CN217503549U - 照明模组及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种照明模组以及灯具，所述照明模组包括镜筒，所述镜筒内形成有安装腔，所述镜筒上开设有出光口，所述安装腔内沿其轴向依次设置有光源、准直透镜组以及校正光学元件，所述光源发出的光线依次经过所述准直透镜组和所述校正光学元件后，自所述出光口射出。本实用新型的照明模组，利用能量对应原则，进行光学系统设计，得到近似窗影光斑的光学效果。

Description

照明模组及灯具

技术领域

本实用新型是关于照明设备技术领域，特别是关于一种照明模组及照明灯具。

背景技术

近几年市场上关于仿自然的照明系统逐渐增多，国内外企业的相关方案多种多样，但均普遍存在以下缺陷：灯具较厚、光斑截止性较差，失真度较高，光学效率低等。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种照明模组，其利用能量对应原则，进行光学系统设计，得到近似窗影光斑的光学效果。

为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种照明模组，包括镜筒，所述镜筒内形成有安装腔，所述镜筒上开设有出光口，所述安装腔内沿其轴向依次设置有光源、准直透镜组以及校正光学元件，所述光源发出的光线依次经过所述准直透镜组和所述校正光学元件后，自所述出光口射出。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述准直透镜组包括沿光路方向设置的一个或多个准直收光透镜，所述准直收光透镜的作用为提升光源可控光的范围，提升系统效率。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述校正光学元件包括用于矫正光斑的自由曲面透镜，所述自由曲面透镜可在照明模组将光线投射至立面墙，使其形成方形光斑。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述校正光学元件包括用于矫正光斑的自由曲面透镜，所述自由曲面透镜的入光面为平面，出光面为非旋转对称自由曲面。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述出光面上形成有多条轮廓线，每一条所述轮廓线均符合如下参数化曲线：

其中，P(t)为曲线控制点；B(t)为曲线上的坐标点；i为第i个控制点；n为控制点个数；t为系数，其值为i/(n+1)。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述镜筒安装腔的内壁上涂覆有能吸收杂光的涂料层。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述镜筒由可吸收杂光的材质制成。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述光源为小尺寸的LED光源。

本实用新型的实施例提供了一种灯具，包括灯壳以及上述的照明模组。所述灯壳上开设有光线出口；多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳内，所述照明模组的出光口朝向所述灯壳的光线出口方向设置。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述光线出口开设于所述灯壳的底部，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳的侧壁上且所述照明模组的出光口向所述光线出口方向倾斜设置，以使所述照明模组出射的光线经所述光线出口直接射出。

本实用新型的实施例提供了一种灯具，包括灯壳、上述的照明模组、散热构件以及反射镜。所述灯壳上开设有光线出口；多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳内；所述散热构件设置于所述灯壳内且位于所述照明模组的下方；所述反射镜设置于所述灯壳内，所述照明模组发出的光线经所述反射镜反射后，自所述灯壳的光线出口射出。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述光线出口开设于所述灯壳的底部，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳的侧壁上，所述反射镜设置于所述照明模组的出光路径上。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述反射镜活动设置于所述灯壳内，且其与所述灯壳侧壁之间的角度可调节。

在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述灯壳上于所述光线出口处设置有环形遮光罩。

与现有技术相比，本实用新型实施方式的照明模组，利用能量对应原则，进行光学系统设计，得到近似窗影光斑的光学效果。

本实用新型实施方式的照明模组，采用小尺寸的LED配合准直透镜组，实现均匀截止的太阳光斑。

本实用新型实施方式的灯具，采用单元化设计(整灯光源采用多个照明模组阵列排设形成)，每个单元(每个照明模组)光斑效果好，光效高，进行有效阵列组合后，实现了截止良好的光斑效果，同时得到了较薄的灯具厚度。

本实用新型实施方式的灯具，利用单元化的照明模组阵列组合，得到大面积的光斑效果，进而实现仿自然的太阳光斑效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的照明模组结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的照明模组结构示意图。

图3是本实用新型实施例一和实施例二的照明模组结构中自由曲面透镜示意图。

图4是本实用新型一实施方式的照明模组的配光角度分布图。

图5是本实用新型实施例三的灯具结构立体示意图；

图6是本实用新型实施例三的灯具结构截面图。

图7是本实用新型实施例四的灯具结构立体示意图；

图8是本实用新型实施例四的灯具结构截面图。

图9是本实用新型一实施方式的灯具的仿太阳光斑效果图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例一

如图1所示，本实用新型一实施方式提供了一种两片式照明模组10，包括镜筒100，设置于镜筒100内的光源200，准直透镜组300以及校正光学元件400。

镜筒100呈柱形结构设置，镜筒100内形成有安装腔101，安装腔101内壁上涂覆有能吸收杂光的涂料层。镜筒100上开设有出光口102。光源200、准直透镜组300以及校正光学元件400依次设置于安装腔101内，光源200发出的光线依次经过准直透镜组300和校正光学元件400后，自出光口102射出。在其他实施例中，镜筒100可由可吸收杂光的材质制成，或者镜筒100为黑色，固定光源200、准直透镜组300和校正光学元件400的同时，吸收杂光。

光源200为小尺寸的LED光源。

准直透镜组300包括沿光路方向设置的一片准直收光透镜301，准直收光透镜301嵌设于镜筒100内，其作用为提升光源200可控光的范围，提升系统效率。

校正光学元件400包括用于矫正光斑的自由曲面透镜401，自由曲面透镜401嵌设于镜筒100内，用于将对称的光强矫正成非对称的光强，使的照明模组将光线倾斜投射至立面墙时，能够在立面墙上形成方形光斑。如图3所示，自由曲面透镜401的入光面为平面，出光面为非旋转对称自由曲面。自由曲面透镜401的出光面上形成有多条轮廓线，每一条所述轮廓线均符合如下参数化曲线：

其中，P(t)为曲线控制点；B(t)为曲线上的坐标点；i为第i个控制点；n为控制点个数；t为系数，其值为i/(n+1)。根据需要形成光斑的矩形区域均匀照度作为优化目标，采用软件(lighttools等)自动控制优化上述参数化曲线的各种参数，形成自由曲面透镜401，安装于镜筒100内后，使得光源200发出的光线，经过准直透镜组300和自由曲面透镜401之后，均匀分布在目标位置，经光学系统出射的光效角度≤10°。

实施例二

如图2所示，本实用新型一实施方式提供了一种三片式照明模组10，包括镜筒100，设置于镜筒100内的光源200，准直透镜组300以及校正光学元件400。

镜筒100呈柱形结构设置，镜筒100内形成有安装腔101，安装腔101内壁上涂覆有能吸收杂光的涂料层。镜筒100上开设有出光口102。光源200、准直透镜组300以及校正光学元件400依次设置于安装腔101内，光源200发出的光线依次经过准直透镜组300和校正光学元件400后，自出光口102射出。在其他实施例中，镜筒100可由可吸收杂光的材质制成，或者镜筒100为黑色，固定光源200、准直透镜组300和校正光学元件400的同时，吸收杂光。

光源200为小尺寸的LED光源。

准直透镜组300包括沿光路方向依次设置的两个准直收光透镜301，准直收光透镜301嵌设于镜筒100内，其作用为提升光源200可控光的范围，提升系统效率。

校正光学元件400包括用于矫正光斑的自由曲面透镜401，自由曲面透镜401嵌设于镜筒100内，用于将对称的光强矫正成非对称的光强，使的照明模组将光线倾斜投射至立面墙时，能够在立面墙上形成方形光斑。如图3所示，自由曲面透镜401的入光面为平面，出光面为非旋转对称自由曲面。自由曲面透镜401的出光面上形成有多条轮廓线，每一条所述轮廓线均符合如下参数化曲线：

其中，P(t)为曲线控制点；B(t)为曲线上的坐标点；i为第i个控制点；n为控制点个数；t为系数，其值为i/(n+1)。根据需要形成光斑的矩形区域均匀照度作为优化目标，采用软件(lighttools等)自动控制优化上述参数化曲线的各种参数，形成自由曲面透镜401，安装于镜筒100内后，使得光源200发出的光线，经过准直透镜组300和自由曲面透镜401之后，均匀分布在目标位置，经光学系统出射的光效角度≤10°。

如图4所示，图4为本实用新型一实施方式的照明模组的配光角度分布图，通过本照明模组的准直透镜组，可得到近似平行光的小角度光束，从而实现清晰截止的仿太阳光斑效果。

实施例三

如图5和图6所示，本实用新型的实施例提供了一种灯具，包括灯壳20以及设置于灯壳20内的上述的照明模组10。

灯壳20的底部开设有光线出口21；多个照明模组10阵列排设于灯壳20内，具体的，排设于灯壳20的侧壁上且照明模组10的出光口朝向灯壳20的光线出口21方向设置，以使照明模组21出射的光线经光线出口21直接射出。灯壳20上于光线出口21处设置有环形聚光罩22。

在本实施例中，照明模组10阵列排设，光线直接经光线出口21射出。为了使得灯具更加轻薄，会将照明模组设置于灯壳20的侧壁上，但该设置使得普通的照明模组形成的矩形光斑，照射于立面墙上时会形成梯形光斑，造成梯形失真。因此，本申请中，照明模组10内设置有校正光学元件400(自由曲面透镜401)，能够用于矫正梯形失真，使得灯具在立面墙上形成不失真的矩形光斑。该方案的好处是方案简单，光线射出路径上没有损耗，系统光效高。

实施例四

如图7和图8所示，本实用新型的实施例提供了一种灯具，包括灯壳20以及设置于灯壳20内的散热构件30、反射镜40以及上述的照明模组10。

灯壳20的底部开设有光线出口21；多个照明模组10阵列排设于灯壳20内，具体的，排设于灯壳20的侧壁上。散热构件30设置于灯壳20内且位于照明模组10的下方，用于给照明模组10散热；反射镜40设置于灯壳20内，且位于照明模组10的出光路径上。照明模组10发出的光线经反射镜40反射后，自灯壳20的光线出口21射出。反射镜40与灯壳20的侧壁之间可活动连接，其与灯壳20侧壁之间的角度可调节，可以实现不同的光线出射角度。灯壳20上于光线出口21处设置有环形聚光罩22。

在本实施例中，照明模组10阵列排设，通过平面镜40反射光路，经光线出口21射出。同样为了使得灯具更加轻薄，会将照明模组设置于灯壳20的侧壁上，但该设置使得普通的照明模组形成的矩形光斑，照射于立面墙上时会形成梯形光斑，造成梯形失真。因此，本申请中，照明模组10内设置有校正光学元件400(自由曲面透镜401)，能够用于矫正梯形失真，使得灯具在立面墙上形成不失真的矩形光斑。该方案的好处是灯体体积相对较小，方便灯具安装，同时平面镜40的安装角度可调，可以实现不同的光线出射角度。

如图9所示，本实用新型的灯具，利用单元化的照明模组阵列组合，得到大面积的光斑效果，进而实现仿自然的太阳光斑效果。

与现有技术相比，本实用新型实施方式的照明模组，利用能量对应原则，进行光学系统设计，得到近似窗影光斑的光学效果。

本实用新型实施方式的照明模组，采用小尺寸的LED配合准直透镜组，实现均匀截止的太阳光斑。

本实用新型实施方式的灯具，采用单元化设计(整灯光源采用多个照明模组阵列排设形成)，每个单元(每个照明模组)光斑效果好，光效高，进行有效阵列组合后，实现了截止良好的光斑效果，同时得到了较薄的灯具厚度。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种照明模组，其特征在于，包括镜筒，所述镜筒内形成有安装腔，所述镜筒上开设有出光口，所述安装腔内沿其轴向依次设置有光源、准直透镜组以及校正光学元件，所述光源发出的光线依次经过所述准直透镜组和所述校正光学元件后，自所述出光口射出。

2.如权利要求1所述的照明模组，其特征在于，所述准直透镜组包括沿光路方向设置的一个或多个准直收光透镜；和/或

所述镜筒安装腔的内壁上涂覆有能吸收杂光的涂料层。

3.如权利要求1所述的照明模组，其特征在于，所述校正光学元件包括用于矫正光斑的自由曲面透镜，所述自由曲面透镜的入光面为平面，出光面为非旋转对称自由曲面。

4.如权利要求3所述的照明模组，其特征在于，所述出光面上形成有多条轮廓线，每一条所述轮廓线均符合如下参数化曲线：

其中，P(t)为曲线控制点；B(t)为曲线上的坐标点；i为第i个控制点；n为控制点个数；t为系数，其值为i/(n+1)。

5.一种灯具，其特征在于，包括：

灯壳，所述灯壳上开设有光线出口；

如权利要求1～4任一所述的照明模组，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳内，所述照明模组的出光口朝向所述灯壳的光线出口方向设置。

6.如权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述光线出口开设于所述灯壳的底部，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳的侧壁上且所述照明模组的出光口向所述光线出口方向倾斜设置，以使所述照明模组出射的光线经所述光线出口直接射出。

7.一种灯具，其特征在于，包括：

灯壳，所述灯壳上开设有光线出口；

如权利要求1～4任一所述的照明模组，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳内；

散热构件，所述散热构件设置于所述灯壳内且位于所述照明模组的下方；以及

反射镜，所述反射镜设置于所述灯壳内，所述照明模组发出的光线经所述反射镜反射后，自所述灯壳的光线出口射出。

8.如权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述光线出口开设于所述灯壳的底部，多个所述照明模组阵列排设于所述灯壳的侧壁上，所述反射镜设置于所述照明模组的出光路径上。

9.如权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述反射镜活动设置于所述灯壳内，且其与所述灯壳侧壁之间的角度可调节。

10.如权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述灯壳上于所述光线出口处设置有环形遮光罩。

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