CN214790664U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种照明装置，包括：光学模组，包括透镜，所述透镜为环形结构并包括位于透镜顶部的出光面、位于透镜底部的入射面区域以及位于入射面区域侧部的反射面区域；光源模组，位于所述光学模组的下方，所述光源模组包括呈阵列式排布的灯珠，所述灯珠位于所述透镜的下方；其中，所述透镜为多层全反射透镜，所述透镜的截面轮廓围绕所述光学模组的轴线旋转对称。相较于现有技术，本实用新型的照明装置通过对透镜的结构进行改进，使得照明装置的结构更加的简单且轻巧。

Description

照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置。

背景技术

现有的照明装置大多为应用LED的灯具，LED用于照明灯具已经越来越普及，并且广泛用于户外投光灯或天棚灯。目前市场上给LED照明灯具通用的配光技术采用的是TIR透镜，常规的TIR透镜比较厚重且不能灵活地变化光束角的角度。

有鉴于此，确有必要提出一种照明装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种照明装置，该照明装置更加轻巧，结构更加简单，并且还可以灵活地改变光束角的大小。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种照明装置，包括：

光学模组，包括透镜，所述透镜为环形结构并包括位于透镜顶部的出光面、位于透镜底部的入射面区域以及位于入射面区域侧部的反射面区域；

光源模组，位于所述光学模组的下方，所述光源模组包括呈阵列式排布的灯珠，所述灯珠位于所述透镜的下方；

其中，所述透镜为多层全反射透镜，所述透镜的截面轮廓围绕所述光学模组的轴线旋转对称。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学模组包括光学板，所述透镜设置在所述光学板上，所述光学板上形成有透射区和非透射区，所述透镜设置在所述光学板的底部并位于所述透射区内。

作为本实用新型的进一步改进，所述出光面为平面。

作为本实用新型的进一步改进，所述透镜的底部凹陷形成有位于所述灯珠上方的第一凹槽和第二凹槽，所述入射面区域包括位于第一凹槽侧部的第一入射面、位于第二凹槽侧部的第二入射面以及位于第二凹槽顶部的第三入射面，所述反射面区域包括由内向外环绕所述第一入射面的第一反射面和由内向外环绕所述第二入射面的第二反射面；所述第一入射面用于将投射到其上的光线全部折射到所述第一反射面，所述第二入射面用于将投射到其上的光线全部折射到所述第二反射面，所述第一反射面、第二反射面分别用于将折射过来的光线反射到所述出光面。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一入射面和第二入射面均为竖直面，且所述第一入射面的底端低于所述第二入射面的底端并高于所述灯珠的发光面，所述第一入射面的顶端高于所述第二入射面的顶端；所述第三入射面为水平面，用于将所述灯珠发出的位于透镜的光轴附近的光线折射到所述出光面后折射出去。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一反射面和第二反射面均呈开口朝上的碗状设置；所述第一反射面与所述第一入射面之间以及所述第二反射面与所述第二入射面之间均通过斜面连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述斜面与所述第一反射面或第二反射面相连的一端高于与所述第一入射面或第二入射面相连的一端。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一反射面为光面。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一反射面由多个鳞片拼接而成。

作为本实用新型的进一步改进，定义所述透镜具有一环形的中心线，所述灯珠位于所述透镜的下方并与所述中心线对齐。

作为本实用新型的进一步改进，定义所述透镜具有一环形的中心线，所述灯珠位于所述透镜的下方并偏离所述中心线设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的照明装置通过对透镜的结构进行改进，使得照明装置的结构更加的简单且轻巧，并且还可以利用不同类型的光源模组与透镜相互配合，从而灵活地改变光束角的大小。

附图说明

图1是本实用新型照明装置的立体图。

图2是图1所示照明装置的分解图。

图3是图2中透镜被部分切除后的立体图。

图4是图3所示透镜的剖面图。

图5是图4中A位置处的局部放大图。

图6是符合本实用新型优选的一种实施例的剖面图。

图7是图6中B位置处的局部放大图。

图8是符合本实用新型优选的另一种实施例的剖面图。

图9是图8中C位置处的局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1和图2所示，本实用新型揭示了一种照明装置100，其包括光学模组1和光源模组2。光学模组1包括光学板(未标号)和设置在光学板上的透镜10，透镜10为环形结构且为多层全反射透镜，包括位于透镜顶部的出光面101、位于透镜底部的入射面区域以及位于入射面区域侧部的反射面区域。光源模组2位于光学模组1的下方，且光源模组2包括光源板21和在光源板21上呈阵列式排布的灯珠20，该些灯珠20均位于透镜10的下方。

如图3和图4所示，光学板上形成有透射区11和非透射区12，透镜10设置在光学板的底部并位于透射区11内，也就是说，透射区11的顶部即为透镜10的出光面101，透射区11的结构与透镜10相匹配，也呈环形设置；非透射区12包括位于光学模组1的中央并被透射区11环绕的内部区域以及位于透射区11外围的外部区域。透镜10的截面呈多阶全反射结构，且透镜10的截面轮廓围绕光学模组1的轴线旋转对称，具体的，透镜10的截面轮廓围绕非透射区12的内部区域的轴线旋转对称。环形结构的透镜10与传统配光技术所采用的透镜相比，其不但增大了光线的入射面积和出光面积，而且还减小了透镜10的厚度，使得透镜10更加地轻薄。

光源板21上还设有光学电路(未图示)，用于为照明装置100提供电源。光源板21上的灯珠20对应位于透镜10的下方，并且围绕光学模组1的轴线旋转对称，即光源板21上的所有灯珠20也呈环形设置，这样设置的目的是：为了与上方的环形透镜10匹配使用，增大光线的出光面积。

优选的，灯珠20为光束角为120度的朗伯型光源，其各向同性，是较理想的光源。当然，灯珠20也可以为光束角大于90度的其他类型的光源，只要经过透镜10可以出光即可，在此就不作过多限制。

如图4和图5所示，透镜10的底部凹陷形成有位于灯珠20上方的第一凹槽13和第二凹槽14。第一凹槽13和第二凹槽14均环绕光学模组1的非透射区12的内部区域，且第二凹槽14位于第一凹槽13的内部中间位置处(即第二凹槽14的两侧均形成有第一凹槽13)。入射面区域包括位于第一凹槽13侧部的第一入射面15、位于第二凹槽14侧部的第二入射面16以及位于第二凹槽14顶部的第三入射面17，反射面区域包括由内向外环绕第一入射面15的第一反射面18和由内向外环绕第二入射面16的第二反射面19。其中，第一入射面15用于将投射到其上的光线全部折射到第一反射面18，第二入射面16用于将投射到其上的光线全部折射到第二反射面19，第一反射面18和第二反射面19分别用于将折射过来的光线反射到出光面101，使灯珠20发出的大部分光线可从出光面101出射。

第一入射面15的底端与第一反射面18的底端相连，第一入射面15的顶端与第二反射面19的顶端相连，第二反射面19的底端与第二入射面16的底端相连，第二入射面16的顶端与第三入射面17的边缘相连。进一步地，每个反射面与对应的入射面之间均通过斜面连接。具体来说，第一反射面18与第一入射面15之间通过斜面连接，第二反射面19与第二入射面16之间也通过斜面连接，且斜面与第一反射面18相连的一端高于与第一入射面15相连的一端，与第二反射面19相连的一端也高于与第二入射面16相连的一端，这样设置，可以使光线从透镜10出射地更加均匀。

本实施例中，第一入射面15和第二入射面16均为竖直面，且第一入射面15的底端低于第二入射面16的底端并高于灯珠20的发光面，第一入射面15的顶端高于第二入射面16的顶端，第三入射面17为水平面，用于将灯珠20发出的位于透镜10的光轴附近的光线折射到出光面101后折射出去；第一反射面18和第二反射面19均呈开口朝上的碗状设置，且第一反射面18的曲率小于第二反射面19的曲率；透镜10的出光面101为平面，优选的，光学板的顶面整体为平面，如此设置，不但使折射出的光线更加均匀，而且还使得光学板更加轻薄。

需要说明的是：在设计第一凹槽13和第二凹槽14的形状和尺寸、透镜10与灯珠20在水平方向上的相对位置时，均需要满足“第三入射面17将灯珠20发出的位于透镜10的光轴附近的光线折射到出光面101后折射出去，同时，第一入射面15和第二入射面16将灯珠20发出的偏离光轴的光线折射到出光面101后折射出去”的要求，如此才能使整个照明装置100的照明效果最佳。

优选的，透镜10的第一反射面18可以为光面，也可以由多个鳞片拼接而成。当然，第一反射面18也可以为其他状态的面，只要能够较好地完成光线的反射/折射即可，在此就不作过多限制。

结合图3、图4及图5所示，定义透镜10具有一环形的中心线，沿光学板的直径方向看，第三入射面17的中心点位于该中心线上，过第三入射面17的中心点作中心线的垂线，即为透镜10的光轴，入射面区域相对于透镜10的光轴左右对称、反射面区域也相对于透镜10的光轴左右对称。本实用新型中的灯珠20位于透镜10的下方，既可偏离该中心线设置(即偏离透镜10的光轴设置)，也可与该中心线对齐(即位于透镜10的正下方，与光轴处于一条直线上)，这是因为：灯珠20与透镜10之间的相对位置不同会导致出光面101的光束角不同，从而导致发光效果不同。举例来讲，当光源板21上的灯珠20位于透镜10的正下方时，出光面101的光束角为第一光束角；当光源板21上的灯珠20偏离透镜10的中心线至透镜10的边缘位置处时，出光面101的光束角为第二光束角，第一光束角小于第二光束角。也就是说，选用不同位置处的灯珠20与透镜10组装配合使用时，出光面101的光束角会因为灯珠20与透镜10在水平方向上的相对位置不同而发生变化。

以下，本实用新型将选用两种不同的光源板来详细的说明，该两种不同的光源板为：灯珠20位于透镜10的内圈边缘处位置的第一光源板21和灯珠20’位于透镜10正下方的第二光源板21’。当然，灯珠20也可位于光源板21的其他位置，只要能够在光学模组1的出光面101上出射光线即可，在此就不作过多限制。

如图6与图7所示，当选用第一光源板21时，第一光源板21上的灯珠20位于透镜10的内圈的边缘位置处，此时透镜10与灯珠20在水平方向上具有一定的距离，灯珠20发出的光线一部分投射到第一入射面15，然后由第一反射面18反射到出光面101，还有一部分的光线投射到第三入射面17，由第三入射面17折射到出光面101，此时出光面101上形成的光束角为90°。

如图8与图9所示，当选用第二光源板21’时，第二光源板21’上的灯珠20’位于透镜10的正下方，此时透镜10与灯珠20’在水平方向上的距离为零，灯珠20’发出的光线中，位于透镜10的光轴处的光线直接沿着透镜10的中心线投射到出光面101上，而偏离光轴的光线则大部分投射到第二入射面16，然后由第二反射面19反射到出光面101，此时出光面101上形成的光束角为60°。

结合图7与图9所示，由于第三入射面17与灯珠20之间的夹角随着灯珠20、20’与透镜10在水平方向上的距离的变化而变化，所以灯珠20、20’发出的光线的折射方式会发生改变：由之前的“其中一部分光线入射到第一入射面15，由第一入射面15折射到第一反射面18，然后再由第一反射面18反射到出光面101”，改变为“其中一部分光线入射到第二入射面16，由第二入射面16折射到第二反射面19，然后再由第二反射面19反射到出光面101”，导致最终出光面101的光束角也会发生变化。

根据以上两种不同的光源板21、21’分别与透镜10组装配合使用的情形，可以得出：本实用新型的照明装置100可通过改变灯珠20、20’与透镜10在水平方向上的距离，进而改变出光面101的光束角大小，继而改变照明装置100的照明效果。

进一步地，为了能够实时切换照明装置100的照明效果，可在该照明装置100中设置多块不同的光源板21，同时设置与每块光源板21相对应的开关，从而在使用时，可以单独开启某一个或几个光源板21，也可以同时开启所有的光源板21，以便满足不同场景的需求。

进一步地，也可在同一块光源板21上的不同位置处设置多组灯珠20，同时设置与每组灯珠20相对应的开关，从而在使用时，可以单独开启某一组或几组灯珠20，也可同时开启所有的灯珠20，这样不仅能够满足不同场景的需求，而且还能使得照明装置100更加轻巧，结构更加简单。

综上所述，本实用新型的照明装置100通过对透镜10的结构进行改进，将传统的透镜的结构改为环形结构且为多层全反射透镜，与此同时，将透镜10的截面轮廓设计成围绕光学模组1的轴线旋转对称，从而不但增大了光线的入射面积和出光面积，而且还减小了透镜10的厚度，使得透镜10更加地轻薄。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：

光学模组，包括透镜，所述透镜为环形结构并包括位于透镜顶部的出光面、位于透镜底部的入射面区域以及位于入射面区域侧部的反射面区域；

光源模组，位于所述光学模组的下方，所述光源模组包括呈阵列式排布的灯珠，所述灯珠位于所述透镜的下方；

其中，所述透镜为多层全反射透镜，所述透镜的截面轮廓围绕所述光学模组的轴线旋转对称。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述光学模组包括光学板，所述透镜设置在所述光学板上，所述光学板上形成有透射区和非透射区，所述透镜设置在所述光学板的底部并位于所述透射区内。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述出光面为平面。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述透镜的底部凹陷形成有位于所述灯珠上方的第一凹槽和第二凹槽，所述入射面区域包括位于第一凹槽侧部的第一入射面、位于第二凹槽侧部的第二入射面以及位于第二凹槽顶部的第三入射面，所述反射面区域包括由内向外环绕所述第一入射面的第一反射面和由内向外环绕所述第二入射面的第二反射面；所述第一入射面用于将投射到其上的光线全部折射到所述第一反射面，所述第二入射面用于将投射到其上的光线全部折射到所述第二反射面，所述第一反射面、第二反射面分别用于将折射过来的光线反射到所述出光面。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：所述第一入射面和第二入射面均为竖直面，且所述第一入射面的底端低于所述第二入射面的底端并高于所述灯珠的发光面，所述第一入射面的顶端高于所述第二入射面的顶端；所述第三入射面为水平面，用于将所述灯珠发出的位于透镜的光轴附近的光线折射到所述出光面后折射出去。

6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：所述第一反射面和第二反射面均呈开口朝上的碗状设置；所述第一反射面与所述第一入射面之间以及所述第二反射面与所述第二入射面之间均通过斜面连接。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于：所述斜面与所述第一反射面或第二反射面相连的一端高于与所述第一入射面或第二入射面相连的一端。

8.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：所述第一反射面为光面。

9.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：所述第一反射面由多个鳞片拼接而成。

10.根据权利要求1-9任一项所述的照明装置，其特征在于：定义所述透镜具有一环形的中心线，所述灯珠位于所述透镜的下方并与所述中心线对齐。

11.根据权利要求1-9任一项所述的照明装置，其特征在于：定义所述透镜具有一环形的中心线，所述灯珠位于所述透镜的下方并偏离所述中心线设置。

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