CN106642018A - 反射装置和光源模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反射装置和光源模组，该反射装置呈环状且透明，反射装置具有位于其两端的入光口及出光口，反射装置包括内表面和外表面，外表面上包括多个连续排布的锯齿结构，每个所述锯齿结构包括相交的第一反射面和第二反射面，每个所述锯齿结构的两端分别向入光口及出光口延伸。本发明的光源模组，应用上述反射装置，该反射装置为透明，其以具有多个连续排布的锯齿结构的外表面作为反射面，使得由内表面入射的光线都能以全反射的光学效果出射，在不需要进行电镀处理的情况下，提高出光效率。

Description

反射装置和光源模组
技术领域
本发明属于照明技术领域，特别涉及一种反射装置和光源模组。
背景技术
现有的电镀反射器在商用灯具里应用非常广，例如在筒灯、射灯、天棚灯、户外灯具等照明灯具中的应用。电镀反射器主要起到对光源发出的光线进行二次配光的作用。电镀反射器一般包括镀有一层金属膜的反射面，但由于镀膜材料本身对光线的吸收率较高，比如，镀银膜的损失率为5％，镀金膜的损失率为9％，镀铝膜的损失率更是高达12％左右，使得应用电镀反射器的灯具出光效率低。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种出光效率高的反射装置和光源模组。
为实现上述目的，本发明提供了一种反射装置，所述反射装置呈环状且透明，所述反射装置具有位于其两端的入光口及出光口，所述反射装置包括内表面和外表面，
所述外表面上包括多个连续排布的锯齿结构，每个所述锯齿结构包括相交的第一反射面和第二反射面，每个所述锯齿结构的两端分别延伸至所述入光口及所述出光口。
进一步的，所述反射装置的厚度均匀。
进一步的，所述第一反射面和所述第二反射面之间相互垂直。
进一步的，所述第一反射面和所述第二反射面为全反射面。
进一步的，所述锯齿结构的第一反射面和第二反射面相交具有棱线，所述棱线为直线或弧线。
进一步的，所述反射壁的内表面为光滑壁面。
进一步的，所述入光口的直径小于或等于所述出光口的直径。
进一步的，所述锯齿结构的两端延伸至所述入光口和/或所述出光口。
为实现上述目的，本发明还提供了一种发射装置，所述反射装置为环状且透明，所述反射装置围成光学空间，所述反射装置设有位于其两端且与所述光学空间连通的入光口及出光口，所述反射装置包括内表面和外表面，
所述外表面上包括多个连续排布的锯齿结构，每个所述锯齿结构包括相交的第一反射面和第二反射面，每个所述锯齿结构的两端分别延伸至所述入光口及所述出光口，所述反射装置配置为，从所述入光口进入的入射光线经所述内表面折射到第一反射面，经所述第一反射面反射到所述第二反射面，再经所述第二反射面反射到所述内表面，经所述内表面折射后进入所述光学空间，最后由所述出光口出射。
进一步的，所述反射装置的厚度均匀。
进一步的，所述第一反射面和所述第二反射面之间相互垂直。
进一步的，第一反射面和第二反射面为全反射面。
进一步的，所述锯齿结构的第一反射面和第二反射面相交形成棱线，所述棱线为直线或弧线。
进一步的，所述反射壁的内表面为光滑壁面。
进一步的，所述锯齿结构的两端延伸至所述入光口和/或所述出光口。
为实现上述目的，本发明提供了一种光源模组，包括上述反射装置及发光组件，
所述发光组件设置于所述反射装置的入光口。
进一步的，所述发光组件包括光源板及位于光源板上的若干发光单元。
进一步的，所述若干发光单元设置在所述反射装置的入光口的中心区域。
进一步的，所述光源板封闭所述入光口。
有益效果：与现有技术相比，本发明实施例提供的反射装置为透明，其包括多个连续排布的锯齿结构的外表面作为反射面，使得由内表面入射的光线都能以全反射的光学效果出射，在不需要进行电镀处理的情况下，提高出光效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明优选实施例提供的一种光源模组的结构示意图。
图2为图1的光源模组内的透镜的立体图。
图3为本发明优选实施例提供的光源模组的光路示意图。
图4为本发明优选实施例的以单个锯齿结构为例的竖直方向的光路示意图。
图5为本发明优选实施例的以单个锯齿结构为例的水平方向的光路示意图。
图6为本发明优选实施例的以单个锯齿结构为例的水平方向的另一种光路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明优选实施例提供了一种光源模组100，其包括反射装置10及发光组件2，本实施例中反射装置10为环形的透镜1，发光组件2设置在透镜1的一端。需要说明的是，发光组件2发出的光线部分经过透镜1的折射、两次反射、再次折射后由透镜1的内表面直接出射。该光源模组100可应用于筒灯、射灯、天棚灯、生鲜灯、户外灯等照明灯具内。
以下针对本发明实施例提供的光源模组100内的各个元件及元件之间的连接关系作具体说明。
如图2所示，发光组件2包括光源板21及位于光源板21上的发光单元22。具体地，发光单元22设置在光源板21的中部，即设置在透镜1的一端开口的中部，发光单元22的数量可以为一个，也可以为多个。
如图2及图3所示，透镜1作为反射装置10的反射壁，其呈环形，且厚度均匀，透镜1围成光学空间。这样的结构类似现有的反光杯，只是材质采用了透明材料，外观通透，且易于和现有的反光杯进行替换。具体地，该透镜1具有内表面11、外表面12、第一端面13、第二端面14、反射装置的入光口16位于透镜1的第一端面13，出光口17位于透镜1的第二端面14，入光口16和出光口17与光学空间连通，光源板21封闭入光口16。内表面11壁面光滑，为透镜1的入光面，且同时也是透镜1的出光面。外表面12上设有若干连续排列的锯齿结构120。每个锯齿结构120包括第一反射面121和第二反射面122，第一反射面121和第二反射面122相互垂直，且相交具有棱线，该棱线可以为直线也可以为弧线。每个锯齿结构120的两端分别延伸至第一端面13和第二端面14，使得光线射至该反射壁时均可以全反射。在其它实施方式中，第一反射面121和第二反射面122的夹角也可以不呈90°，即可以小于或大于90°，但是该反射装置的光效在夹角为90°的情况下最佳，可实现全反射。在本实施例中，入光口15的直径小于出光口16的直径，在其它可替换的实施方式中，入光口15的直径还可以等于出光口16的直径，即透镜1为直筒状。该透镜1由透明塑料或玻璃材料一体制成，其中塑料材料可选用PMMA、PC等。透镜1的厚度最薄可制成2毫米(mm)，因此，透镜1的结构尺寸很大时，可以节约材料成本和成型难度。
另外，需要说明的是，在模具设计或成型时，由于加工精度的问题，会在透镜1的第一反射面121和第二反射面122的交线处形成圆角，入射到圆角上的光线将折射而出形成杂散光，但圆角对透镜1的总光效、光束角影响不大，因此我们还是认为透镜1为一个全反射透镜。
以下针对发光组件2发出光线进入内表面11后的光线走向进行具体说明。
结合图3至图6所示，发光组件2发出的光线从入光口15进入，部分直接从出光口17出射，部分经透镜1反射后再从出光口17出射。于锯齿结构120上反射，其光路具体为：光线由内表面11入射至外表面12上的第一反射面121的a点，并全反射到第二反射面122的b点，经第二反射面122全反射返回内表面11，经内表面11折射后进入光学空间，最后由出光口16向外射出。如图5所示，对于单个锯齿结构120，从俯视方向来看，当光线射到第一反射面121上的a点时，按全反射原理会反射到第二反射面122的b点，再由第二反射面122的b点反射而出，最后出射光线与入射光线符合全反射角度关系。我们知道要在透镜内部实现全反射，光线和反射面之间的入射角必须足够大，否则光线将会透射出去，这个角度会根据透镜的材质而有所不同。从图5中我们可以看到，如果没有设置在出光面的锯齿结构，即出光面和入光面平行，那么光线到达反射面时入射角为0°，这样无法全反射只能透射，加入了锯齿结构后光线到达第一反射面121的a点时，入射角度为45°大于临界角因此可实现全反射。当发光单位22位于入光口的中心位置时，由于本实施例中反射装置10为圆环状的，发光单元22应该位于圆心位置，其发出的光对于内表面11上每一个位置，从水平方向来看都是垂直于内表面11的，如前所述，在到达外表面12时和反射面的入射角都为45°可实现全反射。但是结合图1和图6所示，由于发光单元22为多个在光源板21排布成具有一定面积的发光面，因此入射到入光面11时有一定的光源入射角α1，而此时光线经过折射再到达锯齿结构120的第一反射面时，入射角变为45°减去α1，入射角度的变小使得无法保证全反射的实现，因此我们应该尽量避免这种情况的出现，将发光单元22集中设置在入光口15的中心区域，以使得入射角α1尽可能的小。对于入射角α1的范围，不同的材料制成的透镜，其可允许的入射角α1范围不同，对于以PMMA制成的透镜，其α1≤4.4°，对于以PC制成的透镜，其α1≤9.5°。由于在本实施例中锯齿结构为直角棱面，因而出射角α2等于入射角α1。在非直角的结构中，出射角α2相对于入射角α1会发生变化而形成不同的光效。
综上所述，本发明实施例提供的光源模组，以透镜作为一种反射装置，其外表面包括多个连续排布的锯齿结构，内表面同时作为入光面及出光面，外表面包括第一反射面及第二反射面，如此设计使得由内表面入射的光线都能以全反射的光学效果出射，在不需要进行电镀处理的情况下，提高出光效率。
以上所述的具体实例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种反射装置，其特征在于，所述反射装置呈环状且透明，所述反射装置具有位于其两端的入光口及出光口，所述反射装置包括内表面和外表面，
所述外表面上包括多个连续排布的锯齿结构，每个所述锯齿结构包括相交的第一反射面和第二反射面，每个所述锯齿结构的两端分别向所述入光口及所述出光口延伸。
2.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述反射装置的厚度均匀。
3.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述第一反射面和所述第二反射面之间相互垂直。
4.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述第一反射面和所述第二反射面为全反射面。
5.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述锯齿结构的第一反射面和第二反射面相交具有棱线，所述棱线为直线或弧线。
6.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述反射装置的内表面为光滑壁面。
7.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述入光口的直径小于或等于所述出光口的直径。
8.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述锯齿结构的两端延伸至所述入光口和/或所述出光口。
9.一种反射装置，其特征在于，所述反射装置为环状且透明，所述反射装置围成光学空间，所述反射装置设有位于其两端且与所述光学空间连通的入光口及出光口，所述反射装置包括内表面和外表面，
所述外表面上包括多个连续排布的锯齿结构，每个所述锯齿结构包括相交的第一反射面和第二反射面，每个所述锯齿结构的两端分别向所述入光口及所述出光口延伸，所述反射装置配置为，从所述入光口进入的入射光线经所述内表面折射到第一反射面，经所述第一反射面反射到所述第二反射面，再经所述第二反射面反射到所述内表面，经所述内表面折射后进入所述光学空间，最后由所述出光口出射。
10.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述反射装置的厚度均匀。
11.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述第一反射面和所述第二反射面之间相互垂直。
12.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，第一反射面和第二反射面为全反射面。
13.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述锯齿结构的第一反射面和第二反射面相交形成棱线，所述棱线为直线或弧线。
14.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述反射壁的内表面为光滑壁面。
15.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述锯齿结构的两端延伸至所述入光口和/或所述出光口。
16.一种光源模组，其包括：反射装置及发光组件，其特征在于，所述反射装置为权利要求1-15中任一所述的反射装置，
所述发光组件设置于所述反射装置的入光口。
17.根据权利要求16所述的光源模组，其特征在于，所述发光组件包括光源板及位于光源板上的若干发光单元。
18.根据权利要求17所述的光源模组，其特征在于，所述若干发光单元设置在所述反射装置的入光口的中心区域。
19.根据权利要求17所述的光源模组，其特征在于，所述光源板封闭所述入光口。
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