CN211780866U - 一种菲涅尔透镜及筒灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种菲涅尔透镜及筒灯，其能够将LED灯照射出的光线都转变为60°或60°以下的发光角度，不会造成眩光，照明环境舒适。包括主体，主体为透光圆饼状，主体的直径为40㎝，主体的上表面圆心位置为凸出的第一圆弧面；主体的上表面设有13至18个同心圆的锯齿环，锯齿环围绕第一圆弧面从内向外排布，锯齿环的截面呈三角形，三角形的顶角的朝向由内向外逐渐偏斜，最内侧顶角朝向圆心位置角度为76°‑108°，最外侧顶角朝向边沿角度为72°‑90°；主体的下表面为凹陷的第二圆弧面，第二圆弧面的夹角为35°‑43°；光线穿过主体经过折射的发光角度为60°‑10°。

Description

一种菲涅尔透镜及筒灯

技术领域

本实用新型属于筒灯技术领域，具体地说是涉及一种菲涅尔透镜及筒灯。

背景技术

黑光概念：隐蔽的光照，几乎看不到光源，因此称之为黑光。您基本上可以看到光，但是看不到光源，除非站在光源正下方向上看。黑光可营造更自然的氛围，由于无法看到人造光源，因而可打造不刺眼的光照。

除了让空间充满明亮的光线，黑光灯具还可以用于营造隐蔽的照明设置，让人很难发觉光线来自哪里。借助隐蔽照明，特别是与间接光组合时，有可能创造和谐、自然的照明氛围。这就是黑光灯具提供完美解决方案的所在。

图1展示了一个典型的视野。中央区域表示图像对眼睛最清晰的区域。普通人的水平周边视觉大约为90度。然而，垂直周边视觉小于60度。

图2中，人员A看不到灯具，因此看不到光源，那么也就不存在眩光问题。人员C站在光束之外，即位于黑光界限之外，即使他能看到灯具，也无法确定光源。人员B可以看到灯具，并且可以看到一些轻微的光照强度，因为光照被限制不会引起超过潜在眩光角度极限的眩光。

只有当灯具满足黑光界限的要求时，才能被归类为“黑光”，这意味着60度以上的视角必须小于200cd/lm2；对于UGR值规定为：办公室，19≤UGR≤22，对应的光线发光角度为80-90°；教室，UGR≤19，对应的光线发光角度为70-80°；设计室，UGR≤16，对应的光线发光角度为60°；现有最小的光线发光角度为10°；

目前在照明领域，现在市场上所有筒灯，筒灯照明灯具二次光学设计，都是通过折射加全反射原理的TIR透镜，或者通过反射原理反光杯进行LED光线控制。目前这种光学的设计方式导致眩光严重，不能提供舒适的照明环境。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种菲涅尔透镜及筒灯，其能够将LED灯照射出的光线都转变为60°或60°以下的发光角度，不会造成眩光，照明环境舒适。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种菲涅尔透镜，包括主体，主体为透光圆饼状，主体的直径为40㎝，主体的上表面圆心位置为凸出的第一圆弧面；主体的上表面设有13至18个同心圆的锯齿环，锯齿环围绕第一圆弧面从内向外排布，锯齿环的截面呈三角形，三角形的顶角的朝向由内向外逐渐偏斜，最内侧顶角朝向圆心位置角度为76°-108°，最外侧顶角朝向边沿角度为72°-90°；主体的下表面为凹陷的第二圆弧面，第二圆弧面的夹角为35°-43°；光线穿过主体经过折射的发光角度为60°-10°。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：主体的上表面设有13个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为76°，最外侧顶角朝向边沿角度为72°；第二圆弧面的夹角为43°；光线穿过主体经过折射的发光角度为10°。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：主体的上表面设有16个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为85°，最外侧顶角朝向边沿角度为75°；第二圆弧面的夹角为39°；光线穿过主体经过折射的发光角度为30°。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：主体的上表面设有18个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为108°，最外侧顶角朝向边沿角度为90°；第二圆弧面的夹角为35°；光线穿过主体经过折射的发光角度为60°。

一种筒灯，具有上述的菲涅尔透镜，主体的下表面设有四个第一公扣，四个第一公扣位于同一个圆上并且等距分布，还包括反光杯和底座；反光杯呈喇叭状向外扩口，反光杯包括底壁、第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁；底壁上开设有第一通孔，第一侧壁与底壁相连接，第一侧壁呈圆柱状直面，第二侧壁呈圆盘状弧面，第二侧壁与第一侧壁相连接，第三侧壁呈圆台状直面，第三侧壁与第二侧壁相连接；底座设置在反光杯的底壁上；底座包括第四侧壁，第四侧壁呈圆柱状直面，第四侧壁的内表面凸出有呈球面的顶壁，顶壁的中间凹陷形成第二通孔；顶壁的边沿凹陷形成沉头孔，螺钉穿过沉头孔与底壁相连，顶壁的四周开设有与第一公扣相对应的第一母扣，主体与底座采用卡扣式连接；还包括LED灯片，LED灯片固定在底壁的外表面，LED灯片上的灯珠穿入第一通孔，LED灯珠的光线穿过第二通孔、主体和反光杯。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：第二侧壁的内表面和第三侧壁的内表面均为黑色涂层，黑色涂层用于吸收多余杂光。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括上盖；上盖包括第一板体，第一板体的内部中空为圆环状，第一板体的表面凸出环状的第二公扣；第三侧壁的边沿向内弯曲形成折弯板，第三侧壁套入第二公扣卡紧形成卡扣连接；第二公扣上凸出有凸耳，凸耳上开设有安装孔。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本实用新型的菲涅尔透镜及筒灯，通过设计菲涅尔透镜的锯齿环的数量、最内侧顶角角度、最外侧顶角角度和第二圆弧面的夹角，来实现直接将LED光线通过菲涅尔透镜进行光线折射，将LED发光角度由原来的120度，通过菲涅尔透镜进行折射后，发光角度变成了60度或60度以下。反光杯的内表面做成黑色，此时的反光板，不起光线反射作用，主要作用用来增大灯具的遮光角。遮挡大于60度的杂光。因此打造了不刺眼，营造更自然的氛围隐蔽的光照，创造了和谐，自然的照明环境，提高了防眩性能。

附图说明

图1是视野示意图。

图2是肉眼感光示意图。

图3是菲涅尔透镜发光角度10°结构示意图。

图4是菲涅尔透镜发光角度30°结构示意图。

图5是菲涅尔透镜发光角度60°结构示意图。

图6是菲涅尔透镜剖视结构示意图。

图7是本实用新型筒灯爆炸结构示意图。

图8是本实用新型筒灯爆炸结构示意图。

图9是本实用新型筒灯剖视结构示意图。

图10是本实用新型筒灯光路图示意图。

图11是菲涅尔透镜结构示意图。

图12是反光杯结构示意图。

图13是底座结构示意图。

图14是上盖结构示意图。

图15是筒灯应用场景UGR评价图。

附图标记：主体01；第一圆弧面010；锯齿环011；最内侧顶角R1；最外侧顶角R2；第二圆弧面R3；第一公扣012；反光杯02；底壁020；第一通孔0200；第一侧壁021；第二侧壁022；第三侧壁023；底座03；第四侧壁030；顶壁031；第二通孔0310；沉头孔0311；第一母扣0312；LED灯片04；上盖05；第一板体050；第二公扣051；凸耳052；

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述；

一种菲涅尔透镜，包括主体01，主体01为透光圆饼状，主体01可以采用树脂等材料制成；

主体01的直径为40㎝，直径为40cm为最优的尺寸，生产最方便，主体01的上表面圆心位置为凸出的第一圆弧面010；主体01的上表面设有13至18个同心圆的锯齿环011，锯齿环011围绕第一圆弧面010从内向外排布，锯齿环011的截面呈三角形，三角形的顶角的朝向由内向外逐渐偏斜，最内侧顶角R1朝向圆心位置为76°-108°，最外侧顶角R2朝向边沿为72°-90°；主体01的下表面为凹陷的第二圆弧面R3，第二圆弧面R3的夹角为35°-43°；光线穿过主体01经过折射的发光角度为60°-10°；通过改变锯齿环011的数量，三角形的顶角的朝向由内向外逐渐偏斜，设计最内侧顶角R1角度和最外侧顶角R2角度来实现光线的发光角度设计；

实施例1：

图3，主体01的上表面设有13个同心圆的锯齿环011，最内侧顶角R1朝向圆心位置角度为76°，最外侧顶角R2朝向边沿角度为72°；第二圆弧面R3的夹角为43°；光线穿过主体01经过折射的发光角度为10°。

实施例2：

图4，主体01的上表面设有16个同心圆的锯齿环011，最内侧顶角R1朝向圆心位置角度为85°，最外侧顶角R2朝向边沿角度为75°；第二圆弧面R3的夹角为39°；光线穿过主体01经过折射的发光角度为30°。

实施例3：

图5，主体01的上表面设有18个同心圆的锯齿环011，最内侧顶角R1朝向圆心位置角度为108°，最外侧顶角R2朝向边沿角度为90°；第二圆弧面R3的夹角为35°；光线穿过主体01经过折射的发光角度为60°

实施例4：

一种筒灯，还包括反光杯02和底座03；反光杯02由金属片压铸而成或者采用塑料注塑而成，反光杯02呈喇叭状向外扩口，反光杯02包括底壁020、第一侧壁021、第二侧壁022和第三侧壁023；底壁020上开设有第一通孔0200，第一侧壁021与底壁020相连接，第一侧壁021呈圆柱状直面，第二侧壁022呈圆盘状弧面，第二侧壁022与第一侧壁021相连接，第三侧壁023呈圆台状直面，第三侧壁023与第二侧壁022相连接；第三侧壁023起到遮光作用，将发光角度以外的不需要的杂光遮挡住，达到光线不刺眼，不眩晕的作用；

主体01的下表面设有四个第一公扣012，四个第一公扣012位于同一个圆上并且等距分布，第一公扣012用于连接卡扣式连接，方便拆装；

底座03设置在反光杯02的底壁020上；底座03包括第四侧壁030，第四侧壁030呈圆柱状直面，第四侧壁030的内表面凸出有呈球面的顶壁031，顶壁031呈球面为了便于LED灯出光，顶壁031的中间凹陷形成第二通孔0310，光线从第二通孔0310穿过；

顶壁031的边沿凹陷形成沉头孔0311，螺钉穿过沉头孔0311与底壁020相连，顶壁031的四周开设有与第一公扣012相对应的第一母扣0312，主体01与底座03采用卡扣式连接；

还包括LED灯片04，LED灯片04固定在底壁020的外表面，LED灯条穿过螺丝与底座03的底壁020相连接，LED灯片04上的灯珠穿入第一通孔0200，LED灯珠的光线穿过第二通孔0310、主体01和反光杯02照射到空间内；采用本实用新型的菲涅尔透镜，能够将LED灯珠的发光角度由原来的120°，折射后变成60°或者60°以下；起到防眩光的作用；

进一步的，第二侧壁022的内表面和第三侧壁023的内表面均为黑色涂层，黑色涂层用于吸收多余杂光；本实用新型是将反光板涂成黑色，一反常态的使用银白色，因为黑色可以吸收多余的杂光，使得发光角度更好的约束在所需要的角度内，不刺眼，营造更自然的氛围隐蔽的光照，创造自然的照明环境，提高了防眩性能；黑色涂层可以是采用喷涂、刷涂或者电镀；

进一步的，还包括上盖05；上盖05包括第一板体050，第一板体050的内部中空为圆环状，第一板体050的表面凸出环状的第二公扣051；第三侧壁023的边沿向内弯曲形成折弯板，第三侧壁023套入第二公扣051卡紧形成卡扣连接；第二公扣051上凸出有凸耳052，凸耳052上开设有安装孔；增加上盖05能够方便将反光板安装，螺丝穿过安装孔固定在扣板或者石膏板上；上盖05与反光杯02采用卡扣式方便后期拆装；

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

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。上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种菲涅尔透镜，其特征在于：包括主体，主体为透光圆饼状，主体的直径为40㎝，主体的上表面圆心位置为凸出的第一圆弧面；主体的上表面设有13至18个同心圆的锯齿环，锯齿环围绕第一圆弧面从内向外排布，锯齿环的截面呈三角形，三角形的顶角的朝向由内向外逐渐偏斜，最内侧顶角朝向圆心位置角度为76°-108°，最外侧顶角朝向边沿角度为72°-90°；主体的下表面为凹陷的第二圆弧面，第二圆弧面的夹角为35°-43°；光线穿过主体经过折射的发光角度为60°-10°。

2.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜，其特征在于：主体的上表面设有13个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为76°，最外侧顶角朝向边沿角度为72°；第二圆弧面的夹角为43°；光线穿过主体经过折射的发光角度为10°。

3.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜，其特征在于：主体的上表面设有16个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为85°，最外侧顶角朝向边沿角度为75°；第二圆弧面的夹角为39°；光线穿过主体经过折射的发光角度为30°。

4.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜，其特征在于：主体的上表面设有18个同心圆的锯齿环，最内侧顶角朝向圆心位置角度为108°，最外侧顶角朝向边沿角度为90°；第二圆弧面的夹角为35°；光线穿过主体经过折射的发光角度为60°。

5.一种筒灯，具有权利要求1至4任一项所述的菲涅尔透镜，其特征在于：主体的下表面设有四个第一公扣，四个第一公扣位于同一个圆上并且等距分布；

还包括反光杯和底座；反光杯呈喇叭状向外扩口，反光杯包括底壁、第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁；底壁上开设有第一通孔，第一侧壁与底壁相连接，第一侧壁呈圆柱状直面，第二侧壁呈圆盘状弧面，第二侧壁与第一侧壁相连接，第三侧壁呈圆台状直面，第三侧壁与第二侧壁相连接；

底座设置在反光杯的底壁上；底座包括第四侧壁，第四侧壁呈圆柱状直面，第四侧壁的内表面凸出有呈球面的顶壁，顶壁的中间凹陷形成第二通孔；顶壁的边沿凹陷形成沉头孔，螺钉穿过沉头孔与底壁相连，顶壁的四周开设有与第一公扣相对应的第一母扣，主体与底座采用卡扣式连接；

还包括LED灯片，LED灯片固定在底壁的外表面，LED灯片上的灯珠穿入第一通孔，LED灯珠的光线穿过第二通孔、主体和反光杯。

6.根据权利要求5所述的筒灯，其特征在于：第二侧壁的内表面和第三侧壁的内表面均为黑色涂层，黑色涂层用于吸收多余杂光。

7.根据权利要求5所述的筒灯，其特征在于：还包括上盖；上盖包括第一板体，第一板体的内部中空为圆环状，第一板体的表面凸出环状的第二公扣；第三侧壁的边沿向内弯曲形成折弯板，第三侧壁套入第二公扣卡紧形成卡扣连接；第二公扣上凸出有凸耳，凸耳上开设有安装孔。

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