CN110566828A - 配光系统及包括该配光系统的光源模组、灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配光系统，包括：透镜，所述透镜为旋转对称结构，透镜底部设有用于容置发光源的内凹的光学腔，所述光学腔内壁形成入光面，透镜顶部上表面为出光面，顶部与底部之间的侧面为内反射面；反射件，所述反射件设置在所述光学腔内，将未由所述入光面进入所述透镜而被所述入光面反射回来的光学再次反射，使之进入入光面。通过在透镜的光源容置腔内加设反射件，设置在光源容置腔内的光源发出的光，大部分通过入光面进入透镜，小部分被反射，反射件将这部分反射回来的光又反射回原光路来消菲涅尔效应，并更高效的利用光能，配合常规TIR透镜，来消除负光斑，实现集中度。
Description
技术领域
本发明涉及用于照明的配光系统，以及包括该配光系统的光源模组、灯具。
背景技术
近年来随着LED技术的蓬勃发展，各种LED的灯具陆续开发并应用。用户对于光的感受要求也越来越明确，越来越具体。对于灯具照射光照集中度优秀的评判标准是在要照射的方向上明确、范围集中。
目前，的比较常见的灯具LED配光光学器件是反射杯或者是TIR透镜或者平凸类透镜。其中，反射杯由于其自身特性，其光斑是蛋黄分布，负光斑较大，较亮。单TIR透镜由于菲涅尔效应，会有较多光圈，影响光斑质量。而平凸透镜，其特性效率低，光圈硬。总之，以上几种聚光方案均不理想，因此需要一种新的光学技术方案，可以使光斑集中聚集，同时负光斑较少。
发明内容
本申请实施例提供一种配光系统，用于解决现有聚光方案负光斑较大、会产生菲涅尔效应的问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请提供了一种配光系统，包括：
透镜，所述透镜为旋转对称结构，透镜底部设有用于容置发光源的内凹的光学腔，所述光学腔内壁形成入光面，透镜顶部上表面为出光面，顶部与底部之间的侧面为内反射面；
反射件，所述反射件设置在所述光学腔内，将未由所述入光面进入所述透镜而被所述入光面反射回来的光学再次反射，使之进入入光面。
优选的，所述反射件呈倒锥形，设置在所述发光源的上方，锥形尖端面向所述发光源。
优选的，所述反射件包括至少一块反射板，所述反射板和所述透镜的轴线重合。
优选的，所述反射板形状和所述光学腔经过所述透镜的轴线的截面形状一致，所述反射板下方设置有缺口，所述缺口设置在所述发光源的上方。
优选的，所述反射板的侧边和所述光学腔的内壁贴合。
优选的，所述反射件包括两块以上所述反射板。
优选的，各所述反射板在所述透镜的轴线处相交。
优选的，所述反射件为金属构件或者表面喷涂有反射材料。
优选的，所述反射件和透镜一体成型。
优选的，所述透镜为TIR透镜。
另一方面，本申请提供了一种光源组包括发光源和如上所述的配光系统，所述配光系统中所述透镜的所述光学腔覆盖所述发光源。
优选的，所述发光源为LED光源。
再一方面，本申请还提供一种灯具，包括外壳、驱动模块，和如上所述的光源模组，所述光源模组和所述驱动模块设置在所述外壳内，所述驱动模组和所述光源模组电连接。
本申请通过在透镜的光源容置腔内加设反射件，设置在光源容置腔内的光源发出的光，大部分通过入光面进入透镜，小部分被反射，反射件将这部分反射回来的光又反射回原光路来消菲涅尔效应，并更高效的利用光能，配合常规TIR透镜，来消除负光斑，实现集中度。
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为本发明第一实施例中光源模组的结构及光路示意图；
图2为本发明第二实施例中配光系统的结构示意图；
图3为本发明第二实施例中配光系统的剖面视图；
图4为本发明第三实施例中配光系统的结构示意图；
图5为本发明第三实施例中配光系统的剖面视图；
图6为本发明第三实施例中配光系统的结构示意图的后侧视图；
图7为本发明第三实施例中配光系统中反射件的结构示意图；
图8为本发明第三实施例中光源模组的结构示意图；
图9为本发明一较佳实施例灯具的结构示意图。
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。
本发明第一实施例如图1所示，为一光源模组包括配光系统和发光源3，本实施例采用LED光源，所述LED光源可以是单颗LED Chip或者多颗LED Chip按串联、并联或串并联方式连接在一起，也可以为COB光源。
配光系统覆盖在发光源3之上，配光系统包括透镜1和反射件21。透镜1为旋转对称结构的TIR透镜，透镜1底部设有用于容置发光源3的内凹的光学腔4，光学腔4的内壁为透镜4的入光面101。透镜1顶部上表面为出光面102，出光面102可以另外增加一些表面结构，在本实施例中出光面102具有蜂巢状的微结构，在其他较佳实施例中出光面也可以是平滑表面，或者在表面进行磨砂等工艺处理。顶部与底部之间的侧面为内反射面103。
反射件21和发光源3一起设置在光学腔4内。入光面101覆盖所述发光源3，发光源3发出的光大部分通过入光面101进入透镜1，如图1所示的实线光路。小部分被入光面101反射回来，图1中虚线光路，这些光线被反射件21再次反射后重新进入入光面101。在本实施例中，反射件21呈倒锥形，设置在所述发光源3的上方，锥形尖端面向发光源3。在较佳的实施方案中，锥形的中轴和透镜1的轴线重合。在本实施例中反射件21为金属件，其可以通过黏贴方式设置，也可以直接被透镜1和光源3所夹置。在其他较佳实施例中反射件21也可以为塑料等其他材料，为了提高反射效率面向发光源3一侧的表面也可以增加反射涂层。而在另外的较佳实施例中，反射件21也可以和透镜1采用相同材料，两者一体成型，反射件表面喷涂反射层。
在本发明第二实施例的配光系统如图2、图3所示，其中透镜1结构和第一实施例类似，这里就不再赘述。在第一实施例中，反射件21为倒锥形，其部分遮挡了发光源3面向透镜出光面102的发光，因此在第二实施例中，我们的反射件采用平板状设计，其为一块垂直于发光源3安装面的反射板22，且反射板22和所述透镜的轴线重合，这样可以最小程度地避免遮挡发光源3面向透镜出光面102的发光。反射板22设置在发光源3的上方，其形状和光学腔4经过透镜的轴线的截面形状一致，如本实施例中，透镜1面向发光源3的入光面101为圆弧面，反射板22顶部即为弧线，而反射板22的侧边和光学腔4的内壁贴合。安装时可以在侧边涂胶黏，也可以通过过盈配合将反射板22和光学腔4内壁固定在一起。
在本发明第三实施例的配光系统是在第二实施例上的进一步优化，其基本结构和第二实施例类似，反射件23也采用了竖直设置的板状结构，如图4、图5、图6所示。其和第二实施例的区别在于，反射件23的结构不同，如图7所示，反射件23包括多块反射板2301，在实施例三中包括4块反射板2301，当然也可以看作是两块和光学腔4垂直截面形状一致的板相交而成，从顶部看两块板相交呈十字形。两块板相交的处正好位于透镜1的轴线上，前文说实施例三包括4块反射板2301，是以从透镜1轴线开始到光学腔4内壁的范围为一块板，因此在其他较佳实施例中，板的数量也可以不同，如3块或5块，板的形状为光学腔4垂直截面以透镜1轴线切开后的半边，各反射板2301在透镜1的轴线处相交。在更为优选的实施例中，各板沿圆周均匀分布，如3块板时，相邻的两块板间夹角为120°，5块板时，相邻的两块板间夹角为72°。
在实施例三中反射件23为金属构件，在其他较佳实施例中也可以为塑料件，表面还可以涂以反射涂层。为了防止反射件23损坏发光源3，放射板2301面向发光源3一侧设置有和发光源相对应的缺口2303，缺口2303设置在发光源3的上方，以避让发光源3。
图8为第三实施例配光系统组成的光源模组，包括透镜1、反射件23和发光源3。光源模组可应用于如图9所示的灯具，图9中为一种射灯，包括面环64、前罩壳63、后壳61，由发光源3和配光系统8组成的光源模组62，设置在后壳61之中。在其他较佳实施例中，光源模组也可用于吊灯、筒灯等其他灯具，本申请对此不作限定。
本领域的技术人员应明白，尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种配光系统，其特征在于，包括：
透镜，所述透镜为旋转对称结构，透镜底部设有用于容置发光源的内凹的光学腔，所述光学腔内壁形成入光面，透镜顶部上表面为出光面，顶部与底部之间的侧面为内反射面；
反射件，所述反射件设置在所述光学腔内，将未由所述入光面进入所述透镜而被所述入光面反射回来的光学再次反射，使之进入入光面。
2.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述反射件呈倒锥形，设置在所述发光源的上方，锥形尖端面向所述发光源。
3.根据权利要求1所述的配光系统，其特征在于，所述反射件包括至少一块反射板，所述反射板和所述透镜的轴线重合。
4.根据权利要求3所述的配光系统，其特征在于，所述反射板形状和所述光学腔经过所述透镜的轴线的截面形状一致，所述反射板下方设置有缺口，所述缺口设置在所述发光源的上方。
5.根据权利要求4所述的配光系统，其特征在于，所述反射板的侧边和所述光学腔的内壁贴合。
6.根据权利要求3-5任一所述的配光系统，其特征在于，所述反射件包括两块以上所述反射板。
7.根据权利要求6所述的配光系统，其特征在于，各所述反射板在所述透镜的轴线处相交。
8.根据权利要求1-5或7任一所述的配光系统，其特征在于，所述反射件为金属构件或者表面喷涂有反射材料。
9.根据权利要求1-5或7任一所述的配光系统，其特征在于，所述反射件和透镜一体成型。
10.根据权利要求1-5或7任一所述的配光系统，其特征在于，所述透镜为TIR透镜。
11.一种光源模组，其特征在于，所述光源模组包括发光源和如权利要求1-10任一所述的配光系统，所述配光系统中所述透镜的所述光学腔覆盖所述发光源。
12.根据权利要求10所述的光源模组，其特征在于，所述发光源为LED光源。
13.一种灯具，包括外壳、驱动模块，其特征在于，所述灯具还包括如权利要求11或12所述的光源模组，所述光源模组和所述驱动模块设置在所述外壳内，所述驱动模组和所述光源模组电连接。
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