CN213900802U - 一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，包括侧发光LED光源、扩散板和反光杯，其部分特征在于，所述侧发光LED光源对称设置在台灯前盖内腔中的两侧；所述扩散板固设在台灯前盖内腔中的底部；带有所述侧发光LED光源及扩散板的台灯前盖，其上方装配有台灯后盖；所述台灯前盖和台灯后盖均开设有出光孔位，其中台灯前盖出光孔位照射的是为主要照明区域，而台灯后盖出光孔位照射的则为副照明区域；其中所述反光杯的左侧及右侧均设计为全反射面，而上表面与底面则都为出光面设计；所述反光杯两侧的全反射面均为自由曲面设计。本实用新型通过一组LED光源便将台灯做成拥有上下两个均可发光的主副面以提高光线利用率。

Description

一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构

技术领域

本实用新型涉及照明灯具技术领域，尤其涉及一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构。

背景技术

LED台灯是生活中常见的照明产品，可用于读写照明或者房间内的过渡照明等，其中读写专用的台灯因使用者大多为视力正处于发育期的孩子而备受关注。用于评价台灯产品的质量指标很多，如频闪、照度及其均匀度、遮光性、显色指数和光生物危害等，其中频闪对眼睛产生危害最大，这也就备受消费者和家长们的重视。

但随着台灯产品性能和设计水平的提升，确保产品无频闪已非难事，但评价台灯照明效果优劣的另一重要指标——照度及其均匀度，却很少受到大家的关注，在照度不够且照射范围不够大的台灯下工作、学习，容易让用户出现影像模糊化、阅读吃力，进而产生眼睛酸痛、头疼等问题，所以本实用新型在达到使用标准及拥有以往台灯的优点上将根据照度及照度均匀度指标来研发一种照度均匀度极高的双面发光台灯透镜。

发明内容

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，包括侧发光LED光源、扩散板和反光杯，其特征在于，所述侧发光LED光源对称设置在台灯前盖内腔中的两侧；所述扩散板固设在台灯前盖内腔中的底部；带有所述侧发光LED光源及扩散板的台灯前盖，其上方装配有台灯后盖；所述台灯前盖和台灯后盖均开设有出光孔位，其中台灯前盖出光孔位照射的是为主要照明区域，而台灯后盖出光孔位照射的则为副照明区域；其中所述反光杯的左侧及右侧均设计为全反射面，而上表面与底面则都为出光面设计；所述反光杯两侧的全反射面均为自由曲面设计；所述扩散板的上表面是与反光杯全反射面配合的入光面设计，而其底面则为出光面设计；所述侧发光LED光源的光线分为两部分，一部分经反光杯全反射面反射到扩散板的入光面后再经由其出光面射出，而另一部分的光线则会在扩散板的入光面折射入到反光杯底面的出光面，再从反光杯上表面的出光面射出，其中扩散板出光面射向的区域为主要照明区域，反光杯上表面的出光面射向的区域为副照明区域。

优选的，所述扩散板底面的出光面能为光面、珠面或条纹面设计。

优选的，所述反光杯两侧为自由曲面设计的全反射面。

优选的，所述侧发光LED光源在装配时需完全位于扩散板的全反射面下。

本实用新型的有益效果为：本实用新型为一组结构简单、实用的组合型光学透镜，应用于台灯，具体是设计有全反射面和出光面的反光杯，以及设计有出光面和入光面的扩散板，其中反光杯的全反射面经过特殊处理后能达到100%的光线反射效果，且为自由曲面设计，根据自由曲面的特性，可利用二次光学配光的方法并加以光学分析软件来对其进行调整，从而使装配本实用新型的台灯，其主要照明区域照度均匀度达到国AA标准，在测试结果中，相比普通台灯光线的利用效率提高20%以上，基于此，扩散板底面的出光面能为光面、珠面或条纹面设计，这样的设计可二次改变光斑，从而更柔和、舒服。本实用新型通过一组LED光源便将台灯做成拥有上下两个均可发光的主副面以提高光线利用率，不仅主照明区域的照度均匀度并且达到国双AA标准，副照明区域的辅助照明还能让此台灯作为其他照明所使用。

附图说明

图1和图2均为本实用新型的剖面装配示意图。

图3为本实用新型扩散板出光的光线追迹图。

图4为本实用新型发光杯出光的光线追迹图。

图5为普通台灯的出光示意简图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1至图4，本具体实施方式采用以下技术方案一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，包括侧发光LED光源1、扩散板2和反光杯3，其特征在于，所述侧发光LED光源1对称设置在台灯前盖4内腔中的两侧；所述扩散板2固设在台灯前盖4内腔中的底部；带有所述侧发光LED光源1及扩散板2的台灯前盖4，其上方装配有台灯后盖5；所述台灯前盖4和台灯后盖5均开设有出光孔位，其中台灯前盖4出光孔位照射的是为主要照明区域，而台灯后盖5出光孔位照射的则为副照明区域；其中所述反光杯3的左侧及右侧均设计为全反射面，而上表面与底面则都为出光面设计；所述反光杯3两侧的全反射面均为自由曲面设计；所述扩散板2的上表面是与反光杯3全反射面配合的入光面设计，而其底面则为出光面设计；所述侧发光LED光源1的光线分为两部分，一部分经反光杯3全反射面反射到扩散板2的入光面后再经由其出光面射出，而另一部分的光线则会在扩散板2的入光面折射入到反光杯3底面的出光面，再从反光杯3上表面的出光面射出，其中扩散板2出光面射向的区域为主要照明区域，反光杯3上表面的出光面射向的区域为副照明区域。

其中，所述扩散板2底面的出光面能为光面、珠面或条纹面设计。

其中，所述反光杯3两侧为自由曲面设计的全反射面。

其中，所述侧发光LED光源1在装配时需完全位于扩散板2的全反射面下。

本具体实施例以上述方案为例，并结合图5进行说明。

现有的台灯（可参考图5）大多数都是采用直下式照射的方式，LED光源在透镜背面，光线直接穿过透镜折射传播到接收面，款式单一，并且只能灯具正面发光，此种类型的台灯只能依赖透镜的出光面来控制光线的传播路径，LED光源正下方的工作面照度会偏高，横向往外照度会迅速降低，会导致照明区域中间高亮，外侧光线偏暗的情况，台灯的照明任务是提供舒适合理的照明环境，帮助人们高效且舒适地完成读写等视觉任务，在各种环境因素中，人看清物体的能力（视度）主要由物体大小（视角）、照度和对比度（物体与背景之间的亮度比）三个因素决定。因此视觉任务一旦确定，物体的尺寸大小和等效对比度这两个因素就确定不变，而照度即成为影响视觉作业工效的主要因素。照度除了影响视觉工效，对视疲劳也有影响。因此，照度水平对改善人的视觉作业工效、舒适性、用眼疲劳程度都非常重要的影响。除了照度的高低水平影响视觉疲劳，照度分布的均匀程度对视觉疲劳也有直接影响。相同照度水平下，照度均匀度好有助于减轻视觉疲劳。当明暗对比达到3∶1时，人眼就会明显感觉到明暗的变化。这主要是由于阅读写字时如果视线范围内照度不均匀，人眼在亮暗环境中就需要频繁地来回调节瞳孔大小以适应不同的明暗环境，因此容易引起视觉的疲劳。

根据上述问题，所以便研发了本实用新型，本实用新型为一组结构简单、实用的组合型光学透镜，应用于台灯，具体是设计有全反射面和出光面的反光杯，以及设计有出光面和入光面的扩散板，其中反光杯的全反射面经过特殊处理后能达到100%的光线反射效果，且为自由曲面设计，根据自由曲面的特性，可利用二次光学配光的方法并加以光学分析软件来对其进行调整，从而使装配本实用新型的台灯，其主要照明区域照度均匀度达到国AA标准，在测试结果中，相比普通台灯光线的利用效率提高20%以上，基于此，扩散板底面的出光面能为光面、珠面或条纹面设计，这样的设计可二次改变光斑，从而让用户感觉更柔和、舒服。

本实用新型通过一组LED光源便将台灯做成拥有上下两个均可发光的主副面以提高光线利用率，视线范围内的照度适当提升，不仅主照明区域的照度均匀度并且达到国双AA标准，副照明区域的辅助照明还能让此台灯作为其他照明所使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，包括侧发光LED光源（1）、扩散板（2）和反光杯（3），其特征在于，所述侧发光LED光源（1）对称设置在台灯前盖（4）内腔中的两侧；所述扩散板（2）固设在台灯前盖（4）内腔中的底部；带有所述侧发光LED光源（1）及扩散板（2）的台灯前盖（4），其上方装配有台灯后盖（5）；所述台灯前盖（4）和台灯后盖（5）均开设有出光孔位，其中台灯前盖（4）出光孔位照射的是为主要照明区域，而台灯后盖（5）出光孔位照射的则为副照明区域；其中所述反光杯（3）的左侧及右侧均设计为全反射面，而上表面与底面则都为出光面设计；所述反光杯（3）两侧的全反射面均为自由曲面设计；所述扩散板（2）的上表面是与反光杯（3）全反射面配合的入光面设计，而其底面则为出光面设计；所述侧发光LED光源（1）的光线分为两部分，一部分经反光杯（3）全反射面反射到扩散板（2）的入光面后再经由其出光面射出，而另一部分的光线则会在扩散板（2）的入光面折射入到反光杯（3）底面的出光面，再从反光杯（3）上表面的出光面射出，其中扩散板（2）出光面射向的区域为主要照明区域，反光杯（3）上表面的出光面射向的区域为副照明区域。

2.根据权利要求1所述的一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，其特征在于，所述扩散板（2）底面的出光面能为光面、珠面或条纹面设计。

3.根据权利要求1所述的一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，其特征在于，所述反光杯（3）两侧为自由曲面设计的全反射面。

4.根据权利要求1所述的一种照度均匀且双面发光的台灯透镜光学结构，其特征在于，所述侧发光LED光源（1）在装配时需完全位于扩散板（2）的全反射面下。

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