CN207065476U - 透镜及黑板灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于照明装置技术领域，提供了一种透镜及黑板灯。透镜，呈长条状，包括中间入光面、第一入光侧面、第二入光侧面、出光面、第一全反射面和第二全反射面；出光面包括第一出光面、第二出光面和外折射曲面，外折射曲面设于第一出光面和第二出光面之间并分别与第一出光面和第二出光面相连。黑板灯，包括遮光罩、设有LED光源的光源板、驱动电源和透镜，遮光罩本体设有与透镜出射光线相适配的出光口。本实用新型提供的透镜及黑板灯与现有技术相比，通过在透镜的出光面设置用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，减少出光面的外折射曲面区域发生光线全反射的现象，提高透光率及中心光照强度，使黑板或者墙体照度分布更均匀。

Description

透镜及黑板灯

技术领域

本实用新型属于照明装置技术领域，更具体地说，是涉及一种透镜及黑板灯。

背景技术

随着科技的快速发展，学校教室越来越现代化，学校对教室的光环境越发关注，尤其是黑板的照明效果，对学生视力影响尤为重要。传统的T8灯管发光面积大，要对T8灯管的光束角进行约束需要很大的反射罩，但往往靠反射罩无法对黑板形成较好照明效果。

请参见图1，现有市场上的LED黑板灯通过增设透镜部件，取消了反射罩，虽然对黑板的照明效果有所改善，但仍存在透镜中间区域的部分光线因入射角度大而在出光面具有全反射的现象，这也造成黑板或者墙体的中间区域照度不足,从而引起照明不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种透镜及黑板灯，旨在解决现有技术中LED黑板灯因透镜中间的部分出射光存在全反射现象而引起的照明不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种透镜，呈长条状，包括中间入光面、设于所述中间入光面一侧的第一入光侧面、设于所述中间入光面另一侧且与所述中间入光面和所述第一入光侧面围合形成用于容纳LED光源的容纳槽的第二入光侧面、设于所述第一入光侧面外侧且用于将所述第一入光侧面的出射光线进行全反射的第一全反射面、设于所述第二入光侧面外侧且用于将所述第二入光侧面的出射光线进行全反射的第二全反射面以及设于与所述容纳槽相对一侧的出光面，所述第一入光侧面的倾斜度大于所述第二入光侧面的倾斜度，所述出光面包括第一出光面、第二出光面和用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，所述外折射曲面设于所述第一出光面和所述第二出光面之间并分别与所述第一出光面和所述第二出光面相连。

本实用新型的另一目的是提供一种黑板灯，包括遮光罩、设有所述LED光源的光源板、驱动电源和上述的透镜，所述遮光罩包括遮光罩本体和设于遮光罩本体顶部的安装部，所述遮光罩本体设有与所述透镜出射光线相适配的出光口，所述驱动电源与所述光源板电连，所述透镜和所述光源板设于所述遮光罩本体内，所述LED光源位于所述容纳槽内。

进一步地，所述遮光罩本体设有用于与所述光源板插接的光源板支撑槽和用于与所述透镜插接的透镜支撑槽。

进一步地，所述出光口外侧设有用于阻止所述出光面的出射光线垂直向下照射的遮光板。

进一步地，所述LED光源为LED灯珠组成的线性阵列光源。

进一步地，所述安装部为设有吊装孔的安装盒，所述驱动电源设于所述安装盒内。

进一步地，所述遮光罩还包括两个设于所述遮光罩本体两端且用于固定所述光源板和所述透镜的侧盖，所述侧盖与所述遮光罩本体可拆卸连接。

进一步地，所述侧盖与遮光罩本体螺纹连接。

进一步地，所述透镜包括三个成排分布的透镜构件，各所述透镜构件相互抵接插装在所述透镜支撑槽中。

进一步地，各所述透镜构件的长度为300mm。

本实用新型提供的透镜及黑板灯与现有技术相比，通过在透镜的出光面设置用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，减少出光面的外折射曲面区域发生光线全反射的现象，提高透光率及中心光照强度，使黑板或者墙体的照度分布更为均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中透镜的光路示意图；

图2为本实用新型实施例提供的透镜的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的透镜的光路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的黑板灯去除侧盖后的结构示意图；

图5为图4中遮光罩的分解结构示意图；

图6为图5中遮光罩本体的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1、透镜；11、第一入光侧面；12、第二入光侧面；13、中间入光面；14、容纳槽；15、第一全反射面；16、第二全反射面；17、出光面；171、第一出光面；172、第二出光面；173、外折射曲面；2、光源板；3、遮光罩；31、遮光罩本体；311、出光口；3111、遮光板；312、光源板支撑槽；313、透镜支撑槽；32、安装盒；33、侧盖。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参见图2和图3，现对本实用新型提供的透镜的实施例进行说明。透镜，呈长条形结构，包括中间入光面13、设于中间入光面13一侧的第一入光侧面11、设于中间入光面13另一侧的第二入光侧面12、设于第一入光侧面11外侧且用于将第一入光侧面11的出射光线进行全反射的第一全反射面15、设于第二入光侧面12外侧且用于将所述第二入光侧面12的出射光线进行全反射的第二全反射面16以及出光面17。第一入光侧面11、第二入光侧面12和中间入光面13围合形成容纳黑板灯的LED光源的容纳槽14，出光面17和容纳槽14分别位于该透镜两侧。其中第一入光侧面11相对于第一出光面171的倾斜度大于第二入光侧面12相对于第一出光面171的倾斜度，即第一入光侧面11上每处斜率都大于对应第二入光侧面12上每处的斜率，以保证第一全反射面15和第二全反射面16的全反射出射光线呈同方向射出。出光面17包括第一出光面171、第二出光面172和用于阻止该透镜中的部分中心光线发生全反射的外折射曲面173，外折射曲面173设于第一出光面171和第二出光面172之间对应着中间入光面13的出射光线射出方向的位置，且外折射曲面173分别与第一出光面171和第二出光面172相连，其中第一出光面171和第二出光面172可以是平面结构或者其他常规面结构。LED光源发出光线，分别经中间入光面13、第一入光侧面11、第二入光侧面12三个入射面进入透镜1中，其中位于LED光源的两侧光束分别入射到第一入光侧面11、第二入光侧面12后经过折射而后又分别通过第一全反射面15和第二全反射面16的全反射射入到第一出光面171和第二出光面172，之后分别从第一出光面171和第二出光面172射出；而LED光源的部分中间光束则入射到中间入光面13的入射光线经过折射后，又射入到外折射曲面173，外折射曲面173的曲面外形不限，但外折射曲面173为具有一定曲率的曲面，外折射曲面173通过设置曲线曲率减小了位于外折射曲面173内侧的入射光线与外折射曲面173本身的入射角，从而减少了在该外折射曲面173区域发生全反射的现象，这些不发生全反射的光线会直接从外折射曲面173射出，提高中心出射光线的透光率。

本实用新型实施例提供的透镜与现有技术相比，通过在透镜的出光面设置用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，减少出光面的外折射曲面区域发生光线全反射的现象，提高透光率及中心光照强度，从而使具有此透镜的黑板灯对黑板或者墙体的照度分布更为均匀。

请参见图4，本实用新型还提供了一种黑板灯，包括遮光罩3、设有LED光源的光源板2、驱动电源和上述的透镜1。安装时，遮光罩3的设置高度大于待照射黑板或者墙体的高度，遮光罩3包括遮光罩本体31和设于遮光罩本体31顶部的安装部，此安装部可以是吊架、螺丝等安装结构。遮光罩本体31设有与透镜1出射光线射出方向相适配的出光口311，出光口311朝向所述黑板或者墙体，驱动电源与光源板2电连。透镜1和光源板2设于遮光罩本体31内，其中透镜1和光源板2可以采用卡合、螺纹连接、粘接等形式设置在遮光罩本体31内，LED光源位于透镜的容纳槽14内。优选地，遮光罩本体31为壳体结构，以有利于制造和减轻整体重量。

本实用新型实施例提供的黑板灯与现有技术相比，通过在透镜的出光面设置用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，减少出光面的外折射曲面区域发生光线全反射的现象，提高透光率及中心光照强度，使黑板或者墙体的照度分布更为均匀。

进一步地，请参见图4和图6，作为本实用新型提供的黑板灯的一种具体实施方式，遮光罩本体31设有用于与光源板2插接的光源板支撑槽312和用于与透镜1插接的透镜支撑槽313，光源板2插装在光源板支撑槽312中，透镜1插装在所述透镜支撑槽313中。光源板2和透镜1均采用插入槽式安装结构，便于本实用新型实施例提供的黑板灯的快速装配，降低组装难度，提高装配效率。

进一步地，请参见图4和图6，出光口311的外侧设有阻止出光面17的出射光线垂直向下照射的遮光板3111。遮光板3111的设置可以防止黑板灯的出射光线向下照射，直射入学生的眼睛。

进一步地，请参见图4和图6，LED光源为LED灯珠组成的线性阵列光源，即光源板2的LED光源为线性光源，LED光源的长度与本实用新型实施例提供的黑板灯长度相适配，保证黑板灯在长度方向上的各处的光源方向、照度相同。

进一步地，请参见图4和图5，作为本实用新型提供的黑板灯的一种具体实施方式，安装部为设有吊装孔的安装盒32，本实用新型实施例提供的黑板灯通过吊装孔和预先固定在屋顶上的吊杆、紧固件等配合固定屋顶上。驱动电源设于安装盒32内以优化整体结构。

进一步地，请参见图5，遮光罩3还包括两个设于遮光罩本体31两端、用于配合固定光源板2和透镜1的侧盖33，侧盖33与遮光罩本体31可拆卸连接，此可拆卸连接可以是卡扣连接、过盈连接等形式。通过侧盖33的设计可以防止震动时光源板2和透镜1在遮光罩本体31中沿长度方向移动，使光源板2和透镜1更牢固的固定在在遮光罩本体31中，同时侧盖33还能够阻挡沿遮光罩本体31长度上的漏光。

进一步地，请参见图5，侧盖33与遮光罩本体31采用螺纹连接。具体可以是，在侧盖33设置通孔，在遮光罩本体31的壳体结构上设置螺纹孔，利用螺纹旋紧件将两侧盖33与遮光罩本体31连接起来。

进一步地，作为本实用新型提供的黑板灯的一种具体实施方式，透镜1包括三个相同的成排分布的透镜构件，各透镜构件相互抵接插装在透镜支撑槽313中。将透镜1分为三段透镜构件，有益于减小制造透镜构件模具的尺寸，从而降低透镜1的制造成本，使每个透镜构件成轻量化设计，而且不会增大后续装配的难度。

进一步地，作为本实用新型提供的黑板灯的一种具体实施方式，方便实际应用，每个透镜构件的长度为300mm。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.透镜，呈长条状，包括中间入光面、设于所述中间入光面一侧的第一入光侧面、设于所述中间入光面另一侧且与所述中间入光面和所述第一入光侧面围合形成用于容纳LED光源的容纳槽的第二入光侧面、设于所述第一入光侧面外侧且用于将所述第一入光侧面的出射光线进行全反射的第一全反射面、设于所述第二入光侧面外侧且用于将所述第二入光侧面的出射光线进行全反射的第二全反射面以及设于与所述容纳槽相对一侧的出光面，所述第一入光侧面的倾斜度大于所述第二入光侧面的倾斜度，其特征在于：所述出光面包括第一出光面、第二出光面和用于阻止光线发生全反射的外折射曲面，所述外折射曲面设于所述第一出光面和所述第二出光面之间并分别与所述第一出光面和所述第二出光面相连。

2.黑板灯，包括遮光罩、设有所述LED光源的光源板和驱动电源，所述遮光罩包括遮光罩本体和设于遮光罩本体顶部的安装部，所述遮光罩本体设有与所述透镜出射光线相适配的出光口，所述驱动电源与所述光源板电连，其特征在于：还包括如权利要求1中所述的透镜，所述透镜和所述光源板设于所述遮光罩本体内，所述LED光源位于所述容纳槽内。

3.如权利要求2所述的黑板灯，其特征在于：所述遮光罩本体设有用于与所述光源板插接的光源板支撑槽和用于与所述透镜插接的透镜支撑槽。

4.如权利要求2或3所述的黑板灯，其特征在于：所述出光口外侧设有用于阻止所述出光面的出射光线垂直向下照射的遮光板。

5.如权利要求2或3所述的黑板灯，其特征在于：所述LED光源为LED灯珠组成的线性阵列光源。

6.如权利要求2或3所述的黑板灯，其特征在于：所述安装部为设有吊装孔的安装盒，所述驱动电源设于所述安装盒内。

7.如权利要求3所述的黑板灯，其特征在于：所述遮光罩还包括两个设于所述遮光罩本体两端且用于固定所述光源板和所述透镜的侧盖，所述侧盖与所述遮光罩本体可拆卸连接。

8.如权利要求7所述的黑板灯，其特征在于：所述侧盖与遮光罩本体螺纹连接。

9.如权利要求3所述的黑板灯，其特征在于：所述透镜包括三个成排分布的透镜构件，各所述透镜构件相互抵接插装在所述透镜支撑槽中。

10.如权利要求9所述的黑板灯，其特征在于：各所述透镜构件的长度为300mm。