CN111911828A - 一种配光组件、照明灯具及照明模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种配光组件、照明灯具以及照明模组，涉及照明技术领域。其中，配光组件包括底座以及设置于底座上的第一配光元件和第二配光组件，第二配光元件环绕第一配光元件的外周侧的至少部分区域，以在利用第一配光元件对入射的光线进行大角度扩散的同时，利用第二配光元件的反射特性对由第一配光元件出射的部分扩散光线进行二次配光，以提高配光组件的配光效果。

Description

一种配光组件、照明灯具及照明模组

技术领域

本申请涉及照明技术领域，尤其涉及一种配光组件、照明灯具及照明模组。

背景技术

随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)在照明行业的飞速发展及应用，特别是随着国家对环保、节能减排的全力推动，LED户外路灯等照明产品成了焦点，但现在LED照明产品依然存在灯具配光不理想的问题。

例如，现有的LED灯具的配光效果，无法满足在LED灯具的出光方向与被照射目标区域相互垂直时的配光需求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种配光组件、照明灯具及照明模组，以解决上述的LED灯具配光效果不佳的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种配光组件，包括：底座，其具有第一表面及相对的第二表面；第一配光元件，设置于所述底座，并自所述底座的第一表面延伸超出所述第一表面，其中，所述第一配光元件呈曲面状并形成有用于收容发光元件的收容腔，使得由所述发光元件出射的光线经所述第一配光元件后，朝远离所述第一配光元件的中心点的方向偏移，形成扩散光线；第二配光元件，设置于所述底座，并自所述底座的第一表面延伸超出所述第一表面，且环绕所述第一配光元件的外周侧的至少部分区域，使得由所述第一配光元件出射的部分扩散光线经所述第二配光元件后发生反射，形成反射光。

可选地，在一种实现方式中，所述第二配光元件远离所述底座的一侧高于所述第一配光元件的出光面。

可选地，在一种实现方式中，所述第二配光元件的高度h为h＝ltanα，其中，l为所述第二配光元件和所述底座的第一表面之间的任一连接点，与所述第一配光元件的中心点在所述底座的第一表面上的投影点之间的距离；α为经所述第一配光元件出射的光线的最大偏移角度。

可选地，在一种实现方式中，所述第二配光元件环绕所述第二配光元件的外周侧的环绕角度为β，0°＜β≤180°。

可选地，在一种实现方式中，所述第二配光元件的反射面为锯齿面或镀设有反光膜的光滑面。

可选地，在一种实现方式中，所述锯齿面是由多个沿着所述第一配光元件的中心轴线阵列分布的多个微棱镜连接形成。

可选地，在一种实现方式中，所述锯齿面是由多个沿着所述第一配光元件的中心轴线阵列分布的多个锯齿连接形成。

可选地，在一种实现方式中，每个所述锯齿包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面的夹角为90度。

可选地，在一种实现方式中，所述第一配光元件包括入光面和出光面，所述入光面呈内凹曲面状并形成所述收容腔，所述出光面呈外凸曲面状并与所述入光面相对设置，所述入光面与所述出光面存在厚度差。

可选地，在一种实现方式中，所述出光面的中部朝向所述入光面的方向凹进。

第二方面，本申请实施例还提供一种照明灯具，包括发光元件以及上述的配光组件；

所述发光元件安装于所述配光组件中的底座，并位于所述配光组件中由所述第一配光元件形成的收容腔内。

第三方面，本申请实施例还提供一种照明模组，所述照明模组包括阵列分布的多个前述的照明灯具。

可选地，在一种实现方式中，多个所述照明灯具呈圆周阵列排列，且每个所述照明灯具中的第二配光元件的反射面朝向远离所述圆周阵列的中心点方向。

可选地，在一种实现方式中，多个所述照明灯具呈线性阵列排列，且每个所述照明灯具中的第二配光元件的反射面朝向被照射目标区域。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请实施例给出的配光组件、照明灯具及照明模组中，通过在第一配光元件的外周侧设置第二配光元件，且第二配光元件环绕第一配光元件的外周侧的部分区域，以利用第二配光元件的反射特性对由第一配光组件出射的扩散光线进行二次配光，从而改善配光组件的配光效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1a为根据一示例性实施例提供的配光组件的结构示意图。

图1b为根据一示例性实施例提供的配光组件的配光效果示意图。

图2a、图2b以及图2c分别为根据一示例性实施例提供的具有不同的第一配光元件的配光组件的剖面结构示意图。

图3a和图3b分别为根据一示例性实施例提供的具有不同的第二配光元件的配光组件的结构示意图。

图3c为根据一示例性实施例提供的微棱镜的光路图。

图3d为根据一示例性实施例提供的锯齿的光路图。

图4为根据一示例性实施例提供的配光组件的结构示意图。

图5a为根据一示例性实施例提供的照明模组的结构示意图。

图5b为相关技术中提供的通过LED侧贴方案实现的草坪灯示意图。

图5c为根据一示例性实施例提供的照明模组的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1a所示，为本申请的一个实施例提供的配光组件10的结构示意图，该配光组件10至少包括底座11，该底座11具有第一表面110及相对的第二表面111，以及设置于所述底座11上的第一配光元件12和第二配光元件13。

其中，所述第一配光元件12和所述第二配光元件13均可自所述底座11的第一表面110延伸超出所述第一表面110，所述第一配光元件12呈曲面状并形成有用于收容发光元件的收容腔，使得由所述发光元件出射的光线经所述第一配光元件12后，朝远离所述第一配光元件12的中心点的方向偏移，形成扩散光线。其中，根据对扩散光线的偏离角度的需求的不同，所述第一配光元件12的曲率可灵活设置。

所述第二配光元件13环绕所述第一配光元件12的外周侧的至少部分区域，使得由所述第一配光元件12出射的部分扩散光线经所述第二配光元件13后发生反射，如全反射等，形成反射光。

本申请的一个实施例中，所述底座11还可用于发光元件的安装、以及用于将所述配光组件10固定于被照射目标区域上等，被照射目标区域可以是但不限于(如墙体、地面、草坪、护栏等)。可选地，关于所述底座11的实际结构、形状等在此不做限制，如所述底座11的边缘可以为圆形、椭圆形等，且所述第一配光元件12与所述底座11的连接处可以为圆形、椭圆形、矩形等，本实施例对此不做限制。

另外，在通过所述底座11、所述第一配光元件12以及所述第二配光元件13实现所述配光组件10时，可以采用一体成型的方式实现，也可以采用组装的方式实现，本实施例对此不做限制。

实际应用中，请结合参阅图1b，图1b为本申请一个实施例给出的配光组件10的配光效果示意图。其中，假设S为发射光线的光源点，如LED灯珠等，虚线为光线，虚线上的箭头方向为光线传输方向，那么，由S点出射的光线经所述第一配光元件12进行大角度扩散(偏离)后，一部分扩散光线可直接用于为墙体、地面、草坪、护栏等提供光照，另一部分扩散光线可入射至第二配光元件13，并经所述第二配光元件13后发生反射，以实现二次大角度配光，进而增大光线的偏离角度，尤其适用于S的出光方向与被照射物体(如地面等)垂直时的照明场景。

基于前述描述可以看出，在本实施例给出的上述配光组件10中，通过利用所述第一配光元件12的扩散特性以及所述第二配光元件13的反射特性，能够实现对入射光线的两次配光，有效地增大了由发光元件出射的光线的偏离角度，同时还提高了配光组件10的配光效果，尤其适应于出光方向与被照射目标区域相互垂直时的配光场景。

进一步，在本申请的一个实施例中，所述第一配光元件12可以如图2a所示的具有大角度扩散特性的单曲面透镜，也可以如图2b所示的具有大角度扩散特性的双曲面透镜，本实施例对此不做限制。

实际应用中，在所述第一配光元件12为图2b所示的双曲面透镜时，所述第一配光元件12可以包括图2b所示的入光面122和出光面121，所述入光面122呈内凹曲面状并形成所述收容腔123，用于收容发光元件，所述出光面121呈外凸曲面状并与所述入光面122相对设置，所述入光面122与所述出光面121存在厚度差，从而使得由所述发光元件入射的光线，经所述入光面122、所述出光面121后，朝远离所述出光面121的中心点的方向偏移，形成扩散光线。

可选地，所述入光面122与所述出光面121之间的厚度差可根据实际配光场景中需要对入射光线的偏离角度的大小确定，本实施例在此不做限制。此外，相对于图2a所示的单曲面透镜，经图2b所示的双曲面透镜可对入射的光线进行两次偏转，使得扩散后的扩散光线具有相对较大的偏离角度。实际应用中，关于配光组件10中的所述第一配光元件12的选取可根据实际需求进行，本实施例对此不做限制。

本申请的一个实施例中，为了进一步增大所述第一配光元件12的扩散角度，所述第一配光元件12的出光面121的中部可朝向所述入光面122的方向凹进。例如，以第一配光元件12为图2b所示的双曲面透镜为例，所述第一配光元件12的出光面的中部O朝向所述入光面122凹进后的剖面结构示意图可如图2c所示。需要说明的是，其中关于所述凹进部位的大小以及深度等，本实施例在此不做限制。

进一步，在本申请的一个实施例中，所述第二配光元件13的反射面可为图3a所示的锯齿面或图3b所示的镀设有反光膜的光滑面。

在一种实现方式中，请再次参阅图3a，所述锯齿面可以是由多个沿着所述第一配光元件12的中心轴线阵列分布的多个微棱镜连接形成，以利用微棱镜130的全反射特性实现对入射的扩散光线的全反射。示例性地，如图3c所示，为光线进入微棱镜130中发生全反射的光路图，其中，光线由微棱镜1134的第一面1300入射后，在第二面1301和第三面1302上发生全反射后，最后再由微棱镜130的第一面1300出射。

可选地，所述第二配光元件13中的各所述微棱镜130的倾斜角度、棱镜大小等可根据配光组件20的实际应用需求进行灵活设计，本实施例对此不做限制。

在另一种实现方式中，所述锯齿面也可以是由多个沿着所述第一配光元件12的中心轴线阵列分布的多个锯齿连接形成。其中，每个所述锯齿131可包括第一反射面1310和第二反射面1311，所述第一反射面1310和所述第二反射面1311的夹角为90度。示例性地，如图3d所示，为光线进入锯齿131中发生全反射的光路图，当光线入射到第一反射面1310上，那么经第一反射面1310全反射后，反射光线入射至第二反射面1311，再由第二反射面1311射出。

在又一种实现方式中，所述第二配光元件13也可以为图3b所示的反射器，该反射器是在曲面透镜远离所述第一配光元件12的一侧镀设反光膜形成的。实际应用中，当部分扩散光线通过入光面进入所述反射器时，可在所述反光膜处发生反射或全反射，再由反射器的入光面射出。

应注意的是，前述给出的第二配光元件13的三种可能实现形式，在实际实施时，其厚度、大小等均可根据实际需求进行灵活设计，本实施例对此不做限制。

进一步，在本申请的一个实施例中，为了提高由所述第一配光元件12入射至所述第二配光元件13的部分扩散光线的配光效率，所述第二配光元件13远离所述底座21的一侧可高于所述第一配光元件12的出光面，从而避免光浪费，例如2a所示。

示例性地，请结合参阅图4，所述第二配光元件13的高度h为h＝ltanα，其中，l为所述第二配光元件13和所述底座11的第一表面110之间的任一连接点，与所述第一配光元件12的中心点O在所述底座11的第一表面110上的投影点O'之间的距离；α为经所述第一配光元件12出射的光线的最大偏移角度。

进一步，在本实施例的一个实施例中，所述第二配光元件环绕所述第二配光元件的外周侧的环绕角度为β，0°＜β≤180°。

本申请的一个实施例还提供一种照明灯具，该照明灯具至少包括发光元件以及上述的配光组件10。其中，所述发光元件安装于所述配光组件10或配光组件20中的底座，并位于所述配光组件中由所述第一配光元件形成的收容腔内。

可选地，所述发光元件至少可以包括基板、LED灯珠等，其中，所述基板可以是电路板或柔性FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印制线路板)等，且所述基板在所述底座11上的安装方式可以有多种，例如，卡扣、粘接等，本实施例在此不做限制。

另外，需要说明的是，关于所述照明灯具中的配光组件详细结构、配光原理可参照对前述配光组件10的详细介绍，本实施例在此不再赘述。

在本实施例给出的上述照明灯具中，通过利用所述配光组件1大角度偏光特性，能够有效提高配光效果，避免光损失。尤其对于如洗墙灯、草坪灯、护栏灯等出光方向与被照射目标区域相互垂直的配光场景。

进一步，本申请的一个实施例还提供一种照明模组，所述照明模组可以包括阵列分布的多个照明灯具，以满足不同应用场景的照明需求。需要说明的是，关于所述照明模组中涉及的照明灯具的详细结构、配光原理可参照对前述相关的详细介绍，本实施例在此不再赘述。

作为一种实现方式，假设所述照明模组作为草坪灯，以用于提供360度的对称配光时，在所述照明模组中，阵列分布的多个所述照明灯具10可以如但不限于图5a所示的圆周阵列排列，且每个所述照明灯具中的第二配光元件的反射面朝向远离所述圆周阵列的中心点方向。通过如此设计，即便在所述照明模组50的出光方向垂直于需要被照明的草坪时，也能够实现360度的对称配光，达到较优的配光效果。

其中，相对于相关技术中在实现能够360度对称配光的草坪灯所采用的配光方案，如反射器方案或LED侧贴方案，其中，反射器方案在实现时，由于反射器的表面亮度高容易形成眩光。在LED侧贴方案中，如图5b所示，如果将LED侧贴一圈的配光后，不仅大于90°的光都会形成眩光，而且LED的出光方向与地面垂直，中心支柱会遮挡光，导致灯体发亮并出现光损失。其中，图5b中所示的52表示LED侧贴方案中进行侧贴配光件后的照明模组。

本实施例给出的如图5a所示的草坪灯，不仅能够避免炫光现象，还能够在出光方向与被照射目标区域垂直时，避免光线遮挡导致的光损失问题发生，有效的实现大角度偏光效果，满足草坪灯的光照需求。此外，在实际应用中，本实施例给出的草坪灯，能够满足0.8mm的高度照亮3.5米的路面配光需求。

可选地，还可将所述照明模组50安装于图5a所示的旋转装置51上，从而通过驱动所述旋转装置51中的转盘510相对于转轴511旋转，以带动位于所述转盘510上的照明灯具10旋转，从而实现旋转配光。

作为另一种实现方式，假设所述照明模组50作为洗墙灯或护栏灯时，那么，阵列分布的多个照明灯具10可以如但不限于图5c所示的线性阵列排列，且各所述照明灯具10中的第二配光元件的反射面朝向被照射目标区域，如护栏、墙体等，从而确保通过所述照明模组50在进行照明时的照明效果(配光效果)，如使得通过所述照明模组50实现得到的照度均匀分布。

需要说明的是，图5a和图5c中所示的照明模组50的阵列形式仅为两种可能的示例。实际实施时，所述照明模组50可以是但不限于图5a和图5c所示。

在前述给出的照明模组50中，如草坪灯、洗墙灯或护栏灯，通过对各照明灯具10的巧妙设计，能够在照明模组50的出光方向与被照射目标区域垂直或近似垂直时，也能够通过实现大角度偏光，使得由所述照明模组50出射的光线具有均匀的照度，还有效的减少了光损失，满足了不同应用场景下的配光需求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种配光组件，其特征在于，包括：

底座，其具有第一表面及相对的第二表面；

第一配光元件，设置于所述底座，并自所述底座的第一表面延伸超出所述第一表面，其中，所述第一配光元件呈曲面状并形成有用于收容发光元件的收容腔，使得由所述发光元件出射的光线经所述第一配光元件后，朝远离所述第一配光元件的中心点的方向偏移，形成扩散光线；

第二配光元件，设置于所述底座，并自所述底座的第一表面延伸超出所述第一表面，且环绕所述第一配光元件的外周侧的至少部分区域，使得由所述第一配光元件出射的部分扩散光线经所述第二配光元件后发生反射，形成反射光。

2.根据权利要求1所述的配光组件，其特征在于，所述第二配光元件远离所述底座的一侧高于所述第一配光元件的出光面。

3.根据权利要求2所述的配光组件，其特征在于，所述第二配光元件的高度h为h＝ltanα，其中，

l为所述第二配光元件和所述底座的第一表面之间的任一连接点，与所述第一配光元件的中心点在所述底座的第一表面上的投影点之间的距离；

α为经所述第一配光元件出射的光线的最大偏移角度。

4.根据权利要求1所述的配光组件，其特征在于，所述第二配光元件环绕所述第二配光元件的外周侧的环绕角度为β，0°＜β≤180°。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的配光组件，其特征在于，所述第二配光元件的反射面为锯齿面或镀设有反光膜的光滑面。

6.根据权利要求5所述的配光组件，其特征在于，所述锯齿面是由多个沿着所述第一配光元件的中心轴线阵列分布的多个微棱镜连接形成。

7.根据权利要求5所述的配光组件，其特征在于，所述锯齿面是由多个沿着所述第一配光元件的中心轴线阵列分布的多个锯齿连接形成。

8.根据权利要求7所述的配光组件，其特征在于，每个所述锯齿包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面的夹角为90度。

9.根据权利要求1所述的配光组件，其特征在于，所述第一配光元件包括入光面和出光面，所述入光面呈内凹曲面状并形成所述收容腔，所述出光面呈外凸曲面状并与所述入光面相对设置，所述入光面与所述出光面存在厚度差。

10.根据权利要求9所述的配光组件，其特征在于，所述出光面的中部朝向所述入光面的方向凹进。

11.一种照明灯具，其特征在于，包括发光元件以及上述权利要求1-10中任一项所述的配光组件；

所述发光元件安装于所述配光组件中的底座，并位于所述配光组件中由所述第一配光元件形成的收容腔内。

12.一种照明模组，其特征在于，所述照明模组包括阵列分布的多个权利要求11中所述的照明灯具。

13.根据权利要求12所述的照明模组，其特征在于，多个所述照明灯具呈圆周阵列排列，且每个所述照明灯具中的第二配光元件的反射面朝向远离所述圆周阵列的中心点方向。

14.根据权利要求12所述的照明模组，其特征在于，多个所述照明灯具呈线性阵列排列，且每个所述照明灯具中的第二配光元件的反射面朝向被照射目标区域。

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