CN104456428A - 发光结构的光学单元和发光结构和具有该发光结构的灯箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发光结构的光学单元、发光结构以及具有该发光结构的灯箱，所述光学单元包括本体和挡光结构，其中，本体包括至少一个反射面，其中，挡光结构包括第一挡光结构和第二挡光结构，其中第一挡光结构与本体一体形成，并且第二挡光结构布置在第一挡光结构中，其中，第一挡光结构至少部分地围绕反射面布置，以通过第二挡光结构阻挡从反射面漏出的光线。

Description

发光结构的光学单元和发光结构和具有该发光结构的灯箱

技术领域

本发明涉及一种用于发光结构的光学单元和发光结构以及具有该发光结构的灯箱。 

背景技术

LED发光技术作为一种广泛应用的照明技术，具有发光强度高、使用寿命长以及高效低能等优点。使用LED光源的照明装置或者照明模块往往需要具有良好的光分布，所以用于LED光源的透镜常被应用在上述的照明装置或者照明模块中，以借助透镜的光学性能最终形成所预期的出射光的光分布。但在实际应用中，从透镜出射的光线往往会形成不同于主出射光的杂散光线，这样的杂散光线通常会影响照明装置或者照明模块的实际的光学性能。 

现有技术中的一种解决方案提出，使用不透明的印刷物，这样的印刷物设置在照明装置的透镜的侧表面上，这样，来自透镜的光源的光线，尤其是杂散光线，会被透明侧面上的印刷物阻挡，所以杂散光线无法出射对从透镜出射的主出射光线造成影响。根据这样的设计，虽然可以阻挡杂散光线出射，但是在透明外表面上形成印刷物的工艺较复杂，而且无法经受长期的外界的例如摩擦的影响，导致阻挡光的效果衰减甚至消失。此外，现有技术中的另一种解决方案提出，使用不透明的罩体，将这样的罩体设置在照明装置的外部，并抵靠在照明装置的外表面上，从而形成阻挡杂散 光的效果，但是额外的罩体为原照明装置造成了成本提高的缺点。 

发明内容

为了解决以上所述的技术问题，本发明提供了一种新型的用于发光结构的光学单元和发光结构以及具有该发光结构的灯箱。根据本发明的光学单元使用了新型挡光结构，这样的挡光结构与光学单元的本体连接简单，使得这样的光学单元和具有该光学单元的发光结构可较容易地加工和制造，并且具有使用寿命长和成本低廉等优点。 

本发明的第一个目的通过这样一种用于发光结构的光学单元来实现，光学单元包括本体和挡光结构，其中，本体包括至少一个反射面，其中，挡光结构包括第一挡光结构和第二挡光结构，其中第一挡光结构与本体一体形成，并且第二挡光结构布置在第一挡光结构中，其中，第一挡光结构至少部分地围绕反射面布置，以通过第二挡光结构阻挡从反射面漏出的光线。根据这样的设计，该第二挡光结构可在本体的周向从而完全围绕本体，或者说本体的侧向上围绕本体从而至少部分地围绕本体，从而可实现借助第二挡光结构在本体的反射面的侧面形成阻挡光线效果的可能性。 

根据本发明的设计方案，优选的，从沿着发光结构的光源的光轴的光学单元的截面上看，挡光结构与发光结构的光源的光轴平行地延伸，以阻挡从反射面漏出的光线。这样，挡光结构可适于阻挡对应的可能从本体的反射面出射的例如杂散光线，从而形成有针对性的挡光效果，保证从可能从本体的反射面穿过出射的光线不会影响沿光学单元的光轴出射的主出射光的光分布，该主出射光包括直接出射的光和经过反射面反射后出射的光。 

优选的是，从沿着发光结构的光源的光轴的光学单元的截面上看，挡光结构以相对于发光结构的光源的光轴倾斜的方式延伸，以阻挡从反射面漏出的光线。在挡光结构设置为相对发光结构的光源的光轴倾斜时，该挡 光结构可适于阻挡例如穿过以各种方式延伸的反射面出射的杂散光。 

有利的是，第一挡光结构设计为形成在光学单元中的沟槽，其中，沟槽至少部分地围绕反射面延伸。围绕反射面的沟槽可对应地围绕穿过本体的反射面出射的例如杂散光线，从而在例如周向上阻挡这些光线。 

优选的，光学单元还包括从本体上延伸出的第一间隔壁和第二间隔壁，其中第一间隔壁和第二间隔壁彼此间隔开地布置，以形成沟槽。借助第一间隔壁和第二间隔壁，可较容易地形成所述沟槽，便于上述的挡光结构的加工和制造，并且可在例如垂直光源的光轴方向上阻挡穿过本体的反射面的例如杂散光沿周向方向的出射。 

优选的，第二挡光结构布置在沟槽中，用于阻挡从反射面漏出的光线。可将第二挡光结构设置为容纳在沟槽中，从而借助沟槽的形状以形状配合的方式在沿光源的光轴的方向上被保持，并且在例如垂直光源的光轴方向上阻挡来自光源的例如杂散光沿周向方向的出射。 

优选的，光学单元还包括固定结构，固定结构由第二间隔壁延伸出来，以将光学单元固定在预定的安装位置。根据这样的设计，可形成固定结构与挡光结构之间的简单连接，这样的连接有利于光学单元的整体加工和制造，并且可借助固定结构的延伸方向，形成第二挡光结构的在例如垂直光源的光轴方向上阻挡来自光源的例如杂散光沿周向方向出射的效果。 

优选的，第二挡光结构由不透光的材料制成。借助该材料可简单地形成在周向上阻挡例如杂散光的效果。 

优选的，不透光的材料为灌封材料。灌封材料可简单地注入沟槽中，并被保持在该沟槽中，有利地与沟槽的形状配合，并借助沟槽的延伸方向，形成良好的在光源的周向上的阻挡光的效果。此外，这样的设计可有利的应用在室外环境中，保持在室外环境中能正常的和持续的工作。 

优选的，光学单元设计为光学透镜。因为在该光学透镜上设置有光阻挡结构，例如由从反射面漏出的光所形成的杂散光可由该光阻挡结构所阻挡，这样包括直接从光学透镜出射的光和经过反射面反射后出射的光的主出射光不会受到杂散光的影响。 

本发明的另一个目的通过这样一种发光结构来实现，该发光结构包括载体和布置在载体上的光源，该发光结构还包括以上所述的光学单元，光学单元布置在载体上并对通过光源出射的光线进行二次光学处理。根据这样的设计，从该光学单元出射的光线具有良好的光分布，并且不会因为例如杂散光而受到影响，使得例如沿光源的光轴出射的光线的光分布变得不均匀。 

优选的，光源设计为LED光源。设置有LED光源的发光结构可具有发光强度高，高效低能等优点，满足使用者对发光结构的出射光的光分布或者光强度的需求。 

优选的，载体包括散热器。这样的散热器可有利地传递和散发来自例如光源的热量，使得该发光结构能稳定的运行。 

本发明的另一个目的通过这样一种灯箱来实现，该灯箱包括以上所述的发光结构。具有该发光结构的灯箱可具有良好的光分布，不会受到例如杂散光的影响，而使得最终在灯箱表面上形成的光分布更均匀。 

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发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出： 

图1是根据本发明的实施例的发光结构在横向方向的截面示意图； 

图2是根据本发明的实施例的光学单元在纵向方向的截面示意图；以及 

图3是根据本发明的实施例的灯箱的截面示意图。 

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的发光结构200在横向方向的截面示意图。如图1所示的，该发光结构200包括光学单元100，该光学单元100包括用于处理光源L的光线的本体1，这样的本体1具有光源L的光线出射时经过的出射面11，其中该光学单元100可例如实施为光学透镜，从而该出射面11可实施为在该光学透镜的本体1上的出射面11；本体1还包括设置在光源L周围的、围绕光源L的反射面12，来自光源L的一部分光线经过反射面12反射后出射，形成该发光结构200的一部分出射光。其中该光源L可设计为LED光源，使得该发光结构200具有例如足够的发光强度和长使用寿命。 

此外，该发光结构200还包括用于阻挡杂散光的挡光结构2，所述杂散光是例如光源L的一部分光线直接经过反射面12出射形成的，在没有挡光结构2的情况下，这样的杂散光会不利地影响直接从出射面11出射的主出射光的光分布，所述主出射光包括直接出射的光和被反射面12反射后出射的光。借助所述的挡光结构2，可在本体1的周围，例如是围绕所述本体1的周向方向上形成挡光效果，这样，例如从反射面12漏出的杂散光会在周向上被挡光结构2阻挡，无法出射。 

具体地，挡光结构2设计为包括第一挡光结构21和第二挡光结构22，该第一挡光结构21设计为与本体1是一体化形成的，而且该第二挡光结构22设置为容纳在第一挡光结构21中，并阻挡例如杂散光。此外，该第一挡光结构21设置为与发光结构200的光源L的光轴平行地延伸，并且在该轴向上形成为沟槽，这样的沟槽是与本体1形成为一体的，并例如沿 着纵向方向延伸，从而至少部分地围绕反射面12。在该情况中，该纵向方向可代表发光结构的长度方向。这样的沟槽是随着从本体1上延伸出的第一间隔壁5和与第一间隔壁5间隔开设置的第二间隔壁6形成的，从而可在该第一、第二间隔壁5、6之间形成所述的沟槽，以便例如容纳第二挡光结构22。其中在该实施例中，设计为光学透镜的光学单元100具有设置在本体1上的出射面11，上述的第一间隔壁5和第二间隔壁6设置为具体地分别从该出射面11向外延伸。如图1所示的，从光学单元100的横向截面上看，第一间隔壁5和第二间隔壁6可例如为在本体1的周围依次从内至外的布置，这样第二间隔壁6围绕第一间隔壁5并因此形成位于该两个间隔壁之间的沟槽。 

其中，根据本实施例的设计，第二挡光结构22设置为不透明的材料，优选的可设计为灌封材料，该灌封材料可注入上述的沟槽中，以例如填充所述沟槽，并阻挡来自光源L的穿过反射面12射出的杂散光线。此外，如图1所示，在该发光结构200的光源L下方设置有载体4，这样的载体4可优选的设计为包括散热装置，工作时实施对光源L散热。借助从第二间隔壁6延伸出的固定结构3，可在固定结构3与载体4之间形成容纳腔，这样的容纳腔可设计为与沟槽连通，这样，可例如从位于发光结构200的下方的入口7处注入灌封材料，这样不仅不会破坏光学单元100的原有结构和光学特性，还可有利地使得灌封材料流入沟槽和容纳腔内，并优选地填充于沟槽和容纳腔中，形成与载体4表面和第一间隔壁5以及第二间隔壁6的内表面的紧密贴合，以最终形成良好的阻挡来自光源L的杂散光的挡光效果。借助该灌封材料，不仅可有利的阻挡杂散光，还可有利的抵抗在室外应用中的复杂环境，例如防水或者防尘，以实现该挡光结构2的长使用寿命和稳定的工作效果。 

图2是根据本发明的实施例的光学单元100在纵向方向的截面示意图。如图2所示，第一挡光结构21，即沟槽，可沿着横向方向形成，其中在该情况下该横向方向可代表发光结构的宽度方向，因此可结合沿着纵向 方向形成的沟槽一起提供围绕光学单元100的本体的光阻挡结构。 

对于本领域人员可以知道的是，挡光结构2相对光源L的光轴倾斜的程度可因为反射面12延伸的方式或者光源L的光轴倾斜的程度而变化。此外，在光学单元100设置为光学透镜的情况中，出射面11可由光线出射所经过的透镜的外表面所构成。然而，同样应该理解的是，光学单元100在该情况中不仅可设置为光学透镜还可设置为不同的光学设备，其中例如从反射面12漏出的杂散光仍然可以通过设置挡光结构2来阻挡。 

图3是根据本发明的实施例的灯箱300的截面示意图。如图3所示，可例如在灯箱300的上和下两个端部分别设置根据本发明的实施例的发光结构200。具有该发光结构200的灯箱300可例如具有在灯箱300两个侧面上形成的均匀的光分布，因为发光结构200的挡光结构2可有利的阻挡杂散光线，所以在灯箱300侧面上形成的光分布可具有改善的和良好的光分布。 

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

参考标号 

1         本体 

2         挡光结构 

3         固定结构 

4         载体 

5         第一间隔壁 

6         第二间隔壁 

7         入口 

11        出射面 

12        反射面 

21        第一挡光结构 

22        第二挡光结构 

100       光学单元 

200       发光结构 

300       灯箱 

L         光源。 

Claims (14)

1.一种用于发光结构（200）的光学单元（100），所述光学单元（100）包括本体（1）和挡光结构（2），其中，所述本体（1）包括至少一个反射面（12），其特征在于，所述挡光结构（2）包括第一挡光结构（21）和第二挡光结构（22），其中所述第一挡光结构（21）与所述本体（1）一体形成，并且所述第二挡光结构（22）布置在所述第一挡光结构（21）中，其中，所述第一挡光结构（21）至少部分地围绕所述反射面（12）布置，以通过所述第二挡光结构（22）阻挡从所述反射面（12）漏出的光线。

2.根据权利要求1所述的光学单元（100），其特征在于，从沿着所述发光结构（200）的光源（L）的光轴的所述光学单元（100）的截面上看，所述挡光结构（2）与所述发光结构（200）的所述光源（L）的所述光轴平行地延伸，以阻挡从所述反射面（12）漏出的光线。

3.根据权利要求1所述的光学单元（100），其特征在于，从沿着所述发光结构（200）的光源（L）的光轴的所述光学单元（100）的截面上看，所述挡光结构（2）以相对于所述发光结构（200）的所述光源（L）的所述光轴倾斜的方式延伸，以阻挡从所述反射面（12）漏出的光线。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的光学单元（100），其特征在于，所述第一挡光结构（21）设计为形成在所述光学单元（100）中的沟槽，其中，所述沟槽至少部分围绕所述反射面（12）延伸。

5.根据权利要求4所述的光学单元（100），其特征在于，所述光学单元（100）还包括从所述本体（1）上延伸出的第一间隔壁（5）和第二间隔壁（6），其中所述第一间隔壁（5）和所述第二间隔壁（6）彼此间隔开地布置，以形成所述沟槽。

6.根据权利要求5所述的光学单元（100），其特征在于，所述第二挡光结构（22）布置在所述沟槽中，用于阻挡从所述反射面（12）漏出的光线。

7.根据权利要求5所述的光学单元（100），其特征在于，所述光学单元（100）还包括固定结构（3），所述固定结构（3）由所述第二间隔壁（6）延伸出来，以将所述光学单元（100）固定在预定的安装位置。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的光学单元（100），其特征在于，所述第二挡光结构（22）由不透光的材料制成。

9.根据权利要求8所述的光学单元（100），其特征在于，所述不透光的材料为灌封材料。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的光学单元（100），其特征在于，所述光学单元（100）设计为光学透镜。

11.一种发光结构（200），包括载体（4）和布置在所述载体（4）上的光源（L），其特征在于，所述发光结构（200）还包括根据权利要求1-10中任一项所述的光学单元（100），所述光学单元布置在所述载体（4）上并对通过所述光源（L）出射的光线进行二次光学处理。

12.根据权利要求11所述的发光结构（200），其特征在于，所述光源（L）设计为LED光源。

13.根据权利要求11所述的发光结构（200），其特征在于，所述载体（4）包括散热器。

14.一种灯箱（300），其特征在于，所述灯箱（300）包括至少一个根据权利要求11至13中任一项所述的发光结构（200）。