CN210441151U - 一种双焦点二次反射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双焦点二次反射系统，包括基座、光源件、导光柱、一次反射器和二次反射器；所述基座具有中空的筒状结构，其内部形成腔体；所述光源件与导光柱位于腔体中，且所述导光柱覆盖在光源件的上方；所述一次反射器包括一次反射件和连接件，所述一次反射件位于导光柱的上方，并通过连接件固定在二次反射器的内部；所述二次反射器呈喇叭状结构，其固定连接在基座的上方。该双焦点二次反射系统，通过设置导光柱，并与一次反射器和二次反射器配合，形成二次反射的照明系统，从而对光源发出的光线进行全面控制，将所有光线入射到需要的照明范围，在照明范围外不会产生必要的眩光，从而达到理想的照明效果。

Description

一种双焦点二次反射系统

技术领域

本实用新型涉及LED照明的技术领域，尤其是涉及一种双焦点二次反射系统。

背景技术

随着人们对灯具的低眩光照明要求越来越高，灯具生产厂家在灯具设计过程中，需要着重关注配光结构。

反光杯是目前灯具配光的一种重要方式，但反光杯有一个比较明显的缺点就是无法对所有光线进行控光，因此单纯采用反光杯的灯具的眩光则无法控制。

为了弥补反光杯的这一缺陷，目前市面上通常会采用如下两个方案：

（1）增加二次遮光罩，且一般将二次遮光罩的遮光角设置为30°，采用这种方案可以部分降低灯具的眩光；如果将遮光罩的表面处理为黑色，即为暗光反射器。但这种方案中，由于增加了一个反光罩，灯具的整体光学器件高度也会随着增加，高度基本增加一倍以上；同时，光学器件的直径也会相应的增加。这导致灯具尺寸无法做小，在照明范围上会有所局限。

（2）在反光杯的上表面增加一个透镜，这种方案表面上是可以降低灯具的部分眩光，但在实际应用中，因透镜的界面反射等原因，反而增大了灯具的眩光值。

因此，有必要对应用反光杯的灯具结构进行优化设计，在降低灯具的眩光的同时也不增大灯具的尺寸，并实现灯具的有效眩光控制。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种双焦点二次反射系统，通过设置导光柱，并与一次反射器和二次反射器配合，形成二次反射的照明系统，从而对光源发出的光线进行全面控制，达到理想的照明效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种双焦点二次反射系统，包括基座、光源件、导光柱、一次反射器和二次反射器；所述基座具有中空的筒状结构，其内部形成腔体；所述光源件与导光柱位于腔体中，且所述导光柱覆盖在光源件的上方；所述一次反射器包括一次反射件和连接件，所述一次反射件位于导光柱的上方，并通过连接件固定在二次反射器的内部；所述二次反射器呈喇叭状结构，其固定连接在基座的上方。

在该双焦点二次反射系统中，光源件位于基座上方，且由导光柱覆盖，由光源件发出的光线进入导光柱，在导光柱的侧面发生全反射，并经由导光柱进行收拢，再经过一次反射器全部反射到二次反射器中，最后二次反射器将光线反射到照明区域中，达到理想照明效果。这样，从光源件发出的光线均得到控制，避免传统反光杯对部分光线不可控的缺点，从而将所有的光线反射到需要的照明范围，以消除眩光。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述二次反射器包括二次反射件以及开设于所述二次反射件两端的进光孔和出光孔，所述二次反射件的内侧面为镜面处理的反射面。

经过二次反射器处理的光线，反射到目标照明区域，并可根据照射范围，调整二次反射件的反射面表面曲率，达到目标照射效果。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述导光柱具有倒T形结构，其由下至上包括环状部、柱状部和弧状部，所述环状部的直径大于光源件发光面的直径；所述弧状部为凸透镜结构，其从进光孔中凸出，并位于二次反射器的内部。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述弧状部为向上凸起的半球形凸透镜。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述环状部扣合固定在光源件的上方，其与柱状部位于腔体的内部。

具有倒T形结构的导光柱，其作用主要是将光源件发出的大角度的光线范围缩小。在这个二次反射系统中，可以认为有两个焦点，一个是光源（件），其发光范围是180°，这个焦点的光经过导光柱的全反射和折射后，将180°范围的光缩小到90°，故可认为导光柱为这个系统的第二焦点，确切地说，是导光柱的弧状部为第二焦点。弧状部为凸透镜结构，优选设置为向上凸起的半球形凸透镜，经由该凸透镜发出的光线，出射范围将得到缩小。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述一次反射件具有锥状体结构，其朝向导光柱的一面为镜面处理的反射面。

一次反射件通过连接件扣合固定在二次反射器上，其朝向导光柱的一面，即反射面为镜面处理，将入射到其上面的光线全部反射到二次反射器上。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述光源件为COB光源，或者由多颗的单个光源集中焊接在一起的组合光源。

作为本实用新型的技术方案的进一步描述，所述基座的外部为散热器，其材质为铝。光源件贴合固定设置在基座上，且基座的外部为铝材质的散热器，可及时将光源件发出的热量散发出去，保证散热效果。

基于上述的技术方案，本实用新型取得的技术效果为：

（1）本实用新型提供的双焦点二次反射系统，光源件发出的光线，经过导光柱、一次反射器和二次反射器处理后，照射到需要照明的区域中，达到理想照明效果。这样，从光源件发出的光线均得到控制，避免传统反光杯对部分光线不可控的缺点，从而将所有的光线反射到需要的照明范围，以消除眩光。

（2）本实用新型的双焦点二次反射系统，通过设置导光柱，并与一次反射器和二次反射器配合，使该系统所有的光线受控，从而不必采用一般情况下加设遮光罩的方式来进行挡光，从而节省了遮光罩的结构设置，在不增加灯具体积的情况下也可实现黑光效果。

附图说明

图1为本实用新型的双焦点二次反射系统的爆炸分解图。

图2为本实用新型的双焦点二次反射系统的结构示意图。

图3为本实用新型的双焦点二次反射系统的截面图。

图4为本实用新型的导光柱的结构示意图。

图5为本实用新型的一次反射器的结构示意图。

图6为本实用新型的一次反射器的侧视图。

图7为本实用新型的二次反射器的结构示意图。

图8为本实用新型的双焦点二次反射系统的光线走向图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1

图1~图3分别给出了本实施例的双焦点二次反射系统的爆炸分解图、结构示意图和截面图，结合参考图1~图3，一种双焦点二次反射系统，包括基座1、光源件2、导光柱3、一次反射器4和二次反射器5，其中，基座1作为安装光源件2的支架件，其具有中空的筒状结构，内部形成了腔体11，即光源件2是固定安装在基座1的上方，且该光源件2位于空腔11中。同时，基座1的外部为铝材质的散热器12，可及时将光源件2发出的热量散发出去，保证散热效果。

光源件2可以是COB光源，或者由多颗的单个光源集中焊接在一起的组合光源，即SMD贴片光源形成的仿COB光源形状的组合光源。

如图3所示，导光柱3与光源件2一同位于腔体11中，而且导光柱3还覆盖在光源件2的上方。图4给出了本实施例的导光柱的结构示意图，如图4所示，并继续结合图1~图3，导光柱3具有倒T形结构，其由下至上包括环状部31、柱状部32和弧状部33，环状部31的直径大于光源件2发光面的直径，即环状部的直径大于COB光源或者贴片组合光源发光面的直径，本实施例中，环状部31的直径设置为光源件发光面的直径的1.5-2倍。同时，柱状部32的高度则为光源件发光面直径的3倍以上。而弧状部33，则为向上凸起的半球形凸透镜。导光柱3的材质为光学级的材料，其呈透明状，一般选用的材料为PC或玻璃。环状部31、柱状部32和弧状部33可以为一体注塑成型，也可以是分离的部件通过粘合的方式固定连接在一起，形成导光柱。

图5和图6分别给出了一次反射器的结构示意图和侧视图，结合参考图5和图6，设置在导光柱3上方的一次反射器4包括一次反射件41和连接件42，一次反射件41具有锥状体结构，其位于导光柱3的上方，在朝向导光柱3的一面为镜面处理的反射面，其将入射到其上面的光线全部反射到二次反射器上。

一次反射件41通过连接件42固定在二次反射器5的内部，即连接件42具有支架性结构，其一端扣合在二次反射器5上，另一端固定于一次反射件41，从而对一次反射件41进行固定。

图7给出了本实施例的二次反射器的结构示意图，如图7所示，二次反射器5呈喇叭状结构，其固定连接在基座1的上方。二次反射器5可以选用PC注塑而成，或者选用铝旋压而成。而且，二次反射器5包括二次反射件51以及开设于二次反射件51两端的进光孔52和出光孔53，其中进光孔52开孔较小，其位于二次反射件51的下端，导光柱3的弧状部33为凸透镜结构，其从进光孔52中凸出，并位于二次反射器5的内部。

出光孔53开孔较大，其位于二次反射件51的上端。二次反射件51的内侧面为镜面处理的反射面。经过二次反射器5处理的光线，照射到目标照明区域，并可根据照射范围，调整二次反射件51的反射面表面曲率，达到目标照射效果。

在该双焦点二次反射系统中，光源件2位于基座1上方，且由导光柱3覆盖，由光源件2发出的光线进入导光柱3，在导光柱3的侧面发生全反射，并经由导光柱3进行收拢，再经过一次反射器4全部反射到二次反射器5中，最后二次反射器5将光线反射到照明区域中，达到理想照明效果。这样，从光源件发出的光线均得到控制，避免传统反光杯对部分光线不可控的缺点，从而将所有的光线反射到需要的照明范围，以消除眩光。

具体来说，请参考图8给出的本实施例的双焦点二次反射系统的光线走向图：

（1）从光源件2发出的光线经过导光柱3的环状部31进入导光柱3中，在导光柱3的侧面发生全反射，因为导光柱的高度（主要是柱状部32的高度）一般为光源件发光面的3倍，所以光线一般在侧面仅全反射一次，之后进入导光柱3的弧状部33的凸透镜中。凸透镜结构的弧状部33，具有汇聚光线的作用，其优选设置为向上凸起的半球形凸透镜，能够将光源件发出的光线收拢。如光源件的发光范围为180°，在经过导光柱之后，发光范围缩小至90°。

（2）在这个二次反射系统中，可以认为有两个焦点，一个是光源（件），其发光范围是180°，这个焦点的光经过导光柱的全反射和折射后，将180°范围的光缩小到90°，故可认为导光柱为这个系统的第二焦点，确切地说，是导光柱的弧状部为第二焦点。经由这个第二焦点（弧状部的凸透镜）发出的光线，出射范围将得到缩小。

（3）导光柱3收拢的光线将全部进入到一次反射器4的一次反射件41中，并经由一次反射件41的反射面反射，能将入射到其上面的光线全部反射到二次反射器中，使光源发出的光线全部受到控制。

（4）入射到二次反射器5上的光线经过二次反射件51的反射面的反射，照射到目标照明区域中，达到理想照明效果。并可根据照射范围，调整二次反射件的反射面表面曲率，达到目标照射效果。

这样，从光源件发出的光线均得到控制，避免传统反光杯对部分光线不可控的缺点，从而将所有的光线反射到需要的照明范围，以消除眩光。

而且，本实用新型提供的双焦点二次反射系统，通过设置导光柱，并与一次反射器和二次反射器配合，使该系统所有的光线受控，从而不必采用一般情况下加设遮光罩的方式来进行挡光，从而节省了遮光罩的结构设置，在不增加灯具体积的情况下也可实现黑光效果。

对采用该双焦点二次反射系统进行UGR（眩光指数）测试，测试结果见表1。

表1 双焦点二次反射系统测试的UGR（眩光指数）数值结果

由表1可以看到，该双焦点二次反射系统的UGR数值均在17以下，说明在该双焦点二次反射系统中，从光源件发出的光线均得到控制，将所有的光线反射到需要的照明范围，从而达到消除眩光的效果。

以上内容仅仅为本实用新型的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种双焦点二次反射系统，其特征在于，包括基座（1）、光源件（2）、导光柱（3）、一次反射器（4）和二次反射器（5）；所述基座（1）具有中空的筒状结构，其内部形成腔体（11）；所述光源件（2）与导光柱（3）位于腔体（11）中，且所述导光柱（3）覆盖在光源件（2）的上方；所述一次反射器（4）包括一次反射件（41）和连接件（42），所述一次反射件（41）位于导光柱（3）的上方，并通过连接件（42）固定在二次反射器（5）的内部；所述二次反射器（5）呈喇叭状结构，其固定连接在基座（1）的上方。

2.根据权利要求1所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述二次反射器（5）包括二次反射件（51）以及开设于所述二次反射件（51）两端的进光孔（52）和出光孔（53），所述二次反射件（51）的内侧面为镜面处理的反射面。

3.根据权利要求2所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述导光柱（3）具有倒T形结构，其由下至上包括环状部（31）、柱状部（32）和弧状部（33），所述环状部（31）的直径大于光源件（2）发光面的直径；所述弧状部（33）为凸透镜结构，其从进光孔（52）中凸出，并位于二次反射器（5）的内部。

4.根据权利要求3所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述弧状部（33）为向上凸起的半球形凸透镜。

5.根据权利要求3所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述环状部（31）扣合固定在光源件（2）的上方，其与柱状部（32）位于腔体（11）的内部。

6.根据权利要求1所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述一次反射件（41）具有锥状体结构，其朝向导光柱（3）的一面为镜面处理的反射面。

7.根据权利要求1所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述光源件（2）为COB光源，或者由多颗的单个光源集中焊接在一起的组合光源。

8.根据权利要求1所述的双焦点二次反射系统，其特征在于，所述基座（1）的外部为散热器（12），其材质为铝。

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