CN104110596A - 一种灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯具，包括壳体、导光柱、凸透镜和发光件，导光柱、凸透镜和发光件安装在壳体内，导光柱包括光入射端和光出射端，发光件设置在光入射端，凸透镜设置在光出射端，凸透镜的凸面正对发光件，其焦距与壳体顶部至凸透镜之间的距离相等。与现有技术不同的是，本发明增大了灯具壳体尖端的重点照明区域面积，使得阴影暗区覆盖充分完全，效解决了长期存在且为人诟病的灯泡尖端阴影暗区问题，使灯泡内光亮更加均匀，显著提升了灯具的照明效果及使用美感，对灯具照明品质的提升而言是质的飞跃，因此十分具有推广意义。

Description

一种灯具

技术领域

本发明涉及一种灯具，属于照明技术领域。

背景技术

近年来，在节能环保国策的推动下，LED灯以其高效节能、超长寿命以及安全环保等优势逐渐取代了传统的照明灯具，牢牢占据了国内灯具市场的绝大部分份额。

尽管LED灯技术日渐成熟，但由于LED光源方向性很强，故光线常常集中在前方，使得侧向的照射极不均匀，定向发光也使得照射幅度很小，在一定程度上影响了LED灯具的推广。为了解决上述问题，人们发明了一种导光柱来引导光线朝特定方向射出，从而改善光线分布不均匀的现象。如中国发明专利CN 102411162A公开的一种使光线均匀出射的导光柱及应用此导光柱的LED灯和CN 102455457B公开的一种导光柱，均通过在LED灯具内合理设置导光柱，改变光线的出射角度及路线，从而产生均匀的光照效果，但在实际使用过程中人们发现，应用了导光柱的LED灯又带来了新的问题，几乎所有的尖尾和拉尾LED灯泡，不论是透明泡壳的还是乳白泡壳的，在其灯泡尖端区域均存在明显的阴影暗区，而现有的LED灯都只是利用导光柱的作用将光线引导到一定高度后均匀朝下方扩散以使光线均匀出射并增大发光面，却并没有意识到尖尾和拉尾LED灯会因其形状而产生局部暗区的问题，尤其是在泡壳为乳白色时最为明显，即便是有人发现了这一问题的症结所在，却至今没能提出行之有效的解决方案，使之成为了LED灯发展史上长期存在的技术难题，降低了人们日常生活中的照明品质，严重影响了人们的使用美感，阻碍了自身品质的提升和发展，限制了LED灯的进一步推广和使用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种灯具，通过在传统灯具内的合理位置上增设一个凸透镜，改变部分光线在灯泡内的传播线路，使得该部分光线沿着预先设计的光路轨道发射到灯泡尖端，对阴影暗区实施重点照明，使灯泡内光亮更加均匀，显著提升照明品质。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种灯具，包括壳体、导光柱、凸透镜和发光件，导光柱、凸透镜和发光件安装在壳体内，导光柱包括光入射端和光出射端，发光件设置在光入射端，凸透镜设置在光出射端，凸透镜的凸面正对发光件，其焦距与壳体顶部至凸透镜之间的距离相等。

优选地，壳体为尖尾状或拉尾状。

优选地，导光柱为透明材料制成。

更优选地，透明材料包括但不限于玻璃、透明塑胶或透明树脂。

优选地，发光件为发光二极管。

优选地，光出射端为实心鼓状，其靠近壳体顶部的一端往发光件方向上开有一倒梯形圆柱状凹口，倒梯形圆柱状凹口的顶角、顶面及底面直径均与壳体形状及尺寸相适应，随壳体形状及尺寸可调整。

更优选地，为了增加导光柱内的散光面积，使灯泡内光线更均匀，倒梯形圆柱状凹口的梯形圆柱面上涂布有高反射率的反光材料。

更优选地，凸透镜设置在倒梯形圆柱状凹口内，凸透镜直径与倒梯形圆柱状凹口顶面直径相等。

进一步优选地，凸透镜为双面凸透镜或平面凸透镜。

优选地，光入射端和光出射端之间具有一圆柱形真空导光通道，与倒梯形圆柱状凹口共中心轴线，其直径与倒梯形圆柱状凹口的顶面直径相等。

优选地，光入射端内开有一光线入射口，光线入射口与导光通道以及倒梯形圆柱状凹口共中心轴线，发光件设置在光线入射口的正中心，处于其中心轴线上。

优选地，为了增大灯具壳体顶部的重点照明区域面积，上述灯具还包括一梯形棱镜，其底面直径与凸透镜以及倒梯形圆柱状凹口的顶面直径相等，顶角及顶面直径随壳体形状及尺寸可调整。

更优选地，该梯形棱镜安装在倒梯形圆柱状凹口内，处于凸透镜与壳体顶部之间，其顶面正对壳体顶部，底面与倒梯形圆柱状凹口顶面贴合并正对凸透镜，底面至凸透镜之间的距离随凸透镜的焦距调整，梯形棱镜与凸透镜共中心轴线，可配合凸透镜一起改善灯具内光照均匀度，消除灯具顶端阴影暗区。

优选地，为了实现更好的聚光效果，可在梯形棱镜小端的端面上做类似涅尔的纹路。

进一步优选地，为了更好的提升导光性能，可在光出射端内做多个导光点。

更进一步优选地，为了让光线有更好的路径可循，导光通道内壁上可开设多道类似枪管的膛线。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：通过在传统灯具内部一合理位置增设一个凸透镜，将来自各个方向且不同角度的分散的入射光线聚集在与其焦距相等的灯具壳体尖端区域，而为了增大灯具壳体尖端的重点照明区域面积，使得阴影暗区覆盖充分完全，在凸透镜上方还增设了一个梯形棱镜与之配合使用，此外，从梯形棱镜处散漏出来的光线可恰好借助倒梯形圆柱面上涂布的反光材料再度反射回去，有效避免了光损失，环保节能。总而言之，本发明有效解决了长期存在且为人诟病的灯泡尖端阴影暗区问题，使灯泡内光亮更加均匀，显著提升了灯具的照明效果及使用美感，对灯具照明品质的提升而言是质的飞跃，因此其应用前景十分广阔。

附图说明

图1是本发明提供的灯具的一种优选实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的灯具的一种优选实施例的导光柱与凸透镜及梯形棱镜的连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细完整地说明。

图1至图2所示的的实施例1为本发明提供的一种灯具的优选实施例，如图所示，该灯具包括尖尾壳体1、导光柱2、平面凸透镜3、梯形棱镜4和发光二极管5，其中，导光柱2、凸透镜3、梯形棱镜4和发光二极管5均安装在尖尾壳体1内，导光柱2包括透明玻璃材质的光出射体201、导光柱体202、底座203，其中，光出射体201、导光柱体202和底座203从上至下共中心轴线依次相连。

光出射体201为鼓状，包括上平面端2011和下平面端2012，上平面端2011往内部延伸方向开有一倒梯形圆柱状凹口2013，其顶角为126.9°，顶面直径为4.1mm，底面直径为10mm，高为4mm，梯形圆柱面20131上涂布有反光材料以形成反射面，可增加导光柱2内的散光面积，使灯具内光线更均匀。

导光柱体202呈梯形圆柱状，底面2021与光出射体201的下平面端2012的直径相等并与之对齐相连；导光柱体202内部开有一圆柱状真空导光通道2023，导光通道2023与导光柱体202共中心轴线，导光通道2023与倒梯形圆柱状凹口2013的顶面20132直径相等，并向光出射体201内部延伸，导光通道2023的顶面20231平行于倒梯形圆柱状凹口2013的顶面20132并与之相距0.5mm，且不与倒梯形圆柱状凹口2013连通。

底座203上部为梯形圆柱体2031，下部为圆柱体2032，梯形圆柱体2031的底面20311与圆柱体2032直径相等且连于圆柱体2032上端，圆柱体2032的另一端为底端20321，梯形圆柱体2031的顶面20312与导光柱体202的顶面202直径相等并相连。

此外，底座203内还开有一光线入射口2033，光线入射口2033与底座203共中心轴线且形状相匹配，具体包括一空间圆柱体20331和一空间梯形圆柱体20332，空间圆柱体20331置于底座203的圆柱体2032内，空间梯形圆柱体20331置于底座203的梯形圆柱体2031内，空间梯形圆柱体20332的顶面203321与导光通道2023的直径相同并与之连通。

值得一提的是，底座203还包括两个耳座2034，两个耳座2034对称连接在圆柱体2032的外表面上并与其底端20321平行。

平面凸透镜3的焦距为18mm，其凸面301正对光线入射口2033，平面302与导光通道2023的顶面20231直径相等且与之对齐并贴合，平面凸透镜3整体安装在延伸至光出射体201内的导光通道2023上，与尖尾壳体1的尖端相距18mm。

梯形棱镜4的顶角为99.8°，顶面直径为2.6mm，底面直径为4.1mm，高为4.5mm，安装在倒梯形圆柱状凹口2013内，处于平面凸透镜3与尖尾壳体1顶部之间，其顶面401正对尖尾壳体1尖端，距离壳体尖端13mm，底面402与倒梯形圆柱状凹口2013的顶面20132贴合并正对平面凸透镜3的平面301，距平面301的距离为0.5mm。

发光二极管5置于光线入射口2033内，正对着平面凸镜3的凸面301以及梯形棱镜4的顶面401。

光线经发光二极管5散发，部分光线进入光线入射口2033，经圆柱状真空导光通道2023不断折射后再进入平面凸透镜和梯形棱镜的结合体中，汇集成具有一定面积的高亮加强光束并照射在尖尾壳体1的尖端区域，从而解决长期存在且为人诟病的灯泡尖端阴影暗区问题，使灯泡内光亮更加均匀，显著提升灯具的照明效果及使用美感，对灯具照明品质的提升而言是质的飞跃，此外，从梯形棱镜4处散漏出来的光线可恰好借助倒梯形圆柱面20131上涂布的反光材料再度反射回去，亦可有效避免光损失。

为了更好的提升导光性能，在上述灯具结构的基础上还可以对其导光柱2的光出射体201进行改进，即在光出射体201内做多个导光点(图中未显示)，从而实现对光线更好的引导。

为了让光线有更好的路径可循，在上述灯具结构的基础上还可以对其导光柱2内的导光通道2023做出改进，即在导光通道2023的内壁上开设多道类似枪管的膛线(图中未显示)，从而使得光线在既定的路径轨道内有序传播。

为了让导光柱拥有更好的聚光效果，在上述灯具结构的基础上还可以对其梯形棱镜4做出改进，即在梯形棱镜4的顶面401上做类似涅尔的纹路(图中未显示)，从而实现目标区域的良好聚光。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种灯具，包括壳体、导光柱、凸透镜和发光件，导光柱、凸透镜和发光件安装在壳体内，导光柱包括光入射端和光出射端，发光件设置在光入射端，其特征在于：凸透镜设置在光出射端，凸透镜的凸面正对发光件，其焦距与壳体顶部至凸透镜之间的距离相等。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于：所述光出射端为实心鼓状，其靠近壳体顶部的一端往发光件方向上开有一倒梯形圆柱状凹口，倒梯形圆柱状凹口的顶角、顶面及底面直径均与壳体形状及尺寸相适应，随壳体形状及尺寸可调整。

3.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述倒梯形圆柱状凹口的梯形圆柱面上涂布有高反射率的反光材料。

4.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述凸透镜设置在倒梯形圆柱状凹口内，凸透镜直径与倒梯形圆柱状凹口顶面直径相等。

5.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述光入射端和光出射端之间具有一圆柱形真空导光通道，与倒梯形圆柱状凹口共中心轴线，其直径与倒梯形圆柱状凹口的顶面直径相等。

6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于：所述光入射端内开有一光线入射口，光线入射口与导光通道以及倒梯形圆柱状凹口共中心轴线，发光件设置在光线入射口的正中心，处于其中心轴线上。

7.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述灯具还包括一梯形棱镜，其底面直径与凸透镜以及倒梯形圆柱状凹口的顶面直径相等，顶角及顶面直径随壳体形状及尺寸可调整。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于：所述梯形棱镜安装在倒梯形圆柱状凹口内，处于凸透镜与壳体顶部之间，其顶面正对壳体顶部，底面与倒梯形圆柱状凹口顶面贴合并正对凸透镜，底面至凸透镜之间的距离随凸透镜的焦距调整，梯形棱镜与凸透镜共中心轴线。

9.根据权利要求1-7任一所述的灯具，其特征在于：所述壳体为尖尾状或拉尾状。