CN113357611A - 一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置，其包括光源及罩设于光源外的灯罩，灯罩侧壁设置有导光槽，导光槽的开口朝向光源，导光槽内壁沿开设有若干偏光槽，相邻偏光槽的侧壁相交，偏光槽位于下方的侧壁朝向远离轴线的方向倾斜且与轴线形成第一夹角，第一夹角的度数随着偏光槽的半径的缩短而逐渐增加，偏光槽位于上方的侧壁朝向光源方向倾斜并与轴线形成朝向光源的第二夹角，第二夹角的度数随着偏光槽半径的缩短而逐渐缩小。本申请在光线进入灯罩内时，通过导光槽对光线的进入方向及折射方向进行引导，从而使光线在穿过灯罩时焦点不易产生聚集，从而在光照的过程中不易产生某处过亮的情况，从而使灯具的发光更加均匀。

Description

一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置

技术领域

本申请涉及灯具的技术领域，尤其是涉及一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置。

背景技术

目前的轨道主照明灯具通常是采用小功率的多颗LED灯进行点阵排列，之后通过点阵排列的LED灯直线无主灯式照明，从而减少在照明过程中产生的照明死角的问题。

针对上述中的相关技术，由于设置多颗LED灯直接进行照明，而每颗LED灯的照明功率会存在细微的差别，从而导致轨道主照明灯具的发光不均匀，出现色差。

因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了是轨道主照明灯具的发光更加均匀，在使用过程中不易产生色差，本申请提供一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置。

本申请提供的一种发光均匀的光学系统，采用如下技术方案：

一种发光均匀的光学系统及具有该光学系统的主照明装置，包括光源及罩设于光源外的灯罩，所述灯罩靠近光源的侧壁设置有半球状的导光槽，所述导光槽的开口朝向光源，所述导光槽内壁沿垂直于光源的轴线同轴开设有若干竖向截面呈三角形的偏光槽，相邻所述偏光槽的侧壁相交，所述偏光槽位于下方的侧壁朝向远离轴线的方向倾斜且与轴线形成第一夹角，所述第一夹角的度数随着偏光槽的半径的缩短而逐渐增加，所述偏光槽位于上方的侧壁朝向光源方向倾斜并与轴线形成朝向光源的第二夹角，所述第二夹角的度数随着偏光槽半径的缩短而逐渐缩小。

通过采用上述技术方案，在光线进入灯罩内时，通过导光槽对光线的进入方向及折射方向进行引导，从而使光线在穿过灯罩时焦点不易产生聚集，从而在光照的过程中不易产生某处过亮的情况，从而使灯具的发光更加均匀。

可选的：所述第一夹角的度数在5度至23度之间，所述第二夹角的度数在47.73度至82.82度之间。

通过采用上述技术方案，光线在经过灯罩的折射之后均匀分布于灯罩内，从而使亮度可以保持均匀，使灯具的照射不易产生色差。

可选的：所述灯罩呈两个相交的半球状，两个所述半球的竖直轴线距导光槽的竖直轴线的距离相等，相邻半球体的相交处呈圆弧设置。

通过采用上述技术方案，使光源最终照射出的范围呈长条状，从而更加适应轨道主照明灯具所需要照射出的形状。

可选的：所述灯罩外壁还设置有对光线进一步引导的折光部，同一所述半球上的折光部沿半球的轴线与导光槽的轴线形成的虚拟面对称设置。

通过采用上述技术方案，利用呈对称设置的折光部对穿过灯罩的光线进行进一步导向，使光线的照射范围分布更加均匀。

可选的：所述折光部包括依次设置的若干第一区、第二区及若干第三区，所述第一区、第二区及第三区外壁距离球体的外壁之间的最短间距随着第一区、第二区及第三区外壁距离导光槽的轴线的距离的缩短而逐渐减小至零。

通过采用上述技术方案，使折光部不易对从灯罩远离光源的一端射出的光线进行导向，从而使光线的照射方向保持稳定，此时该处的光线不易产生偏转，从而使此处不易产生黑点，进一步保证亮度的均匀，减少色差的产生。

可选的：所述第二区及第三区远离导光槽轴线的一端围绕导光槽轴线的弧度在4度至5度之间，所述第一区远离导光槽轴线的一端围绕导光槽轴线的弧度随着远离虚拟面而逐渐缩小，所述第一区远离导光槽轴线的一端围绕导光槽轴线的弧度在9度至10度之间。

通过采用上述技术方案，通过第一区、第二区及第三区对光线进行导向，使光线可均匀分布而别不会集中于一处，从而使光照更加均匀。

可选的：所述第一区、第二区及第三区靠近虚拟面的一端距离半球体的最短间距大于第一区、第二区及第三区远离虚拟面的一端距离半球体的最短间距。

通过采用上述技术方案，从而使光线穿过灯罩之后朝向远离虚拟面及导向槽轴线的方向照射。

可选的：所述第一区及第二区远离导光槽轴线的侧壁距离半球体的最小间距随着远离虚拟面而逐渐增大，所述第三区远离导光槽轴线的侧壁距离球体的最小间距随着远离第二区而逐渐减小。

通过采用上述技术方案，通过第一区、第二区及第三区的折射从而使穿过灯罩的光线的照射区域形成近似矩形，从而更加贴合轨道照明主灯具所需要的照射范围。

一种具有发光均匀的光学系统的主照明装置，包括基座、设置于基座上的若干发光均匀的光学系统及设置于基座上的面板，所述面板位于发光均匀的光学系统远离基座的一侧且将发光均匀的光学系统覆盖。

通过采用上述技术方案，利用光学系统使面板照射出的光线保持均匀，从而使主照明装置的使用过程更加适用。

附图说明

图1为一种发光均匀的光学系统的实施例的结构示意图；

图2为一种发光均匀的光学系统的实施例用于展示灯罩结构的示意图；

图3为一种发光均匀的光学系统的实施例用于展示灯罩俯视图的结构的示意图；

图4为一种发光均匀的光学系统的实施例的光照亮度图；

图5为一种具有发光均匀的光学系统的主照明装置的实施例的结构示意图。

图中，1、光源；2、灯罩；21、导光槽；22、偏光槽；3、折光部；31、第一区；32、第二区；33、第三区；4、基座；5、面板；6、发光均匀的光学系统。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请公开的一种发光均匀的光学系统，如图1所示，包括光源1及罩设于光源1外的灯罩2，光源1为四个呈矩阵排列的LED灯，所述灯罩2为透明材质。灯罩2靠近光源1的侧壁开设有呈半球形的导光槽21，导光槽21的开口朝向光源1，且导光槽21垂直于光源1的轴线从四个LED灯之间穿过且与每个LED灯的距离相等。导光槽21内沿导光槽21的轴线同轴设置有若干竖向截面呈三角形的偏光槽22，偏光槽22位于下方的侧壁朝向远离导光槽21的轴线方向倾斜，且与轴线形成朝向光源1的第一夹角，第一夹角的度数随着偏光槽22半径的缩短而逐渐增加，且第一夹角的度数在5度至23度之间变化，直径最大的偏光槽22的第一夹角的度数为5.39，直径最小的偏光槽22的第一夹角的度数为22.48。偏光槽22位于上方的侧壁朝向光源1方向倾斜并与导光槽21轴线形成朝向光源1的第二夹角，第二计较的度数随着偏光槽22半径的缩短而逐渐缩小，第二夹角的度数在47度至83度之间，直径最大的偏光槽22的第二夹角的度数为82.82度，直径最小的偏光槽22的第二夹角的度数为47.73度。此时在光源1的光线通过灯罩2向外照射时，利用导光槽21减少光线在灯罩2内移动的距离，同时也对光线的折射角度进行到导向，从而将两不同数量的LED灯的光线进行混合，从而使最终射出的光线的亮度混合均匀，从而减少使用过程中的色差。

如图2和图4所示，灯罩2整体轮廓呈两个四分之三的两个四分之三的球体的半球相交，两个相邻半球体的相交处呈圆弧设置，且两个半球体的相交处呈圆弧设置。其两个半球体平行于导光槽21轴线的轴线距离导光槽21的轴线的间距相等。此时两个球体的连接处朝向光源1的方向凹陷，从而在光源1通过灯罩2而朝向外界照射时，光源1发射的光线不易集中于某一处位置，使灯罩2的表面不会有一个特别亮的位置，从而在使用时不易产生光晕。

如图2和图3所示，由于在使用时难以限定光源1最终所照射的位置，从而难以控制，灯罩2外壁设置有对光线进一步进行引导的折光部3，且每个半球体均设置有两个，相邻球体的折光部3相互靠近的位置重合，同一半球体上的折光部3沿半球体的轴线与导光槽21的轴线形成的虚拟面对称设置。折光部3靠近一次设置的若干第一区31、一个第二区32及若干个第三区33，第一区31、第二区32及第三区33一次围绕板球体的设置轴线排列，第一区31、第二区32及第三区33外壁距离球体外壁的最短间距随着第一区31、第二区32及第三区33外壁距离导光槽21的距离的缩短而组件减小至零。

如图2和图3所示，第二区32及第三区33远离导光槽21轴线的一端围绕导光槽21轴线的弧度在4度至5度之间，第一区31远离导光槽21轴线的一端围绕导光槽21轴线的弧度随着远离虚拟面而逐渐缩小，且第一区31远离导光槽21轴线的一端围绕导光槽21轴线的弧度在9度至10度之间。

如图2和图3所示，第一区31、第二区32及第三区33靠近虚拟面的一端距离半球体外壁的最短间距大于第一区31、第二区32及第三区33远离虚拟面的一端距离半球体的最短间距，此时在光线穿过灯罩2之后朝向远离虚拟面的方向照射，从而使光源1的光线的分布近似于矩形，从而更加适应需求。

如图2和图3所示，为了在两个半球体的结合处的亮度过高而导致整体的亮度不均匀，第一区31及第二区32远离导光槽21轴线的侧壁距离半球体的最小间距随着远离虚拟面而逐渐增大，第三区33远离导光槽21轴线的侧壁距离半球体侧壁的最小间距随着远离第二区32而逐渐缩小，此时使光线不易朝向相邻球体所照着的位置进行引导，从而使整体的光线的亮度不易过亮。

如图2和图3所示，第二区32将位于虚拟面一侧的半球体均分，从而使光线在进过第一区31、第二区32及第三区33的折射之后，形成近似矩形的照射区域。

本实施例的实施原理为：光线通过光源1照射之后，通过导光槽21进入光照内，在进入光照内的过程中使光线不易产生反射，同时也是每个导光槽21均形成一个焦点，使光线从灯罩2内射出时不易集中于一处而导致亮度不均匀。同时在光线从灯罩2内射出时，通过折光部3的引导使光线形成矩形的照射区域，从而更加贴合整体轨道灯的形状。

一种具有发光均匀的光学系统的主照明装置，如图5所示，包括基座4、设置于基座4上的若干发光均匀的光学系统6及设置于基座4上的透明的面板5，面板5位于发光均匀的光学系统6远离基座4的一侧，且将发光均匀的光学系统6覆盖。相邻发光均匀的光学系统6的间距相等，此时由于发光均匀的光学系统6照射出的整体亮度保持均匀，从而使主照明系统的亮度保持均匀。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发光均匀的光学系统，其特征在于：包括光源(1)及罩设于光源(1)外的灯罩(2)，所述灯罩(2)靠近光源(1)的侧壁设置有半球状的导光槽(21)，所述导光槽(21)的开口朝向光源(1)，所述导光槽(21)内壁沿垂直于光源(1)的轴线同轴开设有若干竖向截面呈三角形的偏光槽(22)，相邻所述偏光槽(22)的侧壁相交，所述偏光槽(22)位于下方的侧壁朝向远离轴线的方向倾斜且与轴线形成第一夹角，所述第一夹角的度数随着偏光槽(22)的半径的缩短而逐渐增加，所述偏光槽(22)位于上方的侧壁朝向光源(1)方向倾斜并与轴线形成朝向光源(1)的第二夹角，所述第二夹角的度数随着偏光槽(22)半径的缩短而逐渐缩小。

2.根据权利要求1所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述第一夹角的度数在5度至23度之间，所述第二夹角的度数在47.73度至82.82度之间。

3.根据权利要求1所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述灯罩(2)呈两个相交的半球状，两个所述半球的竖直轴线距导光槽(21)的竖直轴线的距离相等，相邻半球体的相交处呈圆弧设置。

4.根据权利要求3所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述灯罩(2)外壁还设置有对光线进一步引导的折光部(3)，同一所述半球上的折光部(3)沿半球的轴线与导光槽(21)的轴线形成的虚拟面对称设置。

5.根据权利要求4所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述折光部(3)包括依次设置的若干第一区(31)、第二区(32)及若干第三区(33)，所述第一区(31)、第二区(32)及第三区(33)外壁距离球体的外壁之间的最短间距随着第一区(31)、第二区(32)及第三区(33)外壁距离导光槽(21)的轴线的距离的缩短而逐渐减小至零。

6.根据权利要求5所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述第二区(32)及第三区(33)远离导光槽(21)轴线的一端围绕导光槽(21)轴线的弧度在4度至5度之间，所述第一区(31)远离导光槽(21)轴线的一端围绕导光槽(21)轴线的弧度随着远离虚拟面而逐渐缩小，所述第一区(31)远离导光槽(21)轴线的一端围绕导光槽(21)轴线的弧度在9度至10度之间。

7.根据权利要求6所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述第一区(31)、第二区(32)及第三区(33)靠近虚拟面的一端距离半球体的最短间距大于第一区(31)、第二区(32)及第三区(33)远离虚拟面的一端距离半球体的最短间距。

8.根据权利要求6所述的一种发光均匀的光学系统，其特征在于：所述第一区(31)及第二区(32)远离导光槽(21)轴线的侧壁距离半球体的最小间距随着远离虚拟面而逐渐增大，所述第三区(33)远离导光槽(21)轴线的侧壁距离球体的最小间距随着远离第二区(32)而逐渐减小。

9.一种具有发光均匀的光学系统的主照明装置，其特征在于：包括基座(4)、设置于基座(4)上的若干发光均匀的光学系统（6）及设置于基座(4)上的面板(5)，所述面板(5)位于发光均匀的光学系统（6）远离基座(4)的一侧且将发光均匀的光学系统（6）覆盖。

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