CN214009136U - 一种配光组件和照明设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于采光与照明技术领域，提供了一种配光组件和照明设备，配光组件包括一种配光组件，包括沿光轴依次设置的反光杯，以及透镜；反光杯具有相对设置的出光端和入光端，透镜与出光端相对设置；反光杯形成有环绕光轴设置的反光面；透镜具有正光焦度，透镜的远离反光杯的一面为第一配光面，且第一配光面为菲涅尔纹镜面。设置于入光端光源发出的光线能够依次进入反光杯内部，并在第一配光面处发生折射，并最终被投射到照明空间内，第一配光面采用由曲率半径不同的同心圆环镜面组成的菲涅尔纹镜面，能够在实现预定角度的配光；菲尼尔纹镜面能够避免光源被直接成像在配光空间内，减弱甚至消除眩光效应，同时减弱了成像的球形像差。

Description

一种配光组件和照明设备

技术领域

本申请涉及采光与照明技术领域，特别涉及一种配光组件和照明设备。

背景技术

随着照明技术的不断成熟与发展，各类光源在照明、工业等领域得到了广泛的应用。常规光源光斑的原始分布一般都符合朗伯型光源的模拟，在常规光源使用的过程中，会根据具体的使用情况，如根据光源具体需要的照明效果、使用情景等，确定需要实现的光强度的空间分布特征，在光源投射光线的方向上设置配光透镜，从而对光源进行二次配光设计。配光透镜属于精密光学部件，其本身的结构将接影响配光的效果。

传统的应用于照明设备的透镜采用平整表面，透镜经常会将光源直接投影或者成像，照明的视觉效果欠佳且存在眩光效应。对此，一些方案中采用表面磨砂的方式消除光源的投影轮廓和眩光效果，但是表面磨砂会使得透镜的制备工艺复杂化。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种透镜，旨在解决传统的具有消除眩光效果的配光透镜的制备工艺复杂的技术问题。

本申请是这样实现的，一种配光组件，包括沿光轴依次设置的反光杯，以及透镜；所述反光杯具有相对设置的出光端和入光端，所述透镜与所述出光端相对设置；所述反光杯形成有环绕所述光轴设置的反光面；所述透镜具有正光焦度，所述透镜的远离所述反光杯的一面为第一配光面，且所述第一配光面为菲涅尔纹镜面。

在本申请的一个实施例中，所述透镜的与所述反光杯相对的一面为第二配光面，且所述第二配光面为复眼凸镜面。

在本申请的一个实施例中，所述复眼凸镜面包括若干相互拼接的球面凸面，各所述球面凸面的曲率半径范围为4.4mm-5.2mm，各所述球面凸面的面积范围为3.3mm2-4.1mm2。

在本申请的一个实施例中，所述反光杯的所述入光端开设有入光孔，所述光轴穿过所述入光孔。

在本申请的一个实施例中，所述反光杯包括沿光轴依次设置的底框、反光板和顶框，所述光轴穿过所述底框和所述顶框，所述反光板连接所述底框的周缘和所述顶框的周缘。

在本申请的一个实施例中，所述反光杯还包括连接所述入光端的定位部，所述定位部避让所述入光孔设置。

在本申请的一个实施例中，所述透镜一体成型；所述透镜采用PC透镜，或者所述透镜采用PMMA透镜。

在本申请的一个实施例中，所述配光组件的出光角度范围为20°-25°。

在本申请的一个实施例中，所述反光杯的内侧壁设置有漫反射电镀层，所述漫反射电镀层的漫反射率范围为大于或者等于96％；或者，所述反光杯的内侧壁设置有镜面电镀层，所述镜面电镀层的反射率范围为大于或者等于92％。

本申请的另一目的在于提供一种包含了如上所述的配光组件的照明设备。

实施本申请任一实施例提供的一种配光组件，至少具有以下有益效果：

对于本实施例提供的配光组件，当光源设置于反光杯的远离透镜的一端时，光源发出的光线能够依次进入反光杯内部，直接照射到透镜或者经过反光杯的反射照射到具有正光焦度的透镜后，光线在第一配光面处发生折射，并最终被投射到照明空间内，第一配光面采用菲涅尔纹镜面，菲尼尔纹镜面由曲率半径不同的同心圆环镜面组成，能够在实现预定角度的配光；菲尼尔纹镜面能够避免光源被直接成像在配光空间内，减弱甚至消除眩光效应，同时减弱了成像的球形像差，优化了经过透镜配光后的光线的视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本申请的一个实施例提供的配光组件的结构示意图；

图2是本申请的一个实施例提供的透镜的结构示意图；

图3是本申请的一个实施例提供的配光组件的剖面示意图；

图4是本申请的一个实施例提供的配光组件的照明效果示意图；

图5是本申请的一个实施例提供的配光组件的光强分布图。

上述附图中所涉及的标号明细如下：

1-反光杯；11-底框；12-反光板；13-顶框；14-定位部；101-入光端；102-出光端；103-入光孔；2-透镜；21-第一配光面；22-第二配光面；23-卡接凸台；3-光源。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“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，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1至图3，本申请是这样实现的，一种配光组件，包括沿光轴依次设置的反光杯1，以及透镜2；反光杯1具有相对设置的出光端102和入光端101，透镜2与出光端102相对设置；反光杯1形成有环绕光轴设置的反光面；透镜2具有正光焦度，透镜2的远离反光杯1的一面为第一配光面21，且第一配光面21为菲涅尔纹镜面。

具体而言，本实施例中的透镜2是具有正光焦度的，菲涅尔纹镜面由多个曲率半径不同的同心圆环拼接而成，各个圆环的曲率中心均位于透镜2的与反光杯1相对的一侧。对设置于入光端101(也即反光杯1的远离透镜2的一端)的光源3，采用菲尼尔纹镜面作为第一配光面21的透镜2能够起到凸透镜2的效果，进而实现对光源3发出的光线的配光功能。

实施本实施例提供的配光组件，至少具有以下有益技术效果：

对于本实施例提供的配光组件，当光源3设置于反光杯1的远离透镜2的一端时，光源3发出的光线能够依次进入反光杯1内部，直接照射到透镜2或者经过反光杯1的反射照射到具有正光焦度的透镜2后，光线在第一配光面21处发生折射，并最终被投射到照明空间内，第一配光面21采用菲涅尔纹镜面，菲尼尔纹镜面由曲率半径不同的同心圆环镜面组成，能够在实现预定角度的配光；菲尼尔纹镜面能够避免光源3被直接成像在配光空间内，减弱甚至消除眩光效应，同时减弱了成像的球形像差，优化了经过透镜2配光后的光线的视觉效果。

作为本实施例的一个可选方案，本实施例提供的反光杯1和透镜2均是通过铸模工艺一体成型制成的，由于第一配光面21能够起到打散光线、防眩光和减弱球形像差的功能，无需再对透镜2表面进行磨砂处理。当然，在一些实施例中，为了实现更好的防眩光功能，透镜2的部分或者全部表面也可以通过蒙砂蚀刻等方式形成漫反射面。

作为实施例的一个可选方案，透镜2采用PMMA(PolyMethyl MethAcrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)透镜2，或者，透镜2采用PC(PolyCarbonate，聚碳酸酯)透镜2；配光组件的透光率大于或者等于80％。

应当理解，本申请实施例中的光轴指的是透镜2所在的理想光具组的光轴，即透镜2所在的理想光具组中使光线不发生偏折的方向所在的一条直线，或者整个光具组的中轴线。该解释适用于本申请各实施例中和光轴有关的描述，且光轴这一概念仅是为了简要清楚地说明本申请各实施例中的透镜2的工作原理与技术效果，不能理解为对本技术方案的限制。

请参阅图1至图3，在本申请的一个实施例中，透镜2的与反光杯1相对的一面为第二配光面22，且第二配光面22为复眼凸镜面；复眼凸镜面包括若干相互拼接的球面凸面，各球面凸面的曲率半径范围为4.4mm-5.2mm，各球面凸面的面积范围为3.3mm²-4.1mm²。

作为本实施例的一个具体方案，各球面凸面的曲率半径范围为5mm，各球面凸面的面积范围为3.55mm²，且各球面的边界线在垂直于光轴的平面上的投影均为六边形、正方形或者三角形，各球面的边界线在垂直于光轴的平面上的投影形成平面密铺图形。

请参阅图1至图3，本实施例提供的透镜2的第二配光面22中，组成第二配光面22的各球面凸面均为凸出表面。这样做的好处在于，第二配光面22具有正光焦度，具有一定的聚光作用；而且在透镜2一体成型的过程中，液态原料更容易填满模具，不容易因液态原料未浸入到模具的缝隙中导致缺陷，提高透镜2制造的良品率。

请参阅图1至图3，在本申请的一个实施例中，在本申请的一个实施例中，反光杯1的入光端101开设有入光孔103，光轴穿过入光孔103；反光杯1包括沿光轴依次设置的底框11、反光板12和顶框13，光轴穿过底框11和顶框13，反光板12连接底框11的周缘和顶框13的周缘。

光源3发出的光线分为两部分，一部分穿过入光孔103后直接照射透镜2，经过透镜2的折射后照射到透镜2的远离反光杯1的一侧的空间内；另一部分穿过入光孔103后照射到反光杯1的内侧壁，在反光杯1的内侧壁处发生若干次漫反射或者镜面反射，然后照射到透镜2并被投射到透镜2的远离反光杯1的一侧的空间内。

请参阅图1至图3，在本申请的一个实施例中，反光杯1还包括连接入光端101的定位部14，定位部14避让入光孔103设置。

定位部14能够起到确定反光杯1的位置和姿态的功能；通过进一步设置于定位部14形状契合的安装孔或者安装槽等，可以通过定位部14将反光杯1安装在支架、外壳等具有支撑功能的组件上。

请参阅图1至图3，作为本实施例的一个具体方案，透镜2的与反光杯1相对的一侧设置有卡接凸台23，卡接凸台23贴合第二配光面22的边沿设置，卡接凸台23能够将透镜2与顶框13卡接，进而起到连接反光杯1和透镜2，以及确定反光杯1和透镜2的相对位置和姿态的功能。

请参阅图4和图5，在本申请的一个实施例中，配光组件的出光角度范围为20°-25°。

请参阅图4和图5，作为本实施例的一个具体方案，配光组件的出光角度范围为23°。本申请各实施例中的出光角度范围指的是50°光强角，也即，光强达到光束轴线光强的50％处的两条线所夹的最大角为23°。

在本申请的一个实施例中，反光杯1的内侧壁设置有漫反射电镀层(图中未示出)，漫反射电镀层的漫反射率范围为大于或者等于96％；或者，反光杯1的内侧壁设置有镜面电镀层，镜面电镀层的反射率范围为大于或者等于92％。

采用漫反射电镀层能够进一步打散光线，减弱眩光效应；采用镜面电镀层的优点则在于有利于减小出光角度范围，实现方向性更强的补光照明。

本申请的另一目的在于提供一种包含了如上所述的配光组件的照明设备。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配光组件，其特征在于，包括沿光轴依次设置的反光杯，以及透镜；所述反光杯具有相对设置的出光端和入光端，所述透镜与所述出光端相对设置；所述反光杯形成有环绕所述光轴设置的反光面；所述透镜具有正光焦度，所述透镜的远离所述反光杯的一面为第一配光面，且所述第一配光面为菲涅尔纹镜面。

2.如权利要求1所述的配光组件，其特征在于，所述透镜的与所述反光杯相对的一面为第二配光面，且所述第二配光面为复眼凸镜面。

3.如权利要求2所述的配光组件，其特征在于，所述复眼凸镜面包括若干相互拼接的球面凸面，各所述球面凸面的曲率半径范围为4.4mm-5.2mm，各所述球面凸面的面积范围为3.3mm²-4.1mm²。

4.如权利要求1所述的配光组件，其特征在于，所述反光杯的所述入光端开设有入光孔，所述光轴穿过所述入光孔。

5.如权利要求4所述的配光组件，其特征在于，所述反光杯包括沿光轴依次设置的底框、反光板和顶框，所述光轴穿过所述底框和所述顶框，所述反光板连接所述底框的周缘和所述顶框的周缘。

6.如权利要求5所述的配光组件，其特征在于，所述反光杯还包括连接所述入光端的定位部，所述定位部避让所述入光孔设置。

7.如权利要求1-6任一项所述的配光组件，其特征在于，所述透镜一体成型；所述透镜采用PC透镜，或者所述透镜采用PMMA透镜。

8.如权利要求1-6任一项所述的配光组件，其特征在于，所述配光组件的出光角度范围为20°-25°。

9.如权利要求5或者6所述的配光组件，其特征在于，所述反光杯的内侧壁设置有漫反射电镀层，所述漫反射电镀层的漫反射率范围为大于或者等于96％；或者，所述反光杯的内侧壁设置有镜面电镀层，所述镜面电镀层的反射率范围为大于或者等于92％。

10.一种照明设备，其特征在于，所述照明设备包括如权利要求1-9任一项所述的配光组件。

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