CN207162434U - 一种透镜、联体透镜及灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及照明技术领域，具体涉及一种透镜、联体透镜及灯具，所述透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括与光源相配合的入射面和用于光线折射出透镜本体的出射面，所述入射面和出射面相配合，使所述光源发出的光线由所述入射面折射进入透镜本体后，由所述出射面折射出所述透镜本体，并形成方形或者类方形的光斑。采用本申请的透镜，光源发出的光线经透镜本体调整后，形成方形或者类似于方形形状的光斑，在进行大面积照明时，若干个采用本申请透镜的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，具体涉及一种透镜、联体透镜及灯具。
背景技术
在照明技术领域中，为了实现良好的照明效果，在不同的照明环境中，通常都需要选用与照明环境相适应的照明灯具，对于大面积的照明环境中，通常是需要采用多个光源单元组拼形成大面积的照亮范围。
在进一步的研发设计中，发明人发现，上述的多光源组拼结构依然还存在着不足，具体在于：
目前的光源单元中，就单个光源单元而言，其形成的光斑通常为圆形单元，如附图1所示，若干的圆形光斑单元在照明区域排列时，在光斑单元直接的交叉区域会有局部的相对暗区，所以，采用目前的照明结构，虽然实现了照明作用，但是照明区域的光斑均匀度却较低。
所以，基于上述问题，目前需要设计一种能够提高组拼时光斑均匀度的灯具结构。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对目前采用多光源组拼时，在光斑单元之间存在暗区域，进而导致照明光斑均匀度较低的问题，提供一种能够提高组拼时光斑均匀度的透镜结构和灯具结构。
为了实现上述技术效果，本申请所采取的技术方案是：
一种透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括与光源相配合的入射面和用于光线折射出透镜本体的出射面，所述入射面和出射面相配合，使所述光源发出的光线由所述入射面折射进入透镜本体后，由所述出射面折射出所述透镜本体，并形成方形或者类方形的光斑。
采用本申请的透镜，光源发出的光线经透镜本体调整后，形成方形或者类似于方形形状的光斑，在进行大面积照明时，若干个采用本申请透镜的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
优选的，所述透镜本体为与方形或者类方形光斑形状相匹配的方形或者类方形结构。将透镜本体设置为方形或者类似方形形状，方便方形光斑或者类方形光斑的形成，简化透镜本体的结构。
优选的，所述光源发出的光线分为：位于光轴附近的小角度光线、位于小角度光线外围的中间光线，和位于中间光线外围的大角度光线，所述入射面包括第一入射面，所述小角度光线由所述第一入射面折射进入所述透镜本体。
优选的，所述入射面还包括第二入射面，所述第二入射面环绕于所述第一入射面外，并与所述中间光线相对应，所述中间光线由所述第二入射面折射进入所述透镜本体。
优选的，所述入射面包括第三入射面，所述第三入射面环绕于所述第二入射面外，并与所述大角度光线相对应，所述大角度光线由所述第三入射面折射进入所述透镜本体。
在本申请的上述方案中，对于光源发出的光线而言，不同角度的光线能量密度并不相同，所以，在本申请中，通过将入射面划分为第一入射面、第二入射面和第三入射面，如此，对小角度光线、大角度光线和中间光线进行分别调整，进一步的保证形成光斑的均匀性。
优选的，所述第三入射面为至少两个，绕所述透镜本体的主光轴同心布置，相邻第三入射面之间隔开。
优选的，各个所述第三入射面在沿所述透镜本体主光轴方向上的高度由内向外逐渐增高，使大角度光线随角度的增大依次由内向外的分布在各第三入射面上。
优选的，所述第一入射面和/或第二入射面和/或第三入射面为曲面状的配光面或者为平面状的配光面。如此设置，一方面是进一步提高透镜本体对光线的调整能力，另一方面，也进一步的保证了形成光斑的均匀性。
优选的，所述第二入射面为多个倾斜斜面拼接而成，所述第二入射面与所述第一入射面合围成棱台状。
优选的，所述第一入射面为方形或者类方形，所述第二入射面为四个。
通过设置多个第二入射面，并合围成棱台状，首先是保证了圆周方向上的依次拼接，使中间光线全部设置进入第二入射面，保证了光源的利用率，另一方面，第一入射面为方形，四个第二入射面呈棱台状的拼接，其在垂直于透镜本体主光轴平面上的投影边缘也为方形状，如此，也方便了方形光斑或者类方形光斑的形成。
优选的，所述透镜本体还包括有至少一个反射面，所述光源发出的光线中，至少存在有一部分光线在由所述入射面折射进入透镜本体后，经过至少一个所述反射面的反射后，再由所述出射面折射出所述透镜本体。
在本申请中，通过在透镜本体上形成反射面，提高透镜本体对光线的调整能力，进一步方便对光源光线的调节。
优选的，每一个第三入射面都对应有一个反射面，每一个所述反射面都对应的环绕于一个第三入射面外，使经该第三入射面折射进入透镜本体的大角度光线先被折射至与其对应的反射面上，再经该反射面反射至所述出射面，再由所述出射面折射出所述透镜本体。
优选的，所述反射面在垂直于透镜本体主光轴的平面上的投影为方形的环状或者类方形的环状。进一步的方便方形或者类方形光斑的形成。
优选的，每一个所述反射面在沿所述透镜本体的主光轴方向上分为至少两个反射单元。各个反射单元的形状可以相同也可以不同，如此，对于单个第三入射面折射进入透镜本体内的光线，可以对角度较大的光线和角度较小的光线进行分别调整，能够进一步的对不同角度的光线进行分别调整，进一步的提高了透镜对光线的调整能力，进一步保证形成光斑的均匀性。
优选的，反射面为曲面状配光面或者由若干复眼单元单元拼接组成的复眼状配光面或者由若干鳞片单元单元拼接组成的鳞片状配光面。通过将反射面设置为复眼状配光面或者鳞片配光面，进一步的保证了形成光斑的均匀性。
优选的，所述出射面上设置有晒纹。通过在出射面上设置晒纹，通过晒纹起到均匀光线的作用，也进一步保证了形成光斑的均匀性。
通过在出射面上设置晒纹，使得光线分布更加均匀，进而进一步提高照明光斑的均匀性。
本申请还公开了一种联体透镜，包括至少两个上述的透镜，各个所述透镜本体之间相互配合，使各个所述透镜本体对应的光斑在照明区域内相拼接。
本申请的联体透镜，包括至少上述的两个透镜，由于各个透镜本体所形成的光斑为方形或者类似于方形形状，所以各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
优选的，所述透镜本体之间相拼接。
本申请中将若干的透镜本体拼接，方便使用的同时，也保证了各个透镜本体之间相对位置的统一，进一步保证光斑质量。
优选的，所述透镜本体之间为一体式结构。本申请中透镜本体之间为一体式结构，是采用整体的透镜材料进行加工，得到整体形状的联体透镜，如此，方便加工的同时，也减少了透镜本体之间的拼接步骤。
本申请还公开了一种灯具，包括上述的透镜，还包括有与所述透镜本体相配合的光源。
本申请的灯具，由于采用上述的透镜，在实际工作时，形成照度均匀的方形或者类方形光斑，在进行大面积照明时，采用若干个本申请的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
本申请透镜的有益效果是：
采用本申请的透镜，光源发出的光线经透镜本体调整后，形成方形或者类似于方形形状的光斑，在进行大面积照明时，若干个采用本申请透镜的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
本申请灯具的有益效果是：
本申请的灯具，由于采用上述的透镜，在实际工作时，形成照度均匀的方形或者类方形光斑，在进行大面积照明时，采用若干个本申请的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
附图说明
图1为背景技术中目前圆形光斑的示意图；
图2为本申请形成的方形光斑的示意图；
图3为本申请透镜的结构示意图；
图4为本申请透镜的剖视图；
图5为本申请透镜拼接的结构示意图；
图6为图5另一视角的结构示意图；
图7为大角度光线在本申请透镜中的光路示意图；
图8为小角度光线和中间光线在本申请透镜中的光路示意图，
图中标记：1-透镜本体，2-光源，3-出射面，4-第一入射面，5-第二入射面，6-第三入射面，7-反射面，8-反射单元。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，如图2-8所示，
一种透镜，包括透镜本体1，所述透镜本体1包括与光源2相配合的入射面和用于光线折射出透镜本体1的出射面3，所述入射面和出射面3相配合，使所述光源2发出的光线由所述入射面折射进入透镜本体1后，由所述出射面3折射出所述透镜本体1，并形成方形或者类方形的光斑。
采用本实施例的透镜，光源2发出的光线经透镜本体1调整后，形成方形或者类似于方形形状的光斑，在进行大面积照明时，若干个采用本申请透镜的灯具进行组拼，例如采用附图5的方式拼接，每个透镜对应一个光源，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述透镜本体1为与方形或者类方形光斑形状相匹配的方形或者类方形结构。将透镜本体1设置为方形或者类似方形形状，方便方形光斑或者类方形光斑的形成，简化透镜本体1的结构。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述光源2发出的光线分为：位于光轴附近的小角度光线、位于小角度光线外围的中间光线，和位于中间光线外围的大角度光线，所述入射面包括第一入射面4，所述小角度光线由所述第一入射面4折射进入所述透镜本体1。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述入射面还包括第二入射面5，所述第二入射面5环绕于所述第一入射面4外，并与所述中间光线相对应，所述中间光线由所述第二入射面5折射进入所述透镜本体1。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述入射面包括第三入射面6，所述第三入射面6环绕于所述第二入射面5外，并与所述大角度光线相对应，所述大角度光线由所述第三入射面6折射进入所述透镜本体1。
在本申请的上述方案中，对于光源2发出的光线而言，不同角度光线的能量密度并不相同，所以，在本申请中，通过将入射面划分为第一入射面4、第二入射面5和第三入射面6，如此，对小角度光线、大角度光线和中间光线进行分别调整，进一步的保证形成光斑的均匀性。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述第三入射面6为至少两个，绕所述透镜本体1的主光轴同心布置，相邻第三入射面6之间隔开。如上述的布置第三入射面6，首先是使光源2发出的光线能够尽量多的折射进入透镜本体1，提高光能利用率，同时还能有效的减小透镜本体1的高度。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，各个所述第三入射面6在沿所述透镜本体1主光轴方向上的高度由内向外逐渐增高，使大角度光线随角度的增大依次由内向外的分布在各第三入射面3上。进一步的方便光源2发出光线折射进入透镜本体1，并且可以有效减小透镜本体1的径向尺寸。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述第一入射面4和/或第二入射面5和/或第三入射面6为曲面状的配光面或者为平面状的配光面。如此设置，一方面是进一步提高透镜本体1对光线的调整能力，另一方面，也进一步的保证了形成光斑的均匀性。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述第二入射面5为多个倾斜斜面拼接而成，所述第二入射面5与所述第一入射面4合围成棱台状。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述第一入射面4为方形或者类方形，所述第二入射面5为四个。
通过设置多个第二入射面5，并合围成棱台状，首先是保证了圆周方向上的依次拼接，使中间光线全部设置进入第二入射面5，保证了光源2的利用率，另一方面，第一入射面4为方形，四个第二入射面5呈棱台状的拼接，其在垂直于透镜本体1主光轴平面上的投影边缘也为方形状，如此，也方便了方形光斑或者类方形光斑的形成。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述透镜本体1还包括有至少一个反射面7，所述光源2发出的光线中，至少存在有一部分光线在由所述入射面折射进入透镜本体1后，经过至少一个所述反射面7的反射后，再由所述出射面3折射出所述透镜本体1。
在本申请中，通过在透镜本体1上形成反射面7，提高透镜本体1对光线的调整能力，进一步方便对光源2光线的调节。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，每一个第三入射面6都对应有一个反射面7，每一个所述反射面7都对应的环绕于一个第三入射面6外，使经该第三入射面6折射进入透镜本体1的大角度光线先被折射至与其对应的反射面7上，再经该反射面7反射至所述出射面3，再由所述出射面3折射出所述透镜本体1。进一步的方便对各角度光线的控制，进一步提高透镜本体1对光线的控制能力，方便保证形成光斑的质量。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述反射面7在垂直于透镜本体1主光轴的平面上的投影为方形的环状或者类方形的环状。如此设置，进一步的方便方形或者类方形光斑的形成。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，每一个所述反射面7在沿所述透镜本体1的主光轴方向上分为至少两个反射单元8。各个反射单元8的形状可以相同也可以不同，如此，对于单个第三入射面6折射进入透镜本体1内的光线，可以对角度较大的光线和角度较小的光线进行分别调整，能够进一步的对不同角度的光线进行分别调整，进一步的提高了透镜对光线的调整能力，进一步保证形成光斑的均匀性。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述反射面7与所述第三入射面6相对应，所述大角度光线先被第三入射面6折射至所述反射面7，经所述反射面7反射至所述出射面3，再由所述出射面3折射出所述透镜本体1。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述反射面7为四个，绕所述透镜本体1主光轴布置，并逐个拼接，形成棱台状或者类棱台状的壁面。进一步的方便方形或者类方形光斑的形成，也保证了圆周方向上全部大角度光线都被反射，进一步提高了光能利用率。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，每一个所述反射面7在沿所述透镜本体1的径向方向上分为至少两个反射单元。各个反射单元的形状可以相同也可以不同，如此，对于大角度光线，能够进一步的对不同角度的光线进行分别调整，进一步的提高了透镜对光线的调整能力，进一步保证形成光斑的均匀性。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，反射面7为曲面状配光面或者由若干复眼单元拼接组成的复眼状配光面或者由若干鳞片单元拼接组成的鳞片状配光面。通过将反射面7设置为复眼状配光面或者鳞片状配光面，进一步的保证了形成光斑的均匀性。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述出射面3上设置有晒纹。通过在出射面3上设置晒纹，通过晒纹起到均匀光线的作用，也进一步保证了形成光斑的均匀性。
通过在出射面3上设置晒纹，使得光线分布更加均匀，进而进一步提高照明光斑的均匀性。
实施例2，如图2-8所示，
一种联体透镜，包括至少两个上述的透镜，各个所述透镜本体1之间相互配合，使各个所述透镜本体1对应的光斑在照明区域内相拼接。
本申请的联体透镜，包括至少上述的两个透镜，由于各个透镜本体1所形成的光斑为方形或者类似于方形形状，所以各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述透镜本体1之间相拼接。
本申请中将若干的透镜本体1拼接，方便使用的同时，也保证了各个透镜本体1之间相对位置的统一，进一步保证光斑质量。
作为进一步的优选实施方式，在上述结构的基础上，所述透镜本体1之间为一体式结构。本申请中透镜本体1之间为一体式结构，是采用整体的透镜材料进行加工，得到整体形状的联体透镜，如此，方便加工的同时，也减少了透镜本体1之间的拼接步骤。
实施例3，如图2-8所示，
一种灯具，包括上述的透镜，还包括有与所述透镜本体1相配合的光源2。
本实施例的灯具，由于采用上述的透镜，在实际工作时，形成照度均匀的方形或者类方形光斑，在进行大面积照明时，采用若干个本申请的灯具进行组拼，各个灯具在照明区域内形成若干的方形或者类方形的光斑单元，各个光斑之间拼接形成大面积的照明光斑，由于光斑单元的形状为方形或者类方形形状，所以，在光斑单元之间形成的暗区域面积大幅减少，甚至可以直接消除了光斑单元之间的暗区域，如此，大幅提高了照明区域中照明光斑的均匀度。
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 (20)
1.一种透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括与光源相配合的入射面和用于光线折射出透镜本体的出射面，其特征在于：所述入射面和出射面相配合，使所述光源发出的光线由所述入射面折射进入透镜本体后，由所述出射面折射出所述透镜本体，并形成方形或者类方形的光斑。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述透镜本体为与方形或者类方形光斑形状相匹配的方形或者类方形结构。
3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述光源发出的光线分为：位于光轴附近的小角度光线、位于小角度光线外围的中间光线，和位于中间光线外围的大角度光线，所述入射面包括第一入射面，所述小角度光线由所述第一入射面折射进入所述透镜本体。
4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于：所述入射面还包括第二入射面，所述第二入射面环绕于所述第一入射面外，并与所述中间光线相对应，所述中间光线由所述第二入射面折射进入所述透镜本体。
5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于：所述入射面包括第三入射面，所述第三入射面环绕于所述第二入射面外，并与所述大角度光线相对应，所述大角度光线由所述第三入射面折射进入所述透镜本体。
6.根据权利要求5所述的透镜，其特征在于：所述第三入射面为至少两个，绕所述透镜本体的主光轴同心布置，相邻第三入射面之间隔开。
7.根据权利要求6所述的透镜，其特征在于：各个所述第三入射面在沿所述透镜本体主光轴方向上的高度由内向外逐渐增高，使大角度光线随角度的增大依次由内向外的分布在各第三入射面上。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的透镜，其特征在于：所述第一入射面和/或第二入射面和/或第三入射面为曲面状的配光面或者为平面状的配光面。
9.根据权利要求4-7任意一项所述的透镜，其特征在于：所述第二入射面为多个倾斜斜面拼接而成，所述第二入射面与所述第一入射面合围成棱台状。
10.根据权利要求4-7任意一项所述的透镜，其特征在于：所述第一入射面为方形或者类方形，所述第二入射面为四个。
11.根据权利要求5-7任意一项所述的透镜，其特征在于：所述透镜本体还包括有至少一个反射面，所述光源发出的光线中，至少存在有一部分光线在由所述入射面折射进入透镜本体后，经过至少一个所述反射面的反射后，再由所述出射面折射出所述透镜本体。
12.根据权利要求11所述的透镜，其特征在于：每一个第三入射面都对应有一个反射面，每一个所述反射面都对应的环绕于一个第三入射面外，使经该第三入射面折射进入透镜本体的大角度光线先被折射至与其对应的反射面上，再经该反射面反射至所述出射面，再由所述出射面折射出所述透镜本体。
13.根据权利要求11所述的透镜，其特征在于：所述反射面在垂直于透镜本体主光轴的平面上的投影为方形的环状或者类方形的环状。
14.根据权利要求11所述的透镜，其特征在于：每一个所述反射面在沿所述透镜本体的主光轴方向上分为至少两个反射单元。
15.根据权利要求14所述的透镜，其特征在于：反射面为曲面状配光面或者由若干复眼单元单元拼接组成的复眼状配光面或者由若干鳞片单元单元拼接组成的鳞片状配光面。
16.根据权利要求1-7任意一项所述的透镜，其特征在于：所述出射面上设置有晒纹。
17.一种联体透镜，其特征在于：包括至少两个权利要求1-16任意一项所述的透镜，各个所述透镜本体之间相互配合，使各个所述透镜本体对应的光斑在照明区域内相拼接。
18.根据权利要求17所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜本体之间相拼接。
19.根据权利要求17所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜本体之间为一体式结构。
20.一种灯具，其特征在于：包括权利要求1-16任意一项所述的透镜或者包括权利要求17-19任意一项所述的联体透镜，还包括有与所述透镜本体相配合的光源。
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