滑曲面，同样可实现大角度出光的效果。

导光柱体10的底部12还可设有安装部13，以将该导光柱体10安装在光源组件等组件上。安装部13可为供紧固螺钉穿设的连接部、或卡扣部。如图1所示，本实施例中，安装部13为卡扣部，可与另一卡扣部相配合，实现扣合。

该导光柱可通过注塑成型制得，注塑成型简单；且中空的导光柱体10的设置，节省材料的同时还有利于导光柱重量的减小。导光柱中的导光柱体10及出光部20等的尺寸均可根据需要设置，灵活性高。

导光柱采用透明材料制成，例如玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等透明塑胶，以及环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等透明树脂等等。

如图2、3所示，并结合图1，本发明一个实施例的灯具，包括灯体30、光源组件50以及上述的导光柱；光源组件50位于灯体30的顶部，该光源组件50包括安装在灯体30顶部的灯板51、以及设置在灯板51顶面(灯板51背向灯体30的表面)的光源(未图示)，导光柱以其出光部20朝上安装在灯板51上方，导光柱的入光部对应光源设置，光源发出的光线从导光柱的导光柱体10入光部(底部12)进入导光柱体10中，并被导光柱体10顶部的出光部20折射出去，通过该出光部20的折射，提高灯具出射光线的分布角度，实现了灯具大角度出光。

灯体30可为采用散热材料制成的外壳，具有散热效果，能够及时将光源组件50发光产生的热量传递散发出去。该灯具还可包括与光源组件50导电连接的电源板40，灯体30内壁可设有插槽(未图示)供电源板40插设，从而电源板40通过其相对两侧配合在插槽中而固定在灯体30内，该种插槽的设置，使得电源板40的组装方便快捷。

光源组件50的灯板51可通过紧固螺钉锁紧在灯体30上。具体地，灯体30的顶部设有第一螺柱(未图示)，灯板51通过第一紧固螺钉(未图示)锁紧于灯体30的第一螺柱上；通过第一锁紧螺钉穿过灯板51而配合到第一螺柱中，将灯板51稳固锁紧在灯体30顶部，且便于拆卸。在光源组件50中，光源可为LED灯珠，从而该灯具可为LED灯具。

进一步地，为了准确将灯板51安装在灯体30上，灯体30的顶部还可设有定位块(未图示)。定位块可为半圆形、多边形等形状。对应地，灯板51上设有与定位块配合的定位槽(未图示)，灯板51通过以定位槽对准定位块安装到灯体30的顶部。

导光柱在灯具中主要通过固定在灯体30上而安装在灯板51上方。在灯板51上方，导光柱体10的底部12朝向灯板51，而导光柱体10顶部的出光部20则背向灯板51而朝外。灯板51上的光源根据导光柱体10底部的入光面进行排布，以使得光源均能收容在入光面涵盖的范围内，光源发出的光从入光面进入导光柱体10，再通过导光柱体10从出光部20折射出去。

其中，导光柱可通过紧固螺钉安装在灯体30上，导光柱还可通过卡扣结构安装在灯体30上。具体地，在本实施例中，导光柱体10的底部12向下延伸设有第一卡扣部(可参考图1中安装部13所示结构)，灯体30的顶部设有与第一卡扣部相配合的第二卡扣部(未图示)，灯板51对应第二卡扣部的位置设有通孔(未图示)，导光柱体10通过第二卡扣部穿过通孔与第一卡扣部相扣合而固定在灯体30上。第一卡扣部在底部12上位于灯板51上光源的外围，且底部12的入光面位于光源上方且不抵压到光源，确保不影响光源发出的光从入光面进入导光柱体10。

可以理解地，导光柱在灯体30上的安装方式并不限于以上两种，还可采用胶粘等方式，只要能达到固定效果且不影响光源组件50发光及导光柱本身导光效果的方式均可。

进一步地，该灯具还包括灯头60，灯头60安装在灯体30的底部，灯头60与电源板40导电连接。灯头60可通过螺纹配合和/或卡扣安装在灯体30上。电源板40上设有用于与灯头60导电连接的正极电源线(未图示)和负极电源线(未图示)，该正极电源线和负极电源线穿过灯体30的底部与灯头60导电连接。灯体30的底部可为开口设置供正极电源线和负极电源线穿出，或闭合设置再设开孔供正极电源线和负极电源线穿出。通常，正极电源线自电源板40上焊接连接到灯头60中间位置，负极电源线于正极电源线一侧焊接连接灯头60一侧。

该灯具还包括透光罩70，透光罩70罩设在导光柱外而固定在灯体30上，通过透光罩70使得通过导光柱后的光均匀射出。在透光罩70的周缘沿其圆周可设有卡合槽71，透光罩70通过其卡合槽71与灯体30的顶部配合卡合在灯体30上；并进一步可通过粘胶将透光罩70固定粘结于灯体30的顶部。或者，如图2、3所示，本实施例中，透光罩70的卡合槽71周缘上还进一步设置卡块72，灯体30顶部内侧设有供卡块72配合的凹槽31，透光罩70可通过卡块72与凹槽31配合卡固在灯体30上。

优选地，透光罩70为过半球泡壳结构；该球泡壳结构的透光罩70的最大直径位于出光部20的下方，以实现光线通过出光部20后从透光罩70的顶面、侧面及后侧面出光，实现灯具大于270°的大角度出光。可以理解地，透光罩70还可为中空的多边体等结构。

进一步地，导光柱在灯体30顶部上的高度与透光罩70在灯体30顶部的高度之比的范围为0.4-0.8，适当的高度比使得透光罩70和导光柱之间留有适当的空间，使导光柱的出光部20大致位于该透光罩70的中部，以使得光线从出光部20折射出来后更均匀地透过透光罩70射出去。

此外，该灯具还可包括散热件(未图示)，散热件与灯体30导热相接。散热件的形状可对应灯体30的形状设置，并贴设在灯体30的内周壁面上或夹设在灯体30的壁面中。散热件位于灯体30顶部的一端上还可设有导热部(未图示)，灯板51紧贴在导热部上。该导热部可在散热件一端向外延伸形成，以具有一定面积供灯板51紧贴。光源组件50工作产生的热量传递给导热部，并经由导热部可迅速传递到散热件，接着传递给灯体30以散发出去。该散热件可在灯体30制成后安装其中，或将灯体30注塑形成在散热件外。散热件采用铜或铝等散热性好的材料制成。

该灯具通电时，光源组件50的光源发光，且发出的光从导光柱体10底部12进入导光柱体10中，通过导光柱体10达到导光柱体10顶部的出光部20。其中，光源发出的光根据入射角度的不同，反射的角度也不同，参考图1，其中一部分光可从出光部20的上表面21射出去，一部分光可从出光部20的侧面22射出去，一部分光可从出光部20的下表面23射出去，还有一部分可能直接从导光柱体10的外壁面射出去，从而实现灯具的大角度出光。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种导光柱，用于对光源发出的光线进行配光，其特征在于，包括中部设有通孔(11)的导光柱体(10)、以及自所述导光柱体(10)顶部向远离该导光柱体(10)的中轴线方向弯折延伸形成的出光部(20)，所述导光柱体(10)的环形的底部(12)形成入光部；所述出光部(20)包括依次连接的上表面(21)、侧面(22)及下表面(23)，所述上表面(21)包括弧形部(211)，所述弧形部(211)用于朝向所述侧面(22)和/或所述下表面(23)反射光线，所述下表面(23)为朝向所述弧形部(211)凹陷的弧面结构，射向所述下表面(23)的光线大部分被所述下表面(23)向外折射。

2.根据权利要求1所述的导光柱，其特征在于，所述上表面(21)还包括出射部(212)，该出射部(212)一侧连接所述弧形部(211)，另一侧连接所述侧面(22)；

所述出射部(212)大致与所述入光部平行，该出射部(212)用于朝向所述导光柱体(10)的顶部方向出光。

3.根据权利要求1或2所述的导光柱，其特征在于，所述弧形部(211)一端连接所述导光柱体(10)的内侧壁；所述弧形部(211)位于所述入光部的上方，且所述弧形部(211)的宽度大于所述入光部的宽度。

4.根据权利要求1所述的导光柱，其特征在于，所述出光部(20)的上表面(21)为光滑曲面或结构化曲面；

所述结构化曲面包括凹凸、锯齿、网格纹、条纹及波纹中一种或多种。

5.根据权利要求1所述的导光柱，其特征在于，所述导光柱体(10)与所述出光部(20)一体制成；所述导光柱体(10)为圆筒状结构。

6.根据权利要求1所述的导光柱，其特征在于，所述出光部(20)的侧面(22)与所述导光柱体(10)的中轴线大致平行。

7.一种灯具，其特征在于，包括灯体(30)、光源组件(50)以及权利要求1-6中任一项所述的导光柱；

所述光源组件(50)位于所述灯体(30)的顶部，该光源组件(50)包括安装在所述灯体(30)顶部的灯板(51)、以及设置在所述灯板(51)顶面的光源；所述导光柱安装在所述灯板(51)的上方，所述导光柱的入光部对应所述光源设置，所述光源发出的光线从所述导光柱的导光柱体(10)的入光部进入所述导光柱体(10)中，并被所述导光柱体(10)顶部的出光部(20)折射出去。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述导光柱体(10)的底部(12)向下延伸设有第一卡扣部，所述灯体(30)的顶部设有与所述第一卡扣部相配合的第二卡扣部，所述灯板(51)对应所述第二卡扣部的位置设有通孔，所述导光柱体(10)通过所述第二卡扣部穿过所述通孔与所述第一卡扣部相扣合而固定在所述灯体(30)上。

9.根据权利要求7任一项所述的灯具，其特征在于，该灯具还包括透光罩(70)，所述透光罩(70)罩设在所述导光柱外且固定在所述灯体(30)的顶部；所述透光罩(70)为过半球泡壳结构；

该灯具还包括灯头(60)，所述灯头(60)安装在所述灯体(30)的底部。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述导光柱在所述灯体(30)顶部上的高度与所述透光罩(70)在所述灯体(30)顶部的高度之比的范围为0.4-0.8。