CN212005373U - 一种灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种灯具，包括透镜以及光源；所述透镜包括入光面、出光面和侧面；所述入光面和所述出光面对置，所述侧面连接所述入光面与所述出光面；所述入光面朝向所述透镜的主体凹陷形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述光源；所述侧面包括全反射面，所述全反射面包括自由曲面，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述透镜的光轴上。本实用新型实施例提供一种灯具，以实现降低眩光，以及让更多的光从戴光罩射出，保证出光效率。

Description

一种灯具

技术领域

本实用新型涉及照明技术，尤其涉及一种灯具。

背景技术

LED作为一种新型光源，因其环保、高光效、长寿命等优势，已逐步成为主流的照明光源。LED一般是发光角度约为120°的单面发光体，其发光尺寸比较集中，因而相比于传统光源更容易通过光学设计达到理想的配光。

利用LED作为照明光源时，容易在人的视野中出现不适宜的亮度分布，或照明空间内存在极端的亮度对比，以致引起人的视觉不适并降低照明空间内物体可见度的视觉条件，这种视觉现象称为眩光。

为了避免眩光的问题，通常使用防眩罩来减小眩光。一中情况下，整体灯具(光学件+防眩罩)的深度不足时，虽灯具角度设计容易，但防眩效果较不好。另一种情况下，虽然将灯具高度增加以提升防眩效果，灯具中大角度的光线也会被防眩罩所遮蔽。光源发出的光线由底部射出时，容易在防眩罩内四处反射，从而产生不可控制的杂散光。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种灯具，以实现降低眩光，以及让更多的光从戴光罩射出，保证出光效率。

本实用新型实施例提供一种灯具，包括透镜以及光源；

所述透镜包括入光面、出光面和侧面；所述入光面和所述出光面对置，所述侧面连接所述入光面与所述出光面；

所述入光面朝向所述透镜的主体凹陷形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述光源；

所述侧面包括全反射面，所述全反射面包括自由曲面，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述透镜的光轴上。

可选地，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述光轴上的焦点上，且由所述入光面直接投射至所述出光面的光线聚焦于所述焦点。

可选地，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦点位于所述开口远离所述透镜一侧。

可选地，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦点位于所述开口与所述透镜之间。

可选地，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述光轴上的焦线上，且由所述入光面直接投射至所述出光面的光线聚焦于所述焦线上。

可选地，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦线穿过所述开口。

可选地，还包括透镜支架和光源支架，所述透镜固定于所述透镜支架上，所述光源固定于所述光源支架上，所述透镜支架的一端与所述戴光罩固定连接，所述透镜支架的另一端与所述光源支架固定连接。

可选地，所述透镜支架与所述戴光罩卡扣固定。

可选地，所述透镜支架与所述光源支架卡扣固定。

可选地，所述透镜包括第一凸起结构，所述第一凸起结构临近所述出光面一侧且朝向远离所述透镜的光轴的方向凸起；

所述透镜支架包括第二凸起结构，所述第二凸起结构位于所述第一凸起结构远离所述光源一侧。

本实用新型实施例提供的灯具中，侧面包括全反射面，全反射面包括自由曲面，自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于透镜的光轴上。由于光线都被汇聚于光轴上，减少了大角度的杂光，降低了眩光。由于光线被汇聚于光轴上，可在透镜上方加入比透镜口径更小的孔(例如戴光罩的开口)，这时并不会对出射光斑的效果以及光学效率影响太大。在采用嵌入式的灯具时，本实用新型实施例提供的灯具可以达到见光不见灯的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种灯具的剖视结构示意图；

图2为图1中所示灯具的爆炸示意图；

图3为图1中所示灯具的光路示意图；

图4为图1中所示灯具的俯视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种灯具的光路示意图；

图6为图1中所示灯具的照射光斑示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种灯具的剖视结构示意图，图2为图1中所示灯具的爆炸示意图，图3为图1中所示灯具的光路示意图，参考图1、图2和图3，灯具包括透镜10以及光源20。透镜10包括入光面11、出光面12和侧面13。入光面11和出光面12对置，侧面13连接入光面11与出光面12。入光面11朝向透镜的主体凹陷形成容纳腔14，容纳腔14用于容纳光源20。侧面13包括全反射面，全反射面包括自由曲面，自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于透镜10的光轴L1上。

示例性地，参考图2和图3，光源20发出的光学中，一部分光线透射经过入光面11和出光面12后出射到透镜10外。另一部分光线透射至透镜10的侧面13，被侧面13反射后经过出光面12后出射到透镜10外。现有设计中，在全反射面(即侧面13)处，光源20发射的大角度光线被控制在出射光斑的中心，光源20发射的小角度光线被控制在出射光斑的外围，而内芯处光线(即，不经过全反射面的反射，直接由入光面11透射至出光面12的光线)则以发散的角度出射。而本实用新型实施例中，将被全反射面反射的光线聚焦于透镜10的光轴L1上，然后光线再从一个焦点或者一条焦线发散出去，在降低眩光的同时，也给灯具的设计方式带来了很多可能性。其中，焦点为透镜10的光轴L1上的一个点，焦线为透镜10的光轴L1上的一个线段。

本实用新型实施例提供的灯具中，侧面13包括全反射面，全反射面包括自由曲面，自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于透镜10的光轴L1上。由于光线都被汇聚于光轴上，减少了大角度的杂光，降低了眩光。由于光线被汇聚于光轴上，可在透镜10上方加入比透镜10口径更小的孔(例如戴光罩的开口)，这时并不会对出射光斑的效果以及光学效率影响太大。在采用嵌入式的灯具时，本实用新型实施例提供的灯具可以达到见光不见灯的效果。

可选地，参考图2和图3，自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于光轴L1上的焦点L2上，且由入光面11直接投射至出光面12的光线聚焦于焦点L2。也就是说，光源20发射的所有光线经过透镜10的出光面12后都汇聚于焦点L2上。在其他实施例中，也可以设置由入光面11直接投射至出光面12的光线聚焦于第一焦点上，被自由曲面反射后经由出光面12出射的光线汇聚于第二焦点上，第一焦点与第二焦点为两个不同的焦点。

可选地，参考图1、图2和图3，灯具还包括戴光罩30，戴光罩30位于透镜10的出光面12一侧。戴光罩30包括开口31，开口31位于戴光罩30远离透镜10的一端，且开口31与出光面12正对，开口31的面积小于出光面12的面积。焦点L2位于开口31远离透镜10一侧。也就是说，光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31外侧，从而戴光罩30的开口31可以透过几乎所有的光线，戴光罩30不会对光线造成遮挡，提高了光线的利用率，且达到了见光不见灯的效果。本实用新型实施例在戴光罩30的表面设计灯具的沉靠面，就可让戴光罩30与灯具中的透镜10更好的结合，即，将戴光罩30纳入光学设计中，同时设计戴光罩30和透镜10，相对于现有设计中仅设计透镜10，然后在透镜出射路径上设置遮挡光线的灯具小孔而言，提高了光线的利用率。

可选地，在其他一些可行的实施方式中，灯具还包括戴光罩30，戴光罩30位于透镜10的出光面12一侧。戴光罩30包括开口31，开口31位于戴光罩30远离透镜10的一端，且开口31与出光面12正对，开口31的面积小于出光面12的面积。焦点L2位于开口31与透镜10之间。也就是说，光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31内侧，从而戴光罩30的开口31可以透过几乎所有的光线，戴光罩30不会对光线造成遮挡，提高了光线的利用率，且达到了见光不见灯的效果。

在其他实施方式中，也可以设置光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31中，即焦点L2位于开口31所在的平面上。需要说明的是，光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31外侧与内侧，相对于光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31中而言，可以降低光路的设计难度，且有利于增强防眩效果，故而，光源20出射的光线汇聚于戴光罩30的开口31外侧与内侧是两种相对优选的实施方式。

可选地，参考图1、图2和图3，灯具还包括透镜支架40和光源支架50，透镜10固定于透镜支架40上，光源20固定于光源支架50上，透镜支架40的一端与戴光罩30固定连接，透镜支架40的另一端与光源支架50固定连接。本实用新型实施例中，采用透镜10与透镜支架40结合，透镜支架40再与光源支架50定位，最后戴光罩30与透镜支架40定位的方式，提高了透镜10与光源20的对准精度，提高了透镜10与戴光罩30的对准精度，且透镜支架40、光源支架50和戴光罩30三者的结合简便。

可选地，参考图1、图2和图3，透镜支架40与戴光罩30卡扣固定。即，戴光罩30通过卡扣的方式固定于透镜支架40上，从而可以根据需要方便地将戴光罩30从透镜支架40上取下，以便擦拭或者更换戴光罩30。卡扣的方式进行固定时，例如，戴光罩30上的卡扣卡在透镜支架40外延处的卡槽内。

可选地，参考图1、图2和图3，透镜支架40与光源支架50卡扣固定。即，光源支架50通过卡扣的方式固定于透镜支架40上，从而可以根据需要方便地将光源支架50从透镜支架40上取下，以便擦拭或者更换光源支架50。卡扣的方式进行固定时，例如，透镜支架40下方长出卡扣卡在光源支架50对应的卡槽内。

图4为图1中所示灯具的俯视结构示意图，参考图1-图4，透镜10包括第一凸起结构15，第一凸起结构15临近出光面12一侧且朝向远离透镜10的光轴L1的方向凸起，即，第一凸起结构15在侧面13朝外凸起。透镜支架40包括第二凸起结构41，第二凸起结构41位于第一凸起结构15远离光源20一侧。本实用新型实施例中，透镜支架40通过上方的第二凸起结构41卡住透镜10并通过支架内沿的圆径对透镜10进行管正。

示例性地，参考图1-图4，透镜支架40包括3个第二凸起结构41，任意两个第二凸起结构41之间相对于透镜10的光轴L1的夹角为120°。在其他实施方式中，还可以设置其他数量的第二凸起结构41，本实用新型实施例对于第二凸起结构41的数量不作限定。

图5为本实用新型实施例提供的另一种灯具的光路示意图，参考图5，自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于光轴L1上的焦线L3上，且由入光面11直接投射至出光面12的光线聚焦于焦线L3上。也就是说，光源20发射的所有光线经过透镜10的出光面12后都汇聚于焦线L3上。本实用新型实施例中，将光源20发射的所有光线经过透镜10的出光面12后都汇聚于焦线L3上，然后光线由焦线发散出射后形成光斑，由于光线都被汇聚于焦线L3上，减少了大角度的杂光，降低了眩光。另外，需要说明的是，将光源20发射的光线聚焦于一点为理想的情况，在实际的灯具中，很难完全将光线聚焦于一个点，而将光线聚焦于光线上，就比较贴合实际灯具的使用时的情况，可以降低光学设计的难度。

可选地，参考图5，灯具还包括戴光罩30，戴光罩30位于透镜10的出光面12一侧。戴光罩30包括开口31，开口31位于戴光罩30远离透镜10的一端，且开口31与出光面12正对，开口31的面积小于出光面12的面积。焦线L3穿过开口31。本实用新型实施例中，焦线L3穿过开口31，从而戴光罩30的开口31可以透过几乎所有的光线，戴光罩30不会对光线造成遮挡，提高了光线的利用率，且达到了见光不见灯的效果。

为了进一步说明本实用新型实施例提供灯具的优点，本实用新型实施例还以图1中所示灯具为实际的照明器件，并对照明器件进行了照度的检测。图6为图1中所示灯具的照射光斑示意图，参考图6，照度的单位为勒克斯(Lux)，本实用新型实施例提供的灯具作为照明器件时，出射的光斑均匀性良好，无局域亮斑，不会造成眩光。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种灯具，其特征在于，包括透镜以及光源；

所述透镜包括入光面、出光面和侧面；所述入光面和所述出光面对置，所述侧面连接所述入光面与所述出光面；

所述入光面朝向所述透镜的主体凹陷形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述光源；

所述侧面包括全反射面，所述全反射面包括自由曲面，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述透镜的光轴上。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述光轴上的焦点上，且由所述入光面直接投射至所述出光面的光线聚焦于所述焦点。

3.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦点位于所述开口远离所述透镜一侧。

4.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦点位于所述开口与所述透镜之间。

5.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述自由曲面被配置为将入射其上的光线聚焦于所述光轴上的焦线上，且由所述入光面直接投射至所述出光面的光线聚焦于所述焦线上。

6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，还包括戴光罩，位于所述透镜的出光面一侧；

所述戴光罩包括开口，所述开口位于所述戴光罩远离所述透镜的一端，且所述开口与所述出光面正对，所述开口的面积小于所述出光面的面积；

所述焦线穿过所述开口。

7.根据权利要求3、4或者6所述的灯具，其特征在于，还包括透镜支架和光源支架，所述透镜固定于所述透镜支架上，所述光源固定于所述光源支架上，所述透镜支架的一端与所述戴光罩固定连接，所述透镜支架的另一端与所述光源支架固定连接。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述透镜支架与所述戴光罩卡扣固定。

9.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述透镜支架与所述光源支架卡扣固定。

10.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述透镜包括第一凸起结构，所述第一凸起结构临近所述出光面一侧且朝向远离所述透镜的光轴的方向凸起；

所述透镜支架包括第二凸起结构，所述第二凸起结构位于所述第一凸起结构远离所述光源一侧。

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