CN115059899A - 一种透镜和光源模组 - Google Patents

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董建国
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Abstract

本发明涉及照明设备技术领域，具体涉及一种透镜和光源模组。所述透镜包括：接光面，沿光轴方向设置于透镜上靠近光源一侧；配光面，沿光轴方向与接光面相对设置；接光面远离光轴中心区域形成N组凸出部，其中，N≥1；每组凸出部上设置有第一入射面和第一反射面；第一入射面适于将光线折射至第一反射面；第一反射面适于将光线反射至配光面，并由配光面折射至货架上；接光面靠近光轴中心区域形成凹陷部；凹陷部上设置有第二入射面，适于将光线折射至配光面，并由配光面折射至货架上。本发明提供的透镜，能够使得绝大部分的光线被针对性地导配至货架上，有利于实现配光平衡，增强光效。

Description

一种透镜和光源模组
技术领域
本发明涉及照明设备技术领域，具体涉及一种透镜和光源模组。
背景技术
在商场、超市等购物场所通常会设置灯具或灯饰，一方面可以使购物场所形成明亮的愉快的气氛，引导顾客进入店内；另一方面可以突出商品的特点和色彩，不但可吸引顾客的注意力，还可使顾客在舒适视觉的环境中浏览商品，进而产生购物冲动。
如图1所示，现有的货架灯存在如下问题：一方面，由于灯具体积比较大，导致透镜100的尺寸也较大，制造工艺复杂、成本高；另一方面，透镜100在对光源200的光线进行整形的过程中，难以将光线有针对性地导配至货架上，致使大量光线照射在了货架间的过道上，不仅使得配光失衡，难以突出货架上商品的主体效果，光效较低，而且增加了光源能耗。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中货架灯透镜难以将光线有针对性地导配至货架上，导致配光失衡的缺陷，从而提供一种能够将光线有针对性地导配至货架上，实现配光平衡的透镜。
为解决上述技术问题，本发明提供的透镜，包括：
接光面，沿光轴方向设置于透镜上靠近光源一侧；配光面，沿光轴方向与接光面相对设置；
所述接光面远离光轴中心区域形成N组凸出部，其中，N≥1；每组所述凸出部上设置有第一入射面和第一反射面；所述第一入射面适于将光线折射至第一反射面；所述第一反射面适于将光线反射至配光面，并由配光面折射至货架上；
所述接光面靠近光轴中心区域形成凹陷部；所述凹陷部上设置有第二入射面，适于将光线折射至配光面，并由配光面折射至货架上。
可选的，所述第一反射面为全反射面。
可选的，N组所述凸出部沿第一方向的截面形状沿垂直远离光轴方向渐变增大设置。
可选的，所述第一入射面与光轴形成夹角P，其中P的取值范围为0＜P＜90°；N组所述凸出部所对应的夹角P沿垂直远离光轴方向渐变减小设置。
可选的，所述凸出部相对光轴对称设置。
可选的，所述配光面为平面，所述配光面垂直光轴设置。
本发明还提供一种光源模组，包括：
上述的透镜；
光源，所述光源设置于透镜靠近接光面的一侧；
所述光源沿光轴方向设置。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的透镜，所述接光面远离光轴中心区域形成N组凸出部，其中，N≥1；每组所述凸出部上设置有第一入射面和第一反射面；当预设光线沿第一预设角度照射至第一入射面时，所述第一入射面先将光线沿第二预设角度折射至第一反射面；接着当光线沿第三预设角度入射至第一反射面后，所述第一反射面再将光线沿第四预设角度反射至配光面；随后当光线沿第五预设角度入射至配光面后，由配光面沿第六预设角度折射至货架上，从而避免了主要光线垂直照射在地面上，有利于实现配光平衡，突出货架上商品的主体效果。
2.本发明提供的透镜，所述接光面靠近光轴中心区域形成凹陷部；所述凹陷部上设置有第二入射面；当预设光线沿第七预设角度照射至第二入射面时，所述第二入射面直接将光线沿第八预设角度折射至配光面；接着当光线沿第九预设角度入射至配光面后，由配光面沿第十预设角度折射至货架上，以使得主要光线导配至货架上，从而实现配光平衡，突出货架上商品的主体效果。
3.本发明提供的透镜，所述接光面远离光轴中心区域形成N组凸出部，其中，N≥1；每组所述凸出部上设置有第一入射面和第一反射面；所述接光面靠近光轴中心区域形成凹陷部；所述凹陷部上设置有第二入射面；通过设置凸出部，从而将光线通过第一入射面折射至第一反射面，再由第一反射面将光线反射至配光面，经由配光面向货架进行配光；通过设置凹陷部，从而将光线通过第二入射面折射至配光面，经由配光面向货架进行配光，实现了透镜对货架的针对性配光，增强了光效。
4.本发明提供的透镜，所述第一反射面为全反射面，当光线经第一入射面折射至所述第一反射面时，从而使得光线能够全部反射至配光面，进而减少光线损失，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
5.本发明提供的透镜，所述接光面沿垂直远离光轴方向依次设置有第一凸出部，第二凸出部，第三凸出部，第四凸出部，第五凸出部，第六凸出部，第七凸出部和第八凸出部；所述第一凸出部，第二凸出部，第三凸出部，第四凸出部，第五凸出部，第六凸出部，第七凸出部和第八凸出部的截面形状沿垂直远离光轴方向渐变增大设置，针对光源发出的光线的角度全方位覆盖，从而使得光源发出的光线能够最大限度地被第一入射面接收并折射至第一反射面，进而提高光源的光线的利用率，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
6.本发明提供的透镜，所述第一入射面与光轴形成夹角P，其中P的取值范围为0＜P＜90°；N组所述凸出部所对应的夹角P沿垂直远离光轴方向渐变减小设置，从而使得光源发出的光线能够最大限度地被各个所述凸出部的第一入射面接收并折射至第一反射面，进而提高光源的光线的利用率，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为改进前的透镜的截面结构示意图；
图2为本发明透镜的截面结构示意图；
图3为本发明透镜的各组凸出部的第一入射面与光轴的夹角示意图；
图4为本发明透镜的配光曲线图；
图5为本发明透镜的光路示意图；
图6为图5中M处的放大图；
图7为图5中N处的放大图；
图8为本发明光源模组的工作原理示意图。
附图标记说明：
10、接光面；11、凸出部；111、第一入射面；112、第一反射面；12、凹陷部；121、第二入射面；
20、配光面；
30、光源；40、货架；50、地面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
结合图2-图8所示，本实施例提供的透镜，包括：
接光面10，沿光轴方向设置于透镜上靠近光源30一侧；配光面20，沿光轴方向与接光面10相对设置；
所述接光面10远离光轴中心区域形成N组凸出部11，其中，N≥1；每组所述凸出部11上设置有第一入射面111和第一反射面112；所述第一入射面111适于将光线折射至第一反射面112；所述第一反射面112适于将光线反射至配光面20，并由配光面20折射至货架40上；
所述接光面10靠近光轴中心区域形成凹陷部12；所述凹陷部12上设置有第二入射面121，适于将光线折射至配光面20，并由配光面20折射至货架40上。
需要说明的是，所述光轴指的是图1中引线“L”所指的轴线，光线通过所述光轴L入射后仍沿着一条直线传播，光线从所述光轴L以外的区域入射时会发生折射，折射后的光线和入射光线不同轴；所述第一方向指的是图1中箭头“S”所指的方向，所述第一方向与所述光轴L平行；所述透镜垂直光轴L的截面形状包括但不限于矩形、圆形、椭圆形或正方形，可以根据货架的实际分布情况调整，不仅限于本实施例中所述的情况；所述凸出部11的数量、大小以及倾斜角度可以根据货架的具体高度和具体分布等实际情况调整，不仅限于本实施例中所述的情况。
对所述凸出部11的分布作举例说明，结合图3所示，本实施例中，所述接光面10远离光轴中心区域形成八组凸出部11；八组所述凸出部11沿垂直远离光轴方向依次为第一凸出部，第二凸出部，第三凸出部，第四凸出部，第五凸出部，第六凸出部，第七凸出部和第八凸出部；每组所述凸出部11上均设置有第一入射面111和第一反射面112。
需要说明的是，所述预设光线指的是图6中引线“β”所指的直线；所述第一法线指的是图6中引线“L1”所指的直线，所述第一法线与第一入射面111垂直；所述第二法线指的是图6中引线“L2”所指的直线，所述第二法线与第一反射面112交于一点，所述第二法线与第一反射面112在该点的切平面和/或切线垂直；所述第三法线指的是图6中引线“L3”所指的直线，所述第三法线与配光面20垂直；所述第一预设角度指的是图6中光线β与所述第一法线L1所形成的夹角A1；所述第二预设角度指的是图6中光线β经第一入射面111折射后与所述第一法线L1所形成的夹角A2；所述第三预设角度指的是图6中光线β与所述第二法线L2所形成的夹角A3；所述第四预设角度指的是图6中光线β经第一反射面112全反射后与所述第二法线L2所形成的夹角A4；所述第五预设角度指的是图6中光线β与所述第三法线L3所形成的夹角A5；所述第六预设角度指的是图6中光线β经配光面20折射后与所述第三法线L3所形成的夹角A6；所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、第四预设角度、第五预设角度以及第六预设角度可以根据折射定律和全反射定律以及透镜的相对折射率推出；所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、第四预设角度、第五预设角度以及第六预设角度大小可以根据货架的具体位置调整，不仅限于本实施例中所述的情况。
结合图5、图6所示，本实施例中，所述接光面10远离光轴中心区域形成N组凸出部11，其中，N≥1；每组所述凸出部11上设置有第一入射面111和第一反射面112；当预设光线β沿第一预设角度照射至第一入射面111时，所述第一入射面111先将光线沿第二预设角度折射至第一反射面112；接着当光线沿第三预设角度入射至第一反射面112后，所述第一反射面112再将光线沿第四预设角度反射至配光面20；随后当光线沿第五预设角度入射至配光面20后，由配光面20沿第六预设角度折射至货架40上，从而避免了主要光线垂直照射在地面上，有利于实现配光平衡，突出货架上商品的主体效果。
需要说明的是，所述预设光线指的是图7中引线“β”所指的直线；所述第四法线指的是图7中引线“L4”所指的直线，所述第四法线与第二入射面121垂直；所述第五法线指的是图7中引线“L5”所指的直线，所述第五法线与配光面20垂直；所述第七预设角度指的是图7中光线β与所述第四法线L4所形成的夹角A7；所述第八预设角度指的是图7中光线β经第二入射面121折射后与所述第四法线L4所形成的夹角A8；所述第九预设角度指的是图7中光线β与所述第五法线L5所形成的夹角A9；所述第十预设角度指的是图7中光线β经配光面20折射后与所述第五法线L5所形成的夹角A10；所述第七预设角度、第八预设角度、第九预设角度以及第十预设角度可以根据折射定律以及透镜的相对折射率推出；所述第七预设角度、第八预设角度、第九预设角度以及第十预设角度大小可以根据货架的具体位置调整，不仅限于本实施例中所述的情况。
结合图5、图7所示，本实施例中，所述接光面10靠近光轴中心区域形成凹陷部12；所述凹陷部12上设置有第二入射面121；当预设光线β沿第七预设角度照射至第二入射面121时，所述第二入射面121直接将光线沿第八预设角度折射至配光面20；接着当光线沿第九预设角度入射至配光面20后，由配光面20沿第十预设角度折射至货架40上，以使得主要光线导配至货架上，从而实现配光平衡，突出货架上商品的主体效果。
本实施例中，所述接光面10远离光轴中心区域形成N组凸出部11，其中，N≥1；每组所述凸出部11上设置有第一入射面111和第一反射面112；所述接光面10靠近光轴中心区域形成凹陷部12；所述凹陷部12上设置有第二入射面121；通过设置凸出部11，从而将光线通过第一入射面111折射至第一反射面112，再由第一反射面112将光线反射至配光面20，经由配光面20向货架进行配光；通过设置凹陷部12，从而将光线通过第二入射面121折射至配光面20，经由配光面20向货架进行配光，进而实现了透镜对货架的针对性配光，增强了光效。
具体地，所述第一反射面112为全反射面。
结合图5所示，本实施例中，所述第一反射面112为全反射面，当光线经第一入射面111折射至所述第一反射面112时，从而使得光线能够全部反射至配光面20，进而减少光线损失，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
可选的，所述第一反射面112为全反射曲面。
具体地，N组所述凸出部11沿第一方向的截面形状沿垂直远离光轴方向渐变增大设置。
结合图3、图5所示，本实施例中，所述接光面10沿垂直远离光轴方向依次设置有第一凸出部，第二凸出部，第三凸出部，第四凸出部，第五凸出部，第六凸出部，第七凸出部和第八凸出部；所述第一凸出部，第二凸出部，第三凸出部，第四凸出部，第五凸出部，第六凸出部，第七凸出部和第八凸出部的截面形状沿垂直远离光轴方向渐变增大设置，从而使得光源30发出的光线能够最大限度地被第一入射面111接收并折射至第一反射面112，进而提高光源30的光线的利用率，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
具体地，所述第一入射面111与光轴形成夹角P，其中P的取值范围为0＜P＜90°；N组所述凸出部11所对应的夹角P沿垂直远离光轴方向渐变减小设置。
可选的，所述第一凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P1，其中P1的取值为10°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P2，其中P2的取值为10°。
可选的，所述第三凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P3，其中P3的取值为10°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P4，其中P4的取值为8°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P5，其中P5的取值为8°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P6，其中P6的取值为8°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P7，其中P7的取值为5°。
可选的，所述第二凸出部的第一入射面111与光轴形成夹角P8，其中P8的取值为4°。
结合图3所示，本实施例中，所述第一入射面111与光轴形成夹角P，其中P的取值范围为0＜P＜90°；N组所述凸出部11所对应的夹角P沿垂直远离光轴方向渐变减小设置，从而使得光源30发出的光线能够最大限度地被各个所述凸出部11的第一入射面111接收并折射至第一反射面112，进而提高光源30的光线的利用率，在实现透镜对货架的针对性配光的同时，有利于降低功耗和/或能耗。
具体地，所述凸出部11相对光轴对称设置。
可选的，N组凸出部11相对光轴对称设置，从而将光源30的光线均匀地导配至透镜两侧的货架上，从而实现透镜两侧的货架的配光平衡。
具体地，所述配光面20为平面，所述配光面20垂直光轴设置。
结合图5所示，本实施例中，所述配光面20为平面，所述配光面20垂直光轴设置，且所述配光面20与接光面10之间沿光轴方向形成过渡段，从而形成光线在透镜中的传播路径。
本实施例还提供一种光源模组，具体为一种LED光源模组，包括：
上述的透镜；
光源30，所述光源30设置于透镜靠近接光面10的一侧；
所述光源30沿光轴方向设置。
可选的，所述光源30为LED光源。
结合图8所示，所述光源模组沿第一方向设置于地面50的上方；所述光源模组设置于两组货架40之间，当所述光源模组工作时，光源30的绝大部分光线能够经由所述透镜有针对性地导配至两侧的货架40上，从而实现对货架40的针对性配光，实现了配光平衡。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种透镜，其特征在于，包括：
接光面(10)，沿光轴方向设置于透镜上靠近光源(30)一侧；配光面(20)，沿光轴方向与接光面(10)相对设置；
所述接光面(10)远离光轴中心区域形成N组凸出部(11)，其中，N≥1；每组所述凸出部(11)上设置有第一入射面(111)和第一反射面(112)；所述第一入射面(111)适于将光线折射至第一反射面(112)；所述第一反射面(112)适于将光线反射至配光面(20)，并由配光面(20)折射至货架上；
所述接光面(10)靠近光轴中心区域形成凹陷部(12)；所述凹陷部(12)上设置有第二入射面(121)，适于将光线折射至配光面(20)，并由配光面(20)折射至货架上。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一反射面(112)为全反射面。
3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，N组所述凸出部(11)沿第一方向的截面形状沿垂直远离光轴方向渐变增大设置。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述第一入射面(111)与光轴形成夹角P，其中P的取值范围为0＜P＜90°；N组所述凸出部(11)所对应的夹角P沿垂直远离光轴方向渐变减小设置。
5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述凸出部(11)相对光轴对称设置。
6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述配光面(20)为平面，所述配光面(20)垂直光轴设置。
7.一种光源模组，其特征在于，包括：
如上述权利要求1-6任意一项所述的透镜；
光源(30)，所述光源(30)设置于透镜靠近接光面(10)的一侧；
所述光源(30)沿光轴方向设置。
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