CN209445276U - 一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，包含有，灯具壳体；灯具灯罩；折射棱镜，其被置于所述灯具灯罩的左部；镜面反光板，其被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述折射棱镜的下方；全反射光学透镜，其被置于所述灯具灯罩的右部，所述全反射光学透镜向左倾斜设置；以及，LED光源印制板。本实用新型的有益效果在于：实现特定角度特定范围的LED机载灯具照明系统，利用光学元件组件的配光特性，实现LED照明的光路设计，提高此光路设计的可靠性，光路设计结构简单，节省设计空间，且可有效提高灯具出光效率。

Description

一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构

技术领域

本实用新型涉及机载灯具领域，尤其是，一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构。

背景技术

发光二极管(LED)技术的发展开辟了照明技术革命的新时代，LED光源与以前的传统照明光源相比较，由于LED具有体积小、寿命长、功耗低、环保绿色、启动时间短、结构牢固以及发光体接近点光源等优势。使得LED二次配光照明技术在最近几年得到了迅速发展。

由于大部分LED光源的出光角分布为180°郎伯分布，如果没有经过合理的二次配光，照在地面上的光型将会为面积较大的圆型的光斑，约50%的光散落到照射范围之外未被有效利用起来，而且会对人眼产生一定程度眩光。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术中LED光未被充分利用，提供一种新型的基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构。

为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，包含有，

灯具壳体，其具有向上开口；

灯具灯罩，其覆盖于所述向上开口，所述灯具灯罩与所述灯具壳体共同界定出壳体内置空间；

折射棱镜，其被置于所述灯具灯罩的左部，所述折射棱镜的底面为入射面，所述折射棱镜的顶面为出射面；

镜面反光板，其被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述折射棱镜的下方，所述镜面反光板的顶面为镜面，所述镜面反光板的顶面面向所述折射棱镜的底面；

全反射光学透镜，其被置于所述灯具灯罩的右部，所述全反射光学透镜向左倾斜设置，所述全反射光学透镜的底面为入射面，所述全反射光学透镜的顶面为出射面，其中，所述全反射光学透镜的顶面中具有面向所述折射棱镜的底面的部分及非面向所述折射棱镜的底面的部分；以及，

LED光源印制板，其被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述全反射光学透镜的下方，所述LED光源印制板向右倾斜设置，所述LED光源印制板的顶面具有LED，其中，所述LED光源印制板的顶面面向所述全反射光学透镜的底面。

作为一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构的优选方案，所述全反射光学透镜为TIR光学透镜，其内曲面为旋转对称曲面。

作为一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构的优选方案，所述折射棱镜的顶面为平面，所述折射棱镜的底面为棱面。

作为一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构的优选方案，还包含有，直角三角形安装座，所述直角三角形安装座的斜面上设置所述LED光源印制板，所述直角三角形安装座的两直角面设置散热翅片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少在于：利用光学元件的二次配光特性，实现了单紧凑的LED照明的光路设计，提高此光路设计的可靠性，光路设计结构简单，节省设计空间。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本实用新型所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的外貌示意图（正面）。

图2为本实用新型一实施例的外貌示意图（背面）。

图3为本实用新型一实施例的效果示意图（水平面）。

图4为本实用新型一实施例的效果示意图（垂直面）。

图5为本实用新型一实施例结构示意图。

图6为本实用新型一实施例中集成灯罩的全反射光学透镜和折射棱镜分布1。

图7为本实用新型一实施例中集成灯罩的全反射光学透镜和折射棱镜分布2。

图8为本实用新型一实施例中光路设计的剖切图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1至8，图中示出的是一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构。所述二次光学结构主要由灯具壳体1、灯具灯罩2、折射棱镜3、镜面反光板4、全反射光学透镜5、LED光源印制板6、控制印制板7及电连接器8等部件组成。

所述灯具壳体1具有向上开口。

所述灯具灯罩2覆盖于所述向上开口。所述灯具灯罩2与所述灯具壳体1共同界定出壳体内置空间。

所述折射棱镜3被置于所述灯具灯罩2的左部。所述折射棱镜3的顶面为平面。所述折射棱镜3的底面为棱面。

所述折射棱镜3的底面为入射面。所述折射棱镜3的顶面为出射面。

所述镜面反光板4被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述折射棱镜3的下方。所述镜面反光板4的顶面为镜面。所述镜面反光板4的顶面面向所述折射棱镜3的底面。

所述全反射光学透镜5被置于所述灯具灯罩2的右部。所述全反射光学透镜5为TIR光学透镜，其内曲面为旋转对称曲面。所述全反射光学透镜5向左倾斜设置。所述全反射光学透镜5的底面为入射面。所述全反射光学透镜5的顶面为出射面。其中，所述全反射光学透镜5的顶面中具有面向所述折射棱镜3的底面的部分及非面向所述折射棱镜3的底面的部分。

所述LED光源印制板6被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述全反射光学透镜5的下方。所述LED光源印制板6向右倾斜设置。所述LED光源印制板6的顶面具有LED。其中，所述LED光源印制板6的顶面面向所述全反射光学透镜5的底面。

所述直角三角形安装座的斜面上设置所述LED光源印制板6。所述直角三角形安装座的两直角面设置散热翅片。

所述LED光源印制板6所属可见光LED发出可见光，通过所述灯具灯罩2所属的全反射光学透镜5对LED可见光光束进行整形。经所述全反射光学透镜5整形后的光束中心的入射角为42°见图8所示，入射角已达到亚克力材料灯罩的全反射临界角，经全反射光学透镜5整形后的光束散射角为40°，所述全反射光学透镜5上扇区光束入射角小于42°（图8虚线所示），经亚克力材质灯罩折射后照射向目标方向；全反射光学透镜5下扇区光束入射角大于42°（图8蓝色虚线所示），下扇区大部分光束都全反射回灯罩里，降低了光效。为了解决该问题，通过所述镜面反光板4和所述灯具灯罩2所属折射棱镜3对下扇区全反射回灯罩里的光束进行二次整形，改变其出光方向，使该部分光束的入射角重新回到小于全反射临界角42°的范围内，并将光束的出光方向控制在目标照射范围内，图8为光路设计的剖切图。图6、图7表示集成灯罩的折射棱镜3和所述全反射光学透镜5分布，不同的所述全反射光学透镜5分布，不局限于全反射光学透镜5的数目，全反射光学透镜5的排列形式，可根据光型的需求，对所述全反射光学透镜5的排列和数目进行合理的分配。图5是在上述光路设计的基础上，对该光路的应用结构，可根据最终的照明需求，实现不同的光路布局结构，该光路可自由分配，上述的几种结构不代表最终的实际布局结构。

以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，其特征在于，包含有，

灯具壳体，其具有向上开口；

灯具灯罩，其覆盖于所述向上开口，所述灯具灯罩与所述灯具壳体共同界定出壳体内置空间；

折射棱镜，其被置于所述灯具灯罩的左部，所述折射棱镜的底面为入射面，所述折射棱镜的顶面为出射面；

镜面反光板，其被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述折射棱镜的下方，所述镜面反光板的顶面为镜面，所述镜面反光板的顶面面向所述折射棱镜的底面；

全反射光学透镜，其被置于所述灯具灯罩的右部，所述全反射光学透镜向左倾斜设置，所述全反射光学透镜的底面为入射面，所述全反射光学透镜的顶面为出射面，其中，所述全反射光学透镜的顶面中具有面向所述折射棱镜的底面的部分及非面向所述折射棱镜的底面的部分；以及，

LED光源印制板，其被置于所述壳体内置空间的内部且处于所述全反射光学透镜的下方，所述LED光源印制板向右倾斜设置，所述LED光源印制板的顶面具有LED，其中，所述LED光源印制板的顶面面向所述全反射光学透镜的底面。

2.根据权利要求1所述的一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，其特征在于，所述全反射光学透镜为TIR光学透镜，其内曲面为旋转对称曲面。

3.根据权利要求1所述的一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，其特征在于，所述折射棱镜的顶面为平面，所述折射棱镜的底面为棱面。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种基于全反射与定向折射系统的机载灯具二次光学结构，其特征在于，还包含有，直角三角形安装座，所述直角三角形安装座的斜面上设置所述LED光源印制板，所述直角三角形安装座的两直角面设置散热翅片。