CN105202390A - 一种可收拢副光斑的led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可收拢副光斑的LED灯具，包括光源和反光杯，通过设置在反光杯内的收光透镜，收拢光源输出的未经反光杯反射的输出光线，光源的输出光线由只经过反光杯反射的光线和只经过收光透镜收拢的光线组成。收光透镜的面积大于光源面积且小于反光杯底座面积，光源到收光透镜之间的最小距离与光源到反光杯前端的最小距离之比为1:1~1:5之间。本发明的可收拢副光斑的LED灯具通过收光透镜的设计形成的副光斑被收拢入主光斑内，提高了光源的利用率，同时增强了主光斑的亮度。另外，未经过收光透镜折射的光线则多数分布在主光斑的边缘处，使得光斑边缘表现出从亮到暗的均匀过度效果。该两部分的光线相互配合，使得所输出的光线更加有效。

Description

一种可收拢副光斑的LED灯具

技术领域

本发明涉及一种灯具，特别涉及一种可以收拢副光斑的LED灯具。

背景技术

目前LED灯具广泛应用于生活上的各个方面，由于其节能、耐用的特性市使其逐渐取代传统光源，但是某些特定场合，对与LED灯具的光斑要求较高，现有市面上的LED灯具中，因为有部分光源为经过反光杯的反射而直接输出到反光杯可反射的角度外，形成副光斑，如图8所示。而现有技术中也存有取消副光斑的LED灯具，但是输出的光线会存在光斑边缘到周围黑暗区域的亮度突变现象，过度不自然，对高要求的特殊场所使用达不到预想效果，不能满足酒店、店铺等照明设计个性化需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景的技术缺陷。

提供一种可收拢副光斑的LED灯具，包括光源和反光杯；还包括一设置在所述反光杯内的收光透镜，所述收光透镜用于收拢所述光源输出的未经反光杯反射的输出光线。

作为另一种方案，本发明还提供一种可收拢副光斑的LED灯具，包括光源和反光杯；还包括一设置在所述反光杯内的收光透镜，所述光源的输出光线由只经过所述反光杯反射的光线和只经过所述收光透镜收拢的光线组成。

另外，本发明还提供一种可收拢副光斑的LED灯具，包括由光源以及由反光杯；所述收光透镜的面积大于所述光源面积且小于所述反光杯底座面积，所述光源到所述收光透镜之间的最小距离与所述光源到所述反光杯前端的最小距离之比为1:1~1:5之间。

按照上述的LED灯具，所述收光透镜横截面积为圆形，其为凸透镜或透镜组。

进一步的，所述收光透镜具有面向所述光源的入光平面以及背向所述光源的出光弧面。

进一步的，所述出光弧面为圆弧面，其弧面半径大于或等于入光平面的半径。

进一步的，还包括一透光玻璃，所述透光玻璃设置在反光杯前端。

进一步的，所述收光透镜通过一连接杆与所述透光玻璃连接。

本发明所起到的有益效果：

通过收光透镜的设计形成的副光斑被收拢入主光斑内，提高了光源的利用率，同时增强了主光斑的亮度。另外，未经过收光透镜折射的光线则多数分布在主光斑的边缘处，使得光斑边缘表现出从亮到暗的均匀过度效果。该两部分的光线相互配合，使得所输出的光线更加有效。

附图说明

图1为本发明实施例一中的爆炸结构图。

图2为本发明实施例一中的版剖图。

图3为本发明实施例二中的爆炸结构图。

图4为本发明实施例二中的版剖图。

图5为本发明实施例二中另一种情况的爆炸结构图。

图6为本发明实施例三中的爆炸结构图。

图7为本发明实施例三中的版剖图。

图8为现有技术的光路原理图。

图9为本发明的光路原理图。

具体实施方式

为了让本领域技术人员更了解本发明的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明的可收拢副光斑的LED灯具作进一步地描述。

现有技术如图8所示，通常光源与反光杯的配合下，其输出光线包括了两部分，一部分是光源未经过反光杯的反射直接输出的光线，而另一部分则是经过反光杯反射后再输出的光线，通常这两部分光线重叠的部分形成了主光斑，而直接输出的光线中，外围部分则形成了副光斑，由于副光斑的存在，对高要求的特殊场所使用达不到预想效果，不能满足酒店、店铺等照明设计个性化需求。

一种可收拢副光斑的LED灯具，如图1所示，其通过简单的结构可以有效取消光源的副光斑，如图1和图2所示。具体包括光源1和用于收拢光源1的收光机构2。

其中，光源1包括散热器11，光源支架12以及LED灯组13。散热器11的为设有鳍片状散热结构的柱状体，LED灯组13则贴合在散热器11的前端，为了加强热传递效率，LED灯组13与散热器11的接触面还涂覆有导热硅胶。同时光源支架12通过螺丝将LED灯组13固定在散热器11上。在本实施例中，光源支架12为与LED灯组13的形状相适应的圆环，其与LED灯组13的边缘接触，并将LED灯组13紧密地抵在散热器11上，同时LED灯组13所产生的光则通过圆环中心的通孔通过。

在收光机构上，其可以通过多种方式实现本发明的目的，现提供如下三种实施方式。

实施例一：

在收光机构2方面，如图1和图2所示，收光机构2包括收光透镜201、反光杯202、透光玻璃203以及前罩24。其中，反光杯202套在光源支架12上，使得LED灯组13产生的光线可通过反光杯202进行输出。透光玻璃203则设置在反光杯202的前端，使得反光杯202内形成一封闭的空腔，起到防尘保护的效果。最后通过前罩24对透光玻璃203和反光杯202进行固定，前罩24通过螺纹与散热器11进行螺合固定，使LED灯具组装成一整体。

收光透镜201设置在反光杯202内，用于收拢所述光源输出的未经反光杯反射的输出光线。具体设置在光源1的正前方，收光透镜、反光杯以及光源都的轴心都处于同一直线上。使得光源向外输出的光线只包括两部分，一部分是由只经过反光杯反射的光线，另一部分是只经过收光透镜收拢的光线。只经过反光杯反射的光线更多地分布在光斑的边缘，而只经过收光透镜收拢的光线被折射在靠近光斑中心处。而形成副光斑的原因通常有这些为经反射杯发射的光线造成，经过收光透镜折射后起到了收拢副光斑的效果。

具体的，为了保证光源有一部分光线可以经过反光杯反射输出，收光透镜的面积优选的取值范围可以是大于所述光源面积且小于所述反光杯底座面积，而其具体面积的大小则根据收光透镜与光源之间的距离决定，当收光透镜越靠近光源时，其横截面积越小，反之则越大。使得无论在种情况下光源的输出光线均分为只经过反光杯反射的光线和只经过收光透镜收拢的光线。为了调整好反射光线和折射光线的比例，光源到收光透镜之间的距离D1与光源到反光杯前端的距离D2之比为1:1~1:5之间，优选情况下1:2~1:3。使其大部分光线被收光透镜收拢到光斑中心，而小部分光线被反光杯发射到边缘使得光斑与黑暗边缘有平滑的过度。

在其他的实施例当中，收光透镜所设置的位置和大小与光源到收光透镜的距离D1、反光杯前端到光源的距离D2、光源的面积S1、收光透镜的面积S2以及反光杯前端的横截面积S3有对应关系。对应关系可以单不仅限于如下，光源分别到所述收光透镜和到所述反光杯前端的距离D1和D2之比对应于光源面积S2分别与收光透镜面积S1和对应反光杯前端横截面积S3的面积差之比。用数学公式可以如此表示：。

其中为修正参数，其可以根据反光杯侧壁的弧度，所需要收拢光线的多少等进行调整。但是在调整过程中，不能使光源出现未经反光杯反射或者收光透镜折射而直接输出的光线。

在优选实施例中，当、光源横截面收光透镜横截面以及反光杯前端横截面均为圆形时，其半径R1、R2以及R3可以为如下关系：。

这种关系也可以达到较好的收光效果。

另外，收光透镜可以为凸透镜以及透镜组等具有聚光效果的透镜，而本实施例中，收光透镜其包括一入光平面2011和一个出光弧面2012。具体的，入光平面2011为圆形，其大小与LED灯组13大小对应，通常LED灯组13的形状为圆形，而入光平面2011则略大于LED灯组13，其至少可以使未经过反光杯202反射而直接输出的光线通过收光透镜201，使得该部分光线的最终向主光斑中心靠拢。从而输出光源表现为光源中心附近处的部分光线通过收光透镜201向外输出，同时其余光线通过反光杯202输出而不经过收光透镜201。在光源向外输出光线时，因为光源本应直接向外输出的光线被收光透镜201进行收拢，所以其形成的副光斑被收拢入主光斑内，使得副光斑被隐藏，同时增强了主光斑的亮度，另外，未经过收光透镜201的光线则多数分布在主光斑的边缘处，使得光斑边缘表现出从亮到暗的均匀过度效果。

收光透镜201的出光弧面2012则根据反光杯202的反射角度以及设计需要而定，其弧面半径大于或等于入光平面2011的半径。半径越小，其收拢的光线越靠近主光斑中心，反之则越远离主光斑中心。

在收光透镜201的固定方面，本实施例中，收光透镜201的出光弧面2012顶部通过一连接杆205固定到透光玻璃203上，具体为收光透镜201顶部开有一用于与连接杆205连接的连接孔，同时在透光玻璃23的中心处也设有一通孔，连接杆205的两端则与该两个通孔连接，从而实现收光透镜201位置的固定。优选情况下，可以采用一固定钮2051对连接杆的透光玻璃端进行加固，本实施例的固定钮2051为旋钮，通过旋拧即可固定连接杆205。另外连接杆205和收光透镜201之间也可以为一体设计，使输出光线更少杂光。

实施例二：

收光机构2包括收光透镜211、反光杯212以及前罩24。如图3和图4所示。其中，反光杯212套在光源支架12上，使得LED灯组13产生的光线可通过反光杯212进行输出。最后通过前罩24对反光杯212进行固定，前罩24通过螺纹与散热器11进行螺合固定，使LED灯具组装成一整体。

而本实施例收光透镜211的收光原理则与实施例一中的收光透镜201相同，在收光透镜211的固定方式上，本实施例则为收光透镜211的入光平面2111的边缘沿其所在平面向外延伸出多个连接架215，该连接架215延伸到反光杯212上，与反光杯212连接，对收光透镜211实现固定。连接架215可以为杆状结构，其从入光平面2111延伸出一根或多跟细杆，细杆的末端通过卡扣，黏合或者配合孔的手段固定在反光杯212上。由于细杆体积较小，其对出光的影响可以忽略不计。

另外，连接架215也可以是一透光的平面，如图5所示。即入光平面向外延伸放大，使得收光透镜211呈帽状。连接架215边缘与反光212杯内壁贴合连接。光线输出时，由于连接架215为完全整透光平面，在光线穿过连接架215时光路改变不大，对输出光线的影响也可以忽略，同时由于连接架215将光源1与外部隔离，其还能起到防尘的效果。

本实施例由于连接架215的结构设计，使的灯体可以去除透光玻璃这一组件，降低生产成本。

实施例三：

收光机构2包括收光透镜221、反光杯222以及前罩24。如图6和图7所示。其中，反光杯222套在光源支架12上，使得LED灯组13产生的光线可通过反光杯222进行输出。最后通过前罩24对反光杯222进行固定，前罩24通过螺纹与散热器11进行螺合固定，使LED灯具组装成一整体。

而本实施例收光透镜221则与实施例一中的收光透镜201相同，在收光透镜221的固定方式上，本实施例则是在收光透镜221的入光平面2211向上延伸出至少一个与光源支架12连接的连接架225。具体的，入光平面2211上靠近中心处延伸出一细杆状的连接架225，其末端连接到光源支架12上，使得收光透镜221与光源1相对固定。

优选的，可以设置两个或以上细杆状的连接架225，使其均匀地连接在光源支架12的边缘上，由于光源支架12为圆环状，连接在其边缘处的连接架225与光源1之间的距离相等，其对光线的影响也是相同的，因此整体输出的光斑也是均匀的，为了减少连接架对光斑的影响，可只设置两个连接架225，该两个连接架225处于入光平面2211的同一直径上。同时也可以将连接架225设置成黑色以进一步减少无用的反射光线。

在上述3个实施例的基础上，还可以通过设置反光杯的内壁来调整出光质量，如通过在反光杯内壁增加纹理以减少眩光，同时也可以通过改变反光杯入光口与出光口的大小关系来调整光斑的角度。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种可收拢副光斑的LED灯具，包括光源和反光杯；其特征在于：还包括一设置在所述反光杯内的收光透镜，所述收光透镜用于收拢所述光源输出的未经反光杯反射的输出光线。

2.一种可收拢副光斑的LED灯具，包括光源和反光杯；其特征在于：还包括一设置在所述反光杯内的收光透镜，所述光源的输出光线由只经过所述反光杯反射的光线和只经过所述收光透镜收拢的光线组成。

3.一种可收拢副光斑的LED灯具，包括由光源以及由反光杯；其特征在于：所述收光透镜的面积大于所述光源的面积且小于所述反光杯的底座面积，所述光源到所述收光透镜之间的最小距离与所述光源到所述反光杯前端的最小距离之比为1:1~1:5之间。

4.如权利要求1~3中任一项所述的可收拢副光斑的LED灯具，其特征在于：所述收光透镜横截面积为圆形，其为凸透镜或透镜组。

5.如权利要求4所述的LED灯具，其特征在于：所述收光透镜具有面向所述光源的入光平面以及背向所述光源的出光弧面。

6.如权利要求5所述的LED灯具，其特征在于：所述出光弧面为圆弧面，其弧面半径大于或等于入光平面的半径。

7.如权利要求4中任一项所述的LED灯具，其特征在于：还包括一透光玻璃，所述透光玻璃设置在反光杯前端。

8.如权利要求7所述的LED灯具，其特征在于：所述收光透镜通过一连接杆与所述透光玻璃连接。

9.如权利要求1或2所述的LED灯具，其特征在于：所述收光透镜的面积大于所述光源面积且小于所述反光杯底座面积，所述光源到所述收光透镜之间的最小距离与所述光源到所述反光杯前端的最小距离之比为1:1~1:5之间。