CN212456691U

CN212456691U - 一种照明灯具

Info

Publication number: CN212456691U
Application number: CN202022007114.2U
Authority: CN
Inventors: 龙涛; 邹诚; 陈玉
Original assignee: Chaoshijie Laser Technology Suzhou Co ltd
Current assignee: Chaoshijie Laser Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-09-15

Abstract

本发明公开了一种照明灯具，通过合理布置第一光源组、第二光源组和第三光源组，并对透镜单元进行分区，使不同的光源组出射的光线投射到透镜单元的不同区域，可以对透镜单元实现最大化利用率。所述第二LED光源发出的光线依次经过包括第一反射面和第二反射面的光路转折件进行转折，可以将第二LED光源的发光面进行等效转移，从而缩小了第一LED光源的发光面和第二LED光源的发光面之间的距离，可以对透镜单元实现最大化利用率，不仅解决了光线不均匀的问题，而且通过第三光源组对第一光源组和/或第二光源组进行补光，大大提高了照明光斑的亮度。此外，本发明中，第一光源组和第二光源组的光源分别通过不同的散热基板散热，散热速度快，效率高。

Description

一种照明灯具

技术领域

本发明涉及半导体照明技术领域，具体涉及一种照明灯具。

背景技术

现有的LED远近光一体化汽车前照大灯结构如图1所示，包括近光LED光源模组1、远光LED光源模组2和透镜4。近光LED光源模组1和远光LED光源模组2设置在同一个散热基板的上下两侧，且近光LED光源模组1和远光LED光源模组2在散热基板两侧的位置基本重合或非常靠近，因此两LED光源的散热面彼此平行，且贴在同一个散热基板上，因此两LED的散热基板重合，严重影响了系统的散热效果。此外，为了提高光收集效率，远近光LED光源模组在垂直方向的间距不能太大，从而导致远近光LED光源模组之间的散热基板的厚度受到限制，这也影响了前照灯的散热效果，最终将会导致车灯温度升高，降低其使用寿命。此外，由于LED光源存在一定的厚度(通常为1-2mm)，且中间还要留出空间给散热基板，因此，两个光源模组的发光面之间必然存在着较大的间距(通常为5-7mm)，导致系统体积大。此外，由于两个光源模组的发光面之间间距较大，导致透镜4中间区域没有光线或光线较少，形成的照明光斑亮度不均匀，降低了光能利用率和照明效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种有效提高光能利用率和照明效果的照明灯具。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种照明灯具，包括：

第一光源组，其包括第一LED光源和与所述第一LED光源对应的第一反光杯，所述第一LED光源发出的光线经过所述第一反光杯反射后出射；

第二光源组，其包括第二LED光源和与所述第二LED光源对应的光路转折件，所述光路转折件至少包括第一反射面和第二反射面；

第三光源组，其包括至少一个第三光源；

透镜单元，其至少包括第一区域和第二区域，且所述第一区域和第二区域具有不同的焦点；

所述第一光源组和第二光源组出射的光线投射到所述透镜单元的第一区域，所述第三光源组出射的光线投射到所述透镜单元的第二区域后出射；

所述第二LED光源出射的光线依次经过所述第一反射面和第二反射面反射之后，汇聚到所述第一区域的焦点处，然后投射到所述第一区域准直后出射。

进一步的，所述光路转折件为反光碗，其包含两个反射面，第一反射面为曲面反射面，第二反射面为平面反射面。

进一步的，所述光路转折件包括曲面反光碗和平面反射镜，所述平面反射镜与所述曲面反光碗的出光口对应，所述第二LED光源发出的光线依次经过所述曲面反光碗和平面反射镜反射后汇聚到所述透镜单元的第二区域的焦点处。

进一步的，所述光路转折件包括曲面反光碗和直角棱镜，所述直角棱镜的其中一条直角边与曲面反光碗的出光口对应，所述直角棱镜的斜面为全内反射面。

进一步的，所述第二光源组包括至少两个第二LED光源，每个所述第二LED光源对应一个所述光路转折件。

进一步的，所述透镜单元的第一区域包括一个第一透镜，所述第二区域包括至少一个第二透镜，所述第二透镜与第三光源一一对应，所述第三光源出射的光经过第二透镜收集准直后出射。

进一步的，所述第三光源组还包括光学聚焦部件，所述第三光源出射的光线经过光学聚焦部件后汇聚到所述第二区域的焦点处。

进一步的，所述透镜单元的第二区域是一个平面窗口，所述第三光源组还包括位于第三光源后方的光学准直件，所述第三光源发出的光线经所述光学准直件收集并准直后，从所述平面窗口出射。

进一步的，所述第三光源出射的光和第二LED光源出射的光颜色不同。

进一步的，所述第二LED光源组还包括激光源，所述激光源发出的光线投射到其中一个所述第二LED光源上。

进一步的，所述第三光源可以是一个或多个，可以采用激光源或LED光源，或激光源和LED光源的结合。

进一步的，还包括分别与所述第一LED光源、第二LED光源和第三光源对应的散热基板。

本发明提供的照明灯具，通过合理布置第一光源组、第二光源组和第三光源组，并对透镜单元进行分区，使不同的光源组出射的光线投射到透镜单元的不同区域，可以对透镜单元实现最大化利用率。此外第二LED光源发出的光线依次经过包括第一反射面和第二反射面的光路转折件进行转折，可以将第二LED光源的发光面进行等效转移至无限接近第一LED光源的一侧，从而缩小了第一LED光源的发光面和第二LED光源的发光面之间的距离，不仅解决了光线不均匀的问题，而且通过第三光源组对第一光源组和/或第二光源组进行补光，大大提高了照明光斑的亮度。此外，本发明中，第一光源组和第二光源组的光源分别通过不同的散热基板散热，散热速度快，效率高。

附图说明

图1是现有技术中LED远近光一体化汽车前照大灯的结构示意图；

图2是本发明实施例1中照明灯具一具体结构示意图；

图3a-3c是本发明实施例1中透镜单元的三种具体结构示意图；

图4是本发明实施例2中光路转折件一具体结构示意图；

图5是本发明实施例3中光路转折件一具体结构示意图；

图6是本发明实施例4中光路转折件一具体结构示意图；

图7是本发明实施例5中照明灯具一具体结构示意图；

图8是本发明实施例6中照明灯具一具体结构示意图；

图9-10是本发明实施例7中照明灯具两个具体结构示意图；

图11a-11b是本发明实施例8中透镜单元的两种具体结构示意图；

图12-13是本发明实施例9中照明灯具的两种具体结构示意图。

图1中所示：1、近光LED光源模组；2、远光LED光源模组；4、透镜；

图2-13中所示：10、第一光源组；110、第一LED光源；120、第一反光杯；20、第二光源组；210、第二LED光源；220、光路转折件；221、第一反射面；222、第二反射面；223、曲面反光碗；224、平面反射镜；225、直角棱镜；230、激光源；310、第三光源；320、球面反光碗；321、通光孔；330、光学聚焦部件；340、光学准直件；40、透镜单元；410、第一透镜；420、第二透镜；430、平面窗口；50、遮光板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

如图2所示，本发明提供了一种照明灯具，包括第一光源组10、第二光源组20、第三光源组和透镜单元40。

其中，第一光源组10包括第一LED光源110和与所述第一LED光源110对应的第一反光杯120，所述第一LED光源110发出的光线经过所述第一反光杯120反射后按指定方向出射。其中第一LED光源110可以设有多个，位置与第一反光杯120的焦点对应，第一LED光源110出射的光线经所述第一反光杯120反射后出射。

第二光源组20包括第二LED光源210和与所述第二LED光源210对应的光路转折件220，所述光路转折件220至少包括第一反射面221和第二反射面222，本实施例中，所述第二LED光源210的出光面和第一LED光源110的出光面呈一定夹角，即两者的出光面不共线也不平行，所述第二LED光源210的发光面与第一LED光源110的发光面之间的夹角为45-90度，图2所示两者的夹角为90度，即两者的发光面相互垂直，且分别通过单独的散热通道进行散热，散热速度快，效率高。

第三光源组包括第三光源310。所述第三光源310可以是激光源或LED光源，或者激光源和LED光源的结合。激光源可以采用激光二极管或半导体激光器。本实施例图中以LED光源为例，第三光源组用于对第一光源组10和或第二光源组20进行补光，提高照明光斑的亮度。当然第三光源组的出射光颜色也可以和第一光源组10和第二光源组20的颜色不同，如第三光源组的出射光可以是黄色，在雨雾天使用可以提高照明光斑的穿透力，提高照明效果。

本实施例中，第一光源组10和第二光源组20沿垂向布置，第三光源组与第一光源组10和第二光源组20沿水平向布置，且第三光源组不遮挡第一光源组10和第二光源组20出射的光线。本实施例中，第三光源组位于第一光源组10出光口的前方，且不会遮挡第一光源组10出射的光线。

透镜单元40至少包括第一区域和第二区域，且所述第一区域和第二区域具有不同的焦点，分别为第一焦点和第二焦点，本实施例中，第二区域和第一区域分别位于透镜单元40的上下两侧，且分别包括一个透镜，分别为第一透镜410和第二透镜420，第一透镜410的焦点为第一焦点，第二透镜420的焦点为第二焦点，所述第一光源组10和第二光源组20出射的光线投射到所述透镜单元40的第一区域，所述第三光源组出射的光线投射到所述透镜单元40的第二区域准直后出射。图3a-3c中分别示出透镜单元40的其中几种结构示意图，图3a-3c中，第一透镜410和第二透镜420的尺寸不同，第二透镜420的尺寸与第三光源组出射的光束对应，第二透镜420可以是完整的透镜，即第二透镜420的外周轮廓为圆形或椭圆形，也可以是非完整的透镜，第一透镜410为非完整的透镜，图3a-3b中第一透镜410与第二透镜420对应的一端为平面，图3c中，第一透镜410与第二透镜420对应的一端为凹面，且第一透镜410的顶端两侧向第二透镜420一侧延伸。

如图2中所示，第一LED光源110出射的光线经所述第一反光杯120反射后向下方出射，并投射到第一透镜410的下半部分后准直出射。

所述第二LED光源210出射的光线依次经过所述第一反射面221和第二反射面222反射之后，汇聚到所述第一区域的焦点，然后投射到所述第一区域准直后出射。本实施例中，还包括位于第一光源组10和第二光源组20与透镜单元40之间的遮光板50，且该第一区域的焦点与遮光板50顶部的某一位置对应，第二LED光源210出射的光线汇聚到遮光板50顶部的该位置，然后投射到透镜单元40的第一区域，也即图2中的第一透镜410的上半部分后准直出射。

第三光源组出射的光线则投射到第二透镜420后准直出射。如此经过第一光源组10、第二光源组20、第三光源组的合理布置，可以最大限度利用透镜单元40的整个空间，并大大提高照明效果。

如图2所示，该光路转折件220可以是反光碗，其包含两个反射面，第一反射面221为曲面反射面，第二反射面222为平面反射面，该曲面为近似椭圆面，第二LED光源210出射的光线依次经过曲面反射面和平面反射面进行两次反射后出射，该平面反射面可以看做第二LED光源210的等效光源面，其顶部尽可能靠近第一LED光源110的出光面对应的水平线，从而缩小了第一LED光源110的发光面和第二LED光源210的发光面之间的间距，另一方面，由于第一LED光源110的发光面和第二LED光源210的发光面之间的间距较小甚至0间距，因此改善了透镜单元40的中间区域没有光线或光线少的情况，有效提高了整个系统的光效和光能利用率。当然，光路转折件220也可以是其他光学元件，只要能实现上述效果即可。

该照明灯具还包括分别与所述第一LED光源110、第二LED光源210和第三光源310对应的散热基板(图中未示出)，分别对第一LED光源110、第二LED光源210和第三光源310进行散热，每个散热基板单独散热，互不干涉，可以避免热量过于集中而降低散热效率的问题。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中所述第二光源组20包括至少两个第二LED光源210，每个所述第二LED光源210对应一个所述光路转折件220，如图4所示。每个光路转折件220都至少包括第一反射面和第二反射面，每个第二LED光源210分别通过对应的光路转折件220反射后均汇聚到透镜单元40的第一区域的焦点处，由此可见，光路转折件220之间呈一定夹角，且多个光路转折件220也可以一体成型，也可以独立安装，且多个第二LED光源210可以设置在同一个基板上，也可以设置在不同的基板上，本实施例中，以两个第二LED光源210为例，为了方便安装，将两个第二LED光源210安装于同一基板上，光路转折件220为具有曲面结构和平面结构的反光碗，且两个光路转折件220之间的位置可以根据光路需要进行调整，本实施例中两个曲面结构之间存在一定夹角，两个平面结构之间无夹角，且一体成型。

实施例3

如图5所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述光路转折件220包括曲面反光碗223和平面反射镜224，所述平面反射镜224与所述曲面反光碗223的出光口对应，所述第二LED光源210发出的光线依次经过所述曲面反光碗223和平面反射镜224反射后汇聚到所述透镜单元40的第二区域的焦点处。该曲面反光碗223近似椭圆面，有两个焦点，其中一个焦点的位置与第二LED光源210对应，另一个焦点的位置与透镜单元40的第二区域的焦点重合，且可以通过设置平面反射镜224相对曲面反光碗223的倾斜角度，使其成为全反射面，将曲面反光碗223投射过来的光线进行全反射并汇聚到透镜单元40的第二区域的焦点处。

实施例4

如图6所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述光路转折件220包括曲面反光碗223和直角棱镜225，所述直角棱镜225的其中一条直角边与曲面反光碗223的出光口对应，所述直角棱镜225的斜面为全内反射面。曲面反光碗223出射的光线从该直角棱镜225与曲面反光碗对应的直角边入射到斜面上，经斜面全内反射后汇聚到透镜单元40的第二区域的焦点处，全内反射面可以实现光线零损失，避免出现光线浪费的问题。

实施例5

如图7所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述第二光源组20还包括至少一个激光源230，所述激光源230发出的光线投射到其中一个所述第二LED光源210上，该LED光源包括LED芯片和荧光粉片，以光路转折件220为反光碗为例，该第二LED光源210对应的反光碗上设有通光孔，激光源230发出的光束通过该通光孔投射到该第二LED光源210中的荧光粉片上，当然，反光碗上也可以不设通光孔，激光源230发出的激光束从其它角度直接投射到该第二LED光源210上，通过激光源230和LED芯片对荧光粉片进行双面激发，进一步提高光线亮度。

实施例6

如图8所示，与实施例1不同的是，本实施例中所述第三光源组还包括球面反光碗320，所述第三光源310位于所述球面反光碗320的球心处，所述球面反光碗320上设有通光孔321，通光孔321可以位于球面反光碗320的顶部中间，也可以位于侧面的某一位置，所述第三光源310出射的一部分光线直接从该通光孔321处出射，并投射到透镜单元40的第二区域后准直出射，另一部分光线则经过球面反光碗320反射后再次入射到第三光源310的发光面再次激发，并重复上述过程，通过多次激发大大提高了出射光线的亮度。

实施例7

与实施例1不同的是，所述第三光源组还包括光学聚焦部件330，所述第三光源310出射的光线经过光学聚焦部件330后汇聚到所述第二区域的焦点处。该光学聚焦部件330可以是反光碗，如图9所示，图中，第三光源310位于反光碗上方(即位于远离系统中轴线的一侧)，以便于散热，当然光学聚焦部件330也可以是具有全内反射面的棱镜，如图10所示，该棱镜与第三光源310对应的一侧设有凹透镜，第三光源310位于该凹透镜的焦点处，且该凹透镜包括两个全内反射面，图10中，第三光源310出射的光线分成左、中、右，左、右两侧的光线依次经过折射和全内反射后出射，中间的光线通过凹透镜后平行出射，最终三束光线聚焦在第二区域的焦点处，通过反光碗或棱镜可以收集第三光源310较大角度(大于120度)的光线，并将光线汇聚到透镜单元40的第二区域的焦点处，提高光线利用率。

实施例8

与实施例1不同的是，本实施例中，第三光源组包括多个第三光源310，透镜单元40的第二区域包括多个第二透镜420，每个第三光源310与一个第二透镜420对应，即每个第三光源310位于对应的第二透镜420的焦点处，其出射的光线投射到对应的第二透镜420上准直出射。本实施例中以两个第三光源310为例，透镜单元40的结构如图11a-11b所示，第一透镜410和第二透镜420的尺寸不同，第二透镜420的尺寸与第三光源组出射的光束对应，两个第二透镜420的外周轮廓为圆形也可以是非圆形，并排设置在第一透镜410上方(也可以错位设置)，第一透镜410为非完整的透镜，其与第二透镜420相邻的一端为平面，也可以是具有凹槽的曲面。

实施例9

如图12-13所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述透镜单元40的第二区域是一个平面窗口430，此时可将第二区域的焦点看做位于无穷远处，所述第三光源组还包括位于第三光源310后方的光学准直件340，所述第三光源310发出的光线经所述光学准直件340收集并准直后，形成近似平行光，从所述平面窗口430出射，该光学准直件340可以是反光碗，如图12所示，第三光源310位于反光碗上方(即位于远离系统中轴线的一侧)，以便于散热，当然光学准直件340也可以是准直透镜，如图13所示，采用反光碗和准直透镜收集第三光源310更大角度的光线后平行出射，提高光线的利用率。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种照明灯具，其特征在于，包括：

第三光源组，其包括至少一个第三光源；

2.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述光路转折件为反光碗，其包含两个反射面，第一反射面为曲面反射面，第二反射面为平面反射面。

3.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述光路转折件包括曲面反光碗和平面反射镜，所述平面反射镜与所述曲面反光碗的出光口对应，所述第二LED光源发出的光线依次经过所述曲面反光碗和平面反射镜反射后汇聚到所述透镜单元的第二区域的焦点处。

4.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述光路转折件包括曲面反光碗和直角棱镜，所述直角棱镜的其中一条直角边与曲面反光碗的出光口对应，所述直角棱镜的斜面为全内反射面。

5.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述第二光源组包括至少两个第二LED光源，每个所述第二LED光源对应一个所述光路转折件。

6.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述透镜单元的第一区域包括一个第一透镜，所述第二区域包括至少一个第二透镜，所述第二透镜与第三光源一一对应，所述第三光源出射的光经过第二透镜收集准直后出射。

7.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述第三光源组还包括光学聚焦部件，所述第三光源出射的光线经过光学聚焦部件后汇聚到所述第二区域的焦点处。

8.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述透镜单元的第二区域是一个平面窗口，所述第三光源组还包括位于第三光源后方的光学准直件，所述第三光源发出的光线经所述光学准直件收集并准直后，从所述平面窗口出射。

9.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述第三光源出射的光和第二LED光源出射的光颜色不同。

10.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述第二LED光源组还包括激光源，所述激光源发出的光线投射到其中一个所述第二LED光源上。

11.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，所述第三光源可以是一个或多个，可以采用激光源或LED光源，或激光源和LED光源的结合。

12.根据权利要求1所述的照明灯具，其特征在于，还包括分别与所述第一LED光源、第二LED光源和第三光源对应的散热基板。