CN212986834U - 光学模组、光电模组及吸顶灯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学模组、光电模组及吸顶灯，涉及照明技术领域。本申请可以改善吸顶灯中心出现暗区的情况，同时可以兼容单色或多色LED灯珠，可实现单色或调光，用户体验更佳。本申请实施例光学模组，包括透镜基板和设置于透镜基板上的至少一个第一透镜和多个第二透镜；第一透镜为管状透镜；第二透镜包括至少两个并排设置的透镜单元，至少两个透镜单元一体成型。本申请同时公开了一种光电模组和吸顶灯。本申请可用于提升光电模组的性能。

Description

光学模组、光电模组及吸顶灯

技术领域

本申请涉及照明技术领域，尤其涉及一种光学模组、光电模组及吸顶灯。

背景技术

在照明领域，吸顶灯是一种应用广泛的灯具。目前的圆形吸顶灯的光学模组大多分为两种，第一种由多个单颗圆形光斑透镜组合而成，多个单颗圆形透镜呈环形阵列分布，该方案的缺点是圆形吸顶灯的中心容易出现暗区，从而影响照明的舒适性。第二种是采用圆环形透镜，该透镜的入射面和出射面均为圆环形，由于单颗LED灯珠经该透镜配光后的光斑沿圆环形的径向呈沙漏形，即靠近圆周环形的中心及远离圆周环形的中心的光斑较宽，中间的光斑较窄，因此，该方案存在均匀性差的问题。另外，由于现有的吸顶灯中的单颗透镜只能容纳单色LED灯珠，因此无法兼容单色和调光。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种光学模组、光电模组及吸顶灯，LED灯珠LED灯珠可以改善吸顶灯中心出现暗区的情况，同时可以兼容单色或多色光源，使出射光的种类更多，用户体验更佳。

为达到上述目的，第一方面，本申请的实施例提供了一种光学模组，包括透镜基板和设置于所述透镜基板上的至少一个第一透镜和多个第二透镜；所述第一透镜为管状透镜；所述第二透镜包括至少两个并排设置的透镜单元，至少两个所述透镜单元一体成型。

第二方面，本申请的实施例提供了一种光电模组，包括光源板和上述的光学模组，所述光源板上设有与所述光学模组中的第一透镜的位置相对应的第一LED灯珠和与所述光学模组中的第二透镜的位置相对应的第二LED灯珠，所述第一透镜罩设于所述第一LED灯珠的上方，所述第二透镜的腔体罩设于所述第二LED灯珠的上方。

第三方面，本申请的实施例提供了一种吸顶灯，包括上述的光电模组。

本申请的实施例提供的透镜，包括透镜基板和设置于该透镜基板上的至少一个第一透镜和多个第二透镜，第一透镜为管状透镜，第二透镜包括至少两个并排设置的透镜单元，至少两个透镜单元一体成型。由于本申请实施例光学模组中的第一透镜为管状透镜，可将LED灯珠配置为靠近透镜基板的中心及远离透镜基板的中心的光斑较宽，中间的光斑较窄的形状，因此，可以提高吸顶灯中心区域的亮度，改善吸顶灯中心出现暗区的情况。由于本申请实施例光学模组中的第二透镜包括至少两个并排设置的透镜单元，因此，多个透镜单元内可以配置至少两个不同颜色的LED灯珠，这样可以实现两个不同颜色的LED灯珠的调光，还可以控制单独的LED灯珠点亮或多个LED灯珠同时点亮，兼容单色和调光，从而使照射在灯罩上的光的种类更多，用户体验更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例光学模组的立体结构示意图；

图2为本申请一个实施例光学模组的平面结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为本申请一个实施例光学模组的另一视角的结构示意图；

图6为本申请一个实施例中第二透镜小角度方向的光路图；

图7为本申请一个实施例中第二透镜大角度方向的光路图；

图8为使用本申请实施例第二透镜配光后LED灯珠形成的矩形光斑；

图9为使用本申请实施例第二透镜配光后LED灯珠的光强分布图；

图10为本申请另一个实施例光学模组的平面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

吸顶灯中的LED灯珠的光束角只有120°，光束角较小，近似lambertion(理想散射)，当直接通过LED灯珠照射较大的区域或形状特殊的区域时，就需要数量较多的LED灯珠，会增加成本。因此，现有技术一般在LED灯珠的外部设置透镜来对LED灯珠进行配光，以得到理想光斑形状和均匀的出射光。

参照图1至图5，本申请的实施例提供了一种光学模组，包括透镜基板3和设置于透镜基板3上的至少一个第一透镜1和多个第二透镜2。其中，第一透镜1可以为整环形管状透镜也可以为多个间隔设置的环形管状透镜。第二透镜2包括至少两个并排设置的透镜单元21，至少两个透镜单元21一体成型。

由于本申请实施例光学模组中的第一透镜1为管状透镜，可将LED灯珠配置为类似沙漏形的光斑，即靠近第一透镜1的环形的中心及远离第一透镜1的环形的中心的光斑较宽，中间的光斑较窄的形状，因此，可以提高吸顶灯中心区域的亮度，改善吸顶灯中心出现暗区的情况，由于本申请实施例光学模组中的第二透镜2包括至少两个并排设置的透镜单元21，因此，多个透镜单元21内可以配置至少两个不同颜色的LED灯珠，这样可以实现多个不同颜色的LED灯珠的调光，以实现不同的光效，还可以控制单独的LED灯珠点亮或多个LED灯珠同时点亮，兼容单色和调光，从而使照射在灯罩上的光的种类更多，用户体验更佳。

参照图1至图5，在一些实施例中，透镜单元21为两个，两个透镜单元内可以配置两个相同的LED灯珠，这样两个LED灯珠可同时为相同的区域配光，提高该区域的亮度；两个透镜单元腔体24内也可以配置两个不同颜色的LED灯珠，例如，冷色光源和暖色光源，这样可以实现两个不同颜色的LED灯珠的混光混色，以实现不同的光效，还可以控制单独的LED灯珠点亮或两个LED灯珠同时点亮，从而使照射在灯罩上的光的种类更多，用户体验更佳。另外，还可以只在两个透镜单元腔体24中的一个透镜单元腔体24内配置LED灯珠，此时，可起到与单颗LED灯珠对应单个透镜相同的效果，这样本申请实施例光学模组的适用范围更广。

在一些实施例中，透镜单元21包括相对设置的安装面22和透镜单元出射面23，安装面22的中部向靠近透镜单元出射面23的方向凹陷形成透镜单元腔体24，透镜单元腔体24的壁面为透镜单元入射面25，透镜单元入射面25在安装面22所在的平面上的投影为圆角正方形；在圆角正方形的边长等于圆角长方形的短边的时候，圆角正方形的轮廓更小，透镜的体积也更小，更能节省材料。透镜单元出射面23为凸起的自由曲面且透镜单元出射面23在安装面22所在的平面上的投影为圆角长方形或椭圆形。透镜单元出射面23的中部向透镜单元入射面25凹陷，圆角长方形的长度和宽度不同。由此，第二透镜2可将LED灯珠发出的光先经过透镜单元入射面25进行扩散，再经过第二出射面23扩散，改变其光型，实现矩形光斑配光或椭圆光斑配光，相比圆形光斑透镜，在圆形光斑的直径与矩形光斑的长度相等的前提下，由于本申请实施例中第二透镜2的宽度小于圆形光斑透镜的直径，矩形光斑的面积小于圆形光斑的面积，在配置的LED灯珠能量相同的情况下，矩形光斑的亮度更高，所以在保证LED灯珠沿透镜的长度方向的光斑尺寸和亮度的前提下，本申请实施例可以更有效的改善吸顶灯中心出现暗区的情况。

在一些实施例中，多个第二透镜2围绕透镜基板3的中心呈环状阵列，因此，可将成环状阵列分布的LED灯珠进行混光混色，使照射在灯罩上的光更均匀。需要说明的是，环状阵列可以是圆环状，也可以是四边形或六边形，此处不做限制。

在一些实施例中，第一透镜1位于第二透镜2围成的环形区域的内侧，在另一些实施例中，第一透镜1位于第二透镜2围成的环形区域的外侧，具体可根据实际需要进行选择，此处不做限制。

参照图1，在一些实施例中，光学模组还包括设置在透镜基板3的内沿处的驱动电源盒4，透镜基板3、第一透镜1、第二透镜2和驱动电源盒4一体成型，通过一体注塑成型，减少了模具成本和工艺成本，从而降低加工成本。

参照图3和图4，在一些实施例中，透镜单元腔体24为类半椭球形，类半椭球形是指形状类似于半椭球形但非绝对的半椭球型。

为了方便安装LED灯珠，在一些实施例中，透镜单元腔体24的口部设有用于容置LED灯珠的透镜单元台阶槽242。

当采用第一透镜1为间隔设置的多个环形管状透镜时，第一透镜1的数量可以为两个、三个或更多。参照图1和图4，在一些实施例中，第一透镜1为三个，第一透镜1包括第一透镜腔体11和第一透镜出射面12，为了便于安装LED灯珠，第一透镜腔体11包括第一透镜主腔体111和设置在第一透镜主腔体111的口部的第一透镜台阶槽112，LED灯珠安装在第一透镜台阶槽112内，第一透镜主腔体111的壁面为第一透镜入射面13，第一透镜入射面13和第一透镜出射面12均为自由曲面。第一透镜出射面12的中部向第一透镜入射面13的方向凹陷。

为了提高出射光的均匀性，参照图1，在一些实施例中，每段第一透镜1的两个端面均为自由曲面，自由曲面可将LED灯珠发出的光进行散射，可以使照射在灯罩上的光更均匀。

参照图1至图5，在一些实施例中，透镜单元21为两个，透镜单元21中的透镜单元出射面23在安装面22所在的平面上的投影为圆角长方形，两个透镜单元21沿圆角长方形的宽度方向并排设置。

参照图6和图7，在一些实施例中，沿圆角长方形的宽度方向(小角度方向)的光束角为140°～170°，沿圆角长方形的长度方向(大角度方向)的光束角为170°～178°，由此，本申请实施例光源模组可将LED灯珠发出的光配置为大角度矩形光斑，既能保证光强还能保证较大的光照面积。需要说明的是，沿圆角长方形的宽度方向的光束角是指用通过圆角长方形的两个短边的中点的连线的截面截取透镜，在该截面上的光束角；同理，沿圆角长方形的长度方向的光束角是指用通过圆角长方形的两个长边的中点的连线的截面截取透镜，在该截面上的光束角。

参照图8和图9，经过本申请实施例光学模组中的第二透镜2配光后改变了LED灯珠的光型，实现了大角度矩形光斑配光，这样，吸顶灯的中心区域不易出现阴影，且吸顶灯的照射在灯罩上的光也更均匀。

参照图3，当采用透镜单元腔体24的口部设有用于容置LED灯珠的透镜单元台阶槽242的结构时，由于LED灯珠的安装精度要求较高，为了避免由于安装误差导致出现亮环，在一些实施例中，透镜单元台阶槽242的表面设有晒纹，晒纹也叫浅晒纹槽或磨砂蚀纹，该结构可以避免出现亮环。

在一些实施例中，透镜单元入射面25和透镜单元出射面23均设有晒纹，透镜单元入射面25和透镜单元出射面23上的晒纹可以使照射在灯罩上的光更均匀，提高照射在灯罩上的光的舒适性。

参照图10，在一些实施例中，透镜单元21为两个，透镜单元21中的透镜单元出射面23在安装面22所在的平面上的投影为椭圆形，两个透镜单元21沿椭圆形的短轴方向并排设置，该实施例的其他结构与透镜单元21中的透镜单元出射面23在安装面22所在的平面上的投影为圆角长方形，两个透镜单元21沿圆角长方形的宽度方向并排设置的实施方式中的结构相同，可以实现与其相同的技术效果。

本申请实施例同时公开了一种光电模组，包括光源板和上述实施例中的光学模组，光源板上设有与光学模组中的第一透镜1的位置相对应的第一LED灯珠和与光学模组中的第二透镜2的位置相对应的第二LED灯珠，第一透镜腔体11罩设于第一LED灯珠的上方，第二透镜2的透镜单元腔体24罩设于第二LED灯珠的上方，第一透镜1可以为第一LED灯珠配光，第二透镜2可以为第二LED灯珠配光。

本申请实施例同时公开了一种吸顶灯，包括上述的光电模组。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光学模组，其特征在于，包括透镜基板(3)和设置于所述透镜基板(3)上的至少一个第一透镜(1)和多个第二透镜(2)；

所述第一透镜(1)为管状透镜；所述第二透镜(2)包括至少两个并排设置的透镜单元(21)，至少两个所述透镜单元(21)一体成型。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜单元(21)为两个。

3.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述透镜单元(21)包括相对设置的安装面(22)和透镜单元出射面(23)；所述安装面(22)的中部向靠近所述透镜单元出射面(23)的方向凹陷形成透镜单元腔体(24)，所述透镜单元腔体(24)的壁面为透镜单元入射面(25)；所述透镜单元入射面(25)在所述安装面(22)所在的平面上的投影为圆角正方形；所述透镜单元出射面(23)为凸起的自由曲面且所述透镜单元出射面(23)在所述安装面(22)所在的平面上的投影为圆角长方形或椭圆形，所述圆角长方形的长度和宽度不同。

4.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，多个所述第二透镜(2)围绕所述透镜基板(3)的中心呈环状阵列。

5.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，还包括设置于所述透镜基板(3)上的驱动电源盒(4)，所述透镜基板(3)、所述第一透镜(1)、所述第二透镜(2)和所述驱动电源盒(4)一体成型。

6.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述透镜单元出射面(23)的中部向所述透镜单元入射面(25)的方向凹陷。

7.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述透镜单元腔体(24)的口部设有用于容置光源的透镜单元台阶槽(242)。

8.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述透镜单元入射面(25)、所述透镜单元出射面(23)和所述透镜单元台阶槽(242)的表面均设有晒纹。

9.一种光电模组，包括光源板和权利要求1～8中任一项所述的光学模组，所述光源板上设有与所述光学模组中的第一透镜(1)的位置相对应的第一LED灯珠和与所述光学模组中的第二透镜(2)的位置相对应的第二LED灯珠，所述第一透镜(1)罩设于所述第一LED灯珠的上方，所述第二透镜(2)的透镜单元腔体(24)罩设于所述第二LED灯珠的上方。

10.一种吸顶灯，其特征在于，包括权利要求9所述的光电模组。

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