CN213118514U - 一种光学照明系统及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学照明系统及灯具，属于LED照明领域，光学照明系统包括反光杯和导光柱，导光柱沿反光杯的入射端至出射端的方向上依次开设有第一通光孔和第二通光孔，第一通光孔的中心线、第二通光孔的中心线均与反光杯的中心线重合；光源设置于第一通光孔内，第二通光孔的一端与第一通光孔相通，第二通光孔的另一端和中空腔相通；于反光杯的入射端至出射端的方向上，第一通光孔的横截面积的大小逐渐减小，第二通光孔的横截面积的大小逐渐增大。本实用新型公开的光学照明系统及灯具能够在不增长反光杯的杯体的情况下实现无副光斑的效果，使得远距离照明的光斑更加均匀，同时还能够保证远距离照明的出光效率。

Description

一种光学照明系统及灯具

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，尤其是一种光学照明系统及灯具。

背景技术

目前，远距离聚光照明的反射器，通常呈杯型，故俗称反光杯。反光杯利用有限的光能，通过光反射器来控制主光斑的光照距离和光照面积。

如果远距离照明的光线没有经过反光杯的控制，在照射面会形成副光斑，影响照明性能，副光斑没有经过反光杯直接出射，角度较大，容易形成眩光。为了减弱副光斑的影响，现有技术中有将反光杯高度做的比较高来控制形成副光斑的光线或者出光侧设置截光面遮挡形成副光斑的光线，但这样导致结果的是出光效率低，且灯具需要做的比较长，占用较大的安装位置，影响美观。

因此，开发一种出光效率高，且杯体较短的反光杯及具有该反光杯的灯具成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于解决现有反光杯的杯体较长、占用空间大，且出光效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种光学照明系统，采用了如下所述的技术方案：

一种光学照明系统，光学照明系统包括反光杯和导光柱，反光杯具有开口由入射端逐渐向出射端增大的中空腔，中空腔的腔壁面为弧形；

导光柱沿反光杯的入射端至出射端的方向插接于反光杯的中空腔，且导光柱位于中空腔内，导光柱的导光端远离入射端，导光柱为由透明材料制成的轴对称实体；

导光柱沿反光杯的入射端至出射端的方向上依次开设有第一通光孔和第二通光孔，第一通光孔的中心线、第二通光孔的中心线均与反光杯的中心线重合；

第一通光孔内置有发出光束的光源，第二通光孔的一端与第一通光孔相通，第二通光孔的另一端和中空腔相通；

于反光杯的入射端至出射端的方向上，第一通光孔的横截面积的大小逐渐减小，第二通光孔的横截面积的大小逐渐增大；

光束经过第一通光孔后，透过导光柱进入中空腔由腔壁面反射至出射端；

或者光束经过第一通光孔，在导光柱的外侧面上形成全反射后射至出射端；

或者光束射至第二通光孔，并由第二通光孔的孔壁反射至出射端；

或者光束穿过第二通光孔射至出射端。

在一些实施例中，第一通光孔的孔壁为能透射光束的第一光学曲面，第二通光孔的孔壁为能反射光束的第二光学曲面，第一光学曲面与第二光学曲面相互连接；

导光柱的外壁面包括相互连接的第三光学曲面和第四光学曲面，第三光学曲面位于导光柱远离导光端的一侧，且能透射光束；第四光学曲面位于导光柱靠近导光端的一侧。

在一些实施例中，第三光学曲面的形状与第一光学曲面的形状相似。

在一些实施例中，第二光学曲面上设置有电镀层。

在一些实施例中，电镀层为铝电镀层。

在一些实施例中，第一通光孔和第二通光孔的横截面形状为圆形。

在一些实施例中，光学照明系统还包括连接件，导光柱通过连接件固定在反光杯上。

在一些实施例中，导光柱由玻璃或光学树脂材料制成。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种灯具，采用如下所述的技术方案：

一种灯具，包括如上述的光学照明系统，灯具还包括LED发光部件，LED发光部件为光源。

在一些实施例中，LED发光部件位于反光杯的入射端的端面中心。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的光学照明系统及灯具主要有以下有益效果：

该光学照明系统包括反光杯和导光柱，反光杯具有开口由入射端逐渐向出射端增大的中空腔，中空腔的腔壁面为弧形；导光柱沿反光杯的入射端至出射端的方向插接于反光杯的中空腔，且导光柱位于中空腔内，导光柱的导光端远离入射端，导光柱为由透明材料制成的轴对称实体；导光柱沿反光杯的入射端至出射端的方向上依次开设有第一通光孔和第二通光孔，第一通光孔的中心线、第二通光孔的中心线均与反光杯的中心线重合；光源设置于第一通光孔内，第二通光孔的一端与第一通光孔相通，第二通光孔的另一端和中空腔相通；于反光杯的入射端至出射端的方向上，第一通光孔的横截面积的大小逐渐减小，第二通光孔的横截面积的大小逐渐增大；光源发出的光束经过第一通光孔后，透过导光柱进入中空腔由腔壁面反射至出射端；或者光束经过第一通光孔，在导光柱的外侧面上形成全反射后射至出射端；或者光束射至第二通光孔，并由第二通光孔的孔壁反射至出射端；或者光束穿过第二通光孔射至出射端。本实用新型公开的光学照明系统及灯具通过设置导光柱，解决了现有光学照明系统中由于光源输出的部分光线不能受到反光杯的反射而导致的光线在照射面形成副光斑的现象，因此能够在不增长反光杯的杯体的情况下实现无副光斑的效果，使得远距离照明的光斑更加均匀，同时还能够保证远距离照明的出光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。其中：

图1是本实用新型一个实施例中光学照明系统的立体结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中光学照明系统中的反光杯的剖视图；

图3是本实用新型一个实施例中光学照明系统中的导光柱的立体结构示意图；

图4是图3中导光柱的仰视图；

图5是图3中导光柱的剖视图；

图6是本实用新型一个实施例中光学照明系统的光路原理图。

附图中的标号如下：

1、反光杯；11、入射端；12、出射端；13、腔壁面；14、中空腔；2、导光柱；21、导光端；22、第一光学曲面；23、第二光学曲面；24、第三光学曲面；25、第四光学曲面；26、第一通光孔；27、第二通光孔；28、连接件；29、定位块；3、LED发光部件。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型一种光学照明系统的实施例一

请参考图1至图6，本实用新型实施例提供一种光学照明系统，该光学照明系统包括反光杯1和导光柱2，反光杯1具有开口由入射端11逐渐向出射端12增大的中空腔14，中空腔14的腔壁面13为弧形；

导光柱2沿反光杯1的入射端11至出射端12的方向插接于反光杯1的中空腔14，且导光柱2位于中空腔14内，导光柱2的导光端21远离入射端11，导光柱2为由透明材料制成的轴对称实体；

导光柱2沿反光杯1的入射端11至出射端12的方向上依次开设有第一通光孔26和第二通光孔27，第一通光孔26的中心线、第二通光孔27的中心线均与反光杯1的中心线重合；

第一通光孔26内置有发出光束的光源，第二通光孔27的一端与第一通光孔26相通，第二通光孔27的另一端和中空腔14相通；

于反光杯1的入射端11至出射端12的方向上，第一通光孔26的横截面积的大小逐渐减小，第二通光孔27的横截面积的大小逐渐增大；

光源发出的光束经过第一通光孔26后，透过导光柱2进入中空腔14由腔壁面13反射至出射端12；

或者光束经过所述第一通光孔26，在所述导光柱2的外侧面上形成全反射后射至所述出射端12；

或者光束射至第二通光孔27，并由第二通光孔27的孔壁反射至出射端12；

或者光束穿过第二通光孔27射至出射端12。

在一些实施例中，第一通光孔26的孔壁为能透射光束的第一光学曲面22，第二通光孔27的孔壁为能透射光束的第二光学曲面23，第一光学曲面22与第二光学曲面23相互连接；

导光柱2的外壁面包括相互连接的第三光学曲面24和第四光学曲面25，第三光学曲面24位于导光柱2远离导光端21的一侧，且能透射光束，第四光学曲面25位于导光柱2靠近导光端21的一侧。

具体的，光源发出的光线按照出光角度的不同分为4种情况从出射端12出射，光线a从光源发出后，经过第一光学曲面22进入导光柱2，并穿过导光柱2从第三光学曲面24出射后进入腔壁面13，最终经过腔壁面13的反射从出射端12出射；光线b从光源发出后，经过第一光学曲面22进入导光柱2，穿过导光柱2并在导光柱2的第四光学曲面25上形成全反射后透过导光柱并从出射端12出射；光线c从光源发出后，经过第二光学曲面23的反射后从出射端12出射；光线d从光源发出后，穿过第二通光孔27，直接从出射端12出射。本实用新型公开的光学照明系统及灯具，通过设置导光柱2以及在导光柱2上设置多个光学曲面，利用多个光学曲面透射、反射及全反射原理，能够在不增长反光杯1的杯体的情况下实现无副光斑的效果，使得远距离照明的光斑更加均匀，同时还能够保证远距离照明的出光效率。

在一些实施例中，第三光学曲面24的形状与第一光学曲面22的形状相似。

在一些实施例中，第二光学曲面23上设置有电镀层。

在一些实施例中，电镀层为铝电镀层，通过在第二光学曲面23上镀上铝电镀层，提高第二光学曲面23的反射率，使得经过第二光学曲面23的光线能够被反射到出射端12。

在一些实施例中，第一通光孔26和第二通光孔27的横截面形状为圆形。

在一些实施例中，光学照明系统还包括连接件28，导光柱2通过连接件28固定在反光杯1上。

在一些实施例中，导光柱2由玻璃或光学树脂材料制成。

在一些实施例中，连接件28上相对于导光柱2的侧面上设置有定位块29，定位块29用于固定光学照明系统。在本实用新型具体的实施例中，光学照明系统安装在灯具支架(图未示)上，灯具支架上设置有定位槽(图未示)，定位槽和定位块29相互适配，通过定位槽和定位块29固定光学照明系统。

本实用新型实施例公开了一种光学照明系统，光学照明系统包括反光杯1和导光柱2，反光杯1具有开口由入射端11逐渐向出射端12增大的中空腔14，中空腔14的腔壁面13为弧形；导光柱2沿反光杯1的入射端11至出射端12的方向插接于反光杯1的中空腔14，且导光柱2位于中空腔14内，导光柱2的导光端21远离入射端11，导光柱2为由透明材料制成的轴对称实体；导光柱2沿反光杯1的入射端11至出射端12的方向上依次开设有第一通光孔26和第二通光孔27，第一通光孔26的中心线、第二通光孔27的中心线均与反光杯1的中心线重合；光源设置于第一通光孔26内，第二通光孔27的一端与第一通光孔26相通，第二通光孔27的另一端和中空腔14相通；于反光杯1的入射端11至出射端12的方向上，第一通光孔26的横截面积的大小逐渐减小，第二通光孔27的横截面积的大小逐渐增大；光源发出的光束经过第一通光孔26后，透过导光柱2进入中空腔14由腔壁面13反射至出射端12；或者光束经过所述第一通光孔26，在所述导光柱2的外侧面上形成全反射后射至所述出射端12；或者光束射至第二通光孔27，并由第二通光孔27的孔壁反射至出射端12；或者光束穿过第二通光孔27射至出射端12。本实用新型公开的光学照明系统及灯具通过设置导光柱2，解决了现有光学照明系统中由于光源输出的部分光线不能受到反光杯1的反射而导致的光线在照射面形成副光斑的现象，因此能够在不增长反光杯1的杯体的情况下实现无副光斑的效果，使得远距离照明的光斑更加均匀，同时还能够保证远距离照明的出光效率。

本实用新型一种灯具的实施例二

请继续参考图6，本实用新型实施例公开了一种灯具，该灯具包括如上述的光学照明系统，该灯具还包括LED发光部件3，其中，LED发光部件3为上述的光源。

在一些实施例中，LED发光部件3位于光学照明系统的反光杯1的入射端11的端面中心。

在一些实施例中，LED发光部件3包括LED灯芯(图未示)和LED基板(图未示)，LED灯芯设置于LED基板上。

本实用新型实施例公开的灯具通过设置导光柱2，当光束从光源出射，在导光柱2的作用下，通过不同方式从出射端12射出，因此能够在不增长反光杯1的杯体的情况下实现无副光斑的效果，使得远距离照明的光斑更加均匀，同时还能够保证远距离照明的出光效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种光学照明系统，其特征在于，所述光学照明系统包括反光杯(1)和导光柱(2)，所述反光杯(1)具有开口由入射端(11)逐渐向出射端(12)增大的中空腔(14)，所述中空腔(14)的腔壁面(13)为弧形；

所述导光柱(2)沿所述反光杯(1)的入射端(11)至出射端(12)的方向插接于所述反光杯(1)的中空腔(14)，且所述导光柱(2)位于所述中空腔(14)内，所述导光柱(2)的导光端(21)远离所述入射端(11)，所述导光柱(2)为由透明材料制成的轴对称实体；

所述导光柱(2)沿所述反光杯(1)的入射端(11)至出射端(12)的方向上依次开设有第一通光孔(26)和第二通光孔(27)，所述第一通光孔(26)的中心线、所述第二通光孔(27)的中心线均与所述反光杯(1)的中心线重合；

所述第一通光孔(26)内置有发出光束的光源，所述第二通光孔(27)的一端与所述第一通光孔(26)相通，所述第二通光孔(27)的另一端和所述中空腔(14)相通；

于所述反光杯(1)的入射端(11)至出射端(12)的方向上，所述第一通光孔(26)的横截面积的大小逐渐减小，所述第二通光孔(27)的横截面积的大小逐渐增大；

光束经过所述第一通光孔(26)后，透过所述导光柱(2)进入所述中空腔(14)由所述腔壁面(13)反射至所述出射端(12)；

或者光束经过所述第一通光孔(26)，在所述导光柱(2)的外侧面上形成全反射后射至所述出射端(12)；

或者光束射至所述第二通光孔(27)，并由所述第二通光孔(27)的孔壁反射至所述出射端(12)；

或者光束穿过所述第二通光孔(27)射至所述出射端(12)。

2.如权利要求1所述的光学照明系统，其特征在于，所述第一通光孔(26)的孔壁为能透射所述光束的第一光学曲面(22)，所述第二通光孔(27)的孔壁为能反射所述光束的第二光学曲面(23)，所述第一光学曲面(22)与所述第二光学曲面(23)相互连接；

所述导光柱(2)的外壁面包括相互连接的第三光学曲面(24)和第四光学曲面(25)，所述第三光学曲面(24)位于所述导光柱(2)远离所述导光端(21)的一侧，且能透射所述光束；所述第四光学曲面(25)位于所述导光柱(2)靠近所述导光端(21)的一侧。

3.如权利要求2所述的光学照明系统，其特征在于，所述第三光学曲面(24)的形状与所述第一光学曲面(22)的形状相似。

4.如权利要求2所述的光学照明系统，其特征在于，所述第二光学曲面(23)上设置有电镀层。

5.如权利要求4所述的光学照明系统，其特征在于，所述电镀层为铝电镀层。

6.如权利要求1所述的光学照明系统，其特征在于，所述第一通光孔(26)和第二通光孔(27)的横截面形状为圆形。

7.如权利要求1所述的光学照明系统，其特征在于，所述光学照明系统还包括连接件(28)，所述导光柱(2)通过所述连接件(28)固定在所述反光杯(1)上。

8.如权利要求1所述的光学照明系统，其特征在于，所述导光柱(2)由玻璃或光学树脂材料制成。

9.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的光学照明系统，所述灯具还包括LED发光部件(3)，所述LED发光部件(3)为所述光源。

10.如权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述LED发光部件(3)位于所述反光杯(1)的入射端(11)的端面中心。

Images