CN213746587U - 一种配光透镜装置和灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配光透镜装置和灯,所述配光透镜装置包括透镜本体，所述透镜本体为圆形对称，所述透镜本体上设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔设置在所述第二空腔的下方，所述第一空腔的上表面设置有入射面，所述第二空腔的侧面设置有反射面，所述透镜本体的外表面设置有出射面，光束穿过所述入射面射入所述透镜本体，通过所述反射面改变所述光束的方向，穿过所述出射面射出所述透镜本体。本实用新型的光源点发出的光束可以穿过配光透镜装置向四周照射，并且减小了眩光效果。

Description

一种配光透镜装置和灯

技术领域

本实用新型属于照明技术领域，具体涉及一种配光透镜装置，还涉及一种灯。

背景技术

在照明技术领域中，为了使光源发出的光线能够按照人们的需求进行分布，通常是需要采用各种光线转换装置对光线进行反射、折射、聚集或发散改变光线的传播途径，最终得到符合人们实际需求的照明区域。在目前的光束转换装置中，配光透镜装置被广泛的运用，配光透镜装置的各个侧面即可作为反射光线的反射面或者作为折射光线的折射面，各个侧面的相对位置统一，具有良好的可靠性和一致性。

但是现有的配光方案通常是将光源点发出的光束穿过配光透镜装置向前方及四周照射，配光透镜装置设计的照明区域很难控制，不仅会增加眩光效果，也无法满足仅仅从配光透镜装置的四周向外照射的照明需求。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种配光透镜装置，光源点发出的光束可以穿过配光透镜装置从配光透镜装置的四周向外照射，并且可以减小眩光效果。

本实用新型目的还在于提供一种灯，安装了上述配光透镜装置。

根据本实用新型一方面提供了一种配光透镜装置，包括透镜本体，所述透镜本体为圆形对称，所述透镜本体上设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔设置在所述第二空腔的下方，所述第一空腔的上表面设置有入射面，所述第二空腔的侧面设置有反射面，所述透镜本体的外表面设置有出射面，光束穿过所述入射面射入所述透镜本体，通过所述反射面改变所述光束的方向，穿过所述出射面射出所述透镜本体。

可选的，所述入射面的截面形状为平面、锥形、外凸圆弧或内凹圆弧。

可选的，所述反射面的截面形状为倒锥形，所述倒锥形的侧面形状为平面、外凸圆弧或内凹圆弧。

可选的，所述出射面的截面形状为矩形或梯形，所述矩形或梯形的外表面形状为平面、外凸圆弧或内凹圆弧。

可选的，所述入射面的外表面设置有防反射涂层；所述出射面的外表面设置有防反射涂层。

可选的，所述反射面的外表面设置有镜面涂层。

可选的，所述光束根据所述入射面的截面形状、所述反射面的截面形状及所述出射面的截面形状，在所述透镜本体的垂直线起算的0°～80°或100°～180°范围内向四周射出。

可选的，所述透镜本体为一体成型；所述透镜本体的材质为PMMA光学塑料、聚碳酸酯光学塑料或B270光学玻璃；所述透镜本体为圆柱形、圆台形、鼓形或单叶双曲面形。

本实用新型另一方面提供了一种灯，包括光源点和安装座，还包括以上所述的配光透镜装置，所述光源点和所述安装座设置在所述第一空腔的内部，所述光源点设置在所述安装座的上表面，所述光源点的发射中轴线方向与所述上表面垂直。

可选的，所述光源点设置有半球朗伯体透镜；所述光源点的发射光束角的范围为130°～140°。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的配光透镜装置，射出的所有的光束在以垂直线起算0°～80°或100°～180°的范围内照射，射出的光束从配光透镜装置的四周向外照射，可以实现超低眩光甚至无眩光的效果。

本实用新型提供的配光透镜装置具有高光学效率、辐照表面光束直径范围内的光分布非常均匀的特点。

附图说明

图1为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图2为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图3为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图4为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图5为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图6为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图7为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图8为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图9为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图10为本实用新型具有配光透镜装置的灯的结构示意图；

图11为本实用新型具有配光透镜装置的灯的局部放大图；

图12为图2所示配光透镜装置的发光强度曲线图；

图13为图2所示配光透镜装置的照度分布图；

图14为图2所示配光透镜装置的照度曲线图。

附图标记说明：透镜本体1；出射面2；反射面3；入射面4；光源点5；安装座6；辐射表面7；朗伯体光源漫反射范围8；第一空腔9；第二空腔10。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种配光透镜装置和灯做进一步详细的描述。

本实用新型其中的一个实施例，如图1、图2、图11所示，公开了一种配光透镜装置，包括透镜本体1，透镜本体1为圆形对称(围绕透镜本体1的中轴线360°对称)，透镜本体1上设置有第一空腔9和第二空腔10，第一空腔9设置在第二空腔10的下方，第一空腔9的上表面设置有入射面4，第二空腔10的侧面设置有反射面3，透镜本体1的外表面设置有出射面2，光束穿过入射面4射入透镜本体1，通过反射面3改变光束的方向，穿过出射面2射出透镜本体1，射出的所有的光束在以透镜本体1的垂直线起算0°～80°或100°～180°的范围内照射，射出的光束向四周和辐射表面7发散，可以实现超低眩光甚至无眩光的效果。

如图1、图2所示，透镜本体1的垂直线与透镜本体1的中轴线平行，穿过出射面2，光束射出透镜本体1时的角度可以参考这些垂直线。

需要说明的是，光束穿过入射面4进入透镜本体1时会产生折射；光束穿过出射面2射出透镜本体1时会产生折射。

如图12所示，使用图2所示的配光透镜装置时，位于安装表面上方110mm处，光线可以在90°～180°的范围内照射，在110°～170°范围内可以得到更均匀的光的照度。

如图13、图14所示，使用图2所示的配光透镜装置时，图中显示在直径约120厘米的圆形区域内形成的光会均匀分布，照度值仅为1:5(100lux，500lux，总光通量为320lm)，在圆形区域范围外，陡峭的光线脱落，则表明照明没有眩光效果。

入射面4的截面形状可以采用多种设计，如图1、图2、图6、图7、图8、图9、图10所示，入射面4的截面形状采用平面。如图3所示，入射面4的截面形状采用锥形。如图4所示，入射面4的截面形状采用外凸圆弧。如图5所示，入射面4的截面形状采用内凹圆弧。

反射面3的截面形状可以采用倒锥形，倒锥形的侧面形状可以采用多种设计，如图1、图2、图3、图4、图5、图8、图9、图10所示，侧面形状采用平面。如图6所示，侧面形状采用外凸圆弧。如图7所示，侧面形状采用内凹圆弧。

出射面2的截面形状可以采用多种设计，如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，出射面2的截面形状采用矩形，矩形的侧面形状可以采用平面。如图1、图8、图9、图10所示，出射面2的截面形状采用梯形；如图8所示，梯形的侧面形状可以采用平面；如图9所示，梯形的侧面形状可以采用内凹圆弧；如图1、图10所示，梯形的侧面形状可以采用外凸圆弧。

通过调整入射面4、反射面3、出射面2的表面形状，可以调整光束发射的角度，将光从接近180°的陡峭角度引导到接近100°的较小角度，这样可以使得在辐射表面7的表面形成辐照光的直径范围内更均匀的照度。

本实施例中，入射面4的外表面设置有防反射涂层，防反射涂层可以采用AR涂料，可以增加透光效果、避免光损失、减少眩光效果，使得在光源点5发出的光束可以全部穿过入射面4射入透镜本体1而不被反射掉；反射面3的外表面设置有镜面涂层，在该表面实现100％反射，使得照射在反射面3的光束可以通过反射改变光束的方向，而不会穿过反射面3射出；出射面2的外表面设置有防反射涂层，防反射涂层可以采用AR涂料，可以增加透光效果、避免光损失、减少眩光效果，使得在反射面3反射的光束可以全部穿过出射面2射出透镜本体1而不被反射掉。

本实施例中，透镜本体1一体成型，加工方便，制造简单。

本实施例中，透镜本体1的材质采用衍射指数大于1.4的PMMA光学塑料、聚碳酸酯光学塑料或B270光学玻璃。

本实施例中，透镜本体1为圆柱形、圆台形、鼓形或单叶双曲面形。

本实用新型的另一个实施例中，提供了一种灯，包括光源点5和安装座6，还包括配光透镜装置，光源点5和安装座6设置在第一空腔9的内部，光源点5设置在安装座6的上表面，光源点5与安装座6采用粘接固定方式或者螺钉固定方式，光源点5的发射中轴线方向与安装座6的上表面垂直。

本实施例中，光源点5优选半球朗伯体光源，发光范围如图11所示的朗伯体光源漫反射范围8；朗伯体光源漫反射范围8与入射面4交叉能够使得光源点5的发射光束角的范围为130°～140°。

本实施例中的灯适用场景，如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示的灯，适用于光源点5距离灯的安装表面有一定距离，并且光源产生的热量不太高的低功率场景应用，例如室外地面指示灯、室外走道杆灯、台灯。如图1所示的灯，适用于光源点5距离灯的安装表面距离很近的位置，灯的安装表面是开放的，与空气直接接触，光源产生的热量容易从灯散发到周围空气中的大功率场景使用，例如吸顶灯、壁灯等。

综上，本实施例提供的配光透镜装置，透镜本体1上设置有第一空腔9和第二空腔10，第一空腔9设置在第二空腔10的下方，第一空腔9的上表面设置有入射面4，第二空腔10的侧面设置有反射面3，透镜本体1的外表面设置有出射面2，光束穿过入射面4射入透镜本体1，通过反射面3改变所述光束的方向，穿过出射面2射出所述透镜本体1，射出的所有的光束在以透镜本体1的垂直线起算0°～80°或100°～180°的范围内照射，射出的光束从配光透镜装置的四周向外照射，可以实现超低眩光甚至无眩光的效果。

本实施例提供的配光透镜装置具有高光学效率、辐照表面光束直径范围内的光分布非常均匀的特点。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种配光透镜装置，其特征在于，包括透镜本体，所述透镜本体为圆形对称，所述透镜本体上设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔设置在所述第二空腔的下方，所述第一空腔的上表面设置有入射面，所述第二空腔的侧面设置有反射面，所述透镜本体的外表面设置有出射面，光束穿过所述入射面射入所述透镜本体，通过所述反射面改变所述光束的方向，穿过所述出射面射出所述透镜本体。

2.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述入射面的截面形状为平面、锥形、外凸圆弧或内凹圆弧。

3.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述反射面的截面形状为倒锥形，所述倒锥形的侧面形状为平面、外凸圆弧或内凹圆弧。

4.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述出射面的截面形状为矩形或梯形，所述矩形或梯形的外表面形状为平面、外凸圆弧或内凹圆弧。

5.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述入射面的外表面设置有防反射涂层；所述出射面的外表面设置有防反射涂层。

6.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述反射面的外表面设置有镜面涂层。

7.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述光束根据所述入射面的截面形状、所述反射面的截面形状及所述出射面的截面形状，在所述透镜本体的垂直线起算的0°～80°或100°～180°范围内向四周射出。

8.根据权利要求1所述的配光透镜装置，其特征在于，所述透镜本体为一体成型；所述透镜本体的材质为PMMA光学塑料、聚碳酸酯光学塑料或B270光学玻璃；所述透镜本体为圆柱形、圆台形、鼓形或单叶双曲面形。

9.一种灯，包括光源点和安装座，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的配光透镜装置，所述光源点和所述安装座设置在所述第一空腔的内部，所述光源点设置在所述安装座的上表面，所述光源点的发射中轴线方向与所述上表面垂直。

10.根据权利要求9所述的灯，其特征在于，所述光源点设置有半球朗伯体透镜；所述光源点的发射光束角的范围为130°～140°。

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