CN220749917U - 灯具及其透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灯具及其透镜，透镜包括透镜本体；所述透镜本体包括至少两层控光结构，至少两层所述控光结构由内到外依次套设，每一层所述控光结构的外表面为曲面，至少两层所述控光结构的外表面的曲率非等同设置；该透镜通过设置由内到外依次套设的至少两层控光结构，并将该至少两层控光结构的外表面设置为曲面且曲率非等同设置，进而可对全反射的光线进行合理分配，为发生全反射的光线进行导向并实现在精准位置进行混光，且有利于灯具实现光束角调节以及提高光斑均匀度，实现防眩光作用，提高照射效果，避免出现黄斑、杂散光等问题。

Description

灯具及其透镜

技术领域

本实用新型涉及照明领域，尤其涉及灯具及其透镜。

背景技术

相关技术中的灯具通常包括光源以及透镜，该灯具光束角比较单一，调节难度大且调节精度低，另外，相关技术中的灯具还存在光斑均匀性差以及存在杂散光黄斑等问题，进而影响用户使用体验。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的灯具及其透镜。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种透镜，包括透镜本体；所述透镜本体包括至少两层控光结构，至少两层所述控光结构由内到外依次套设，每一层所述控光结构的外表面为曲面，至少两层所述控光结构的外表面的曲率非等同设置。

在一些实施例中，最外层的所述控光结构的外表面为第一曲面，所述第一曲面上设置有防眩结构。

在一些实施例中，所述防眩结构包括基于多条第一费马螺旋线形成的多个第一凸起；所述第一费马螺旋线具有沿光线传播方向延伸的第一端；

沿同一条所述第一费马螺旋线排布多个所述第一凸起在所述第一费马螺旋线的延伸方向上的尺寸朝所述第一端所在方向逐渐增大设置。

在一些实施例中，所述透镜本体的一端形成有出光面；每一所述控光结构的横截面尺寸沿光线传播方向逐渐增大设置。

在一些实施例中，最里层的所述控光结构与所述出光面的中心区对应设置，最里层的所述控光结构呈半球状或者锥状；其余所述控光结构为一端设置有开口的杯体结构，所述开口相背于所述出光面设置。

在一些实施例中，所述控光结构为四层，每层所述控光结构的外表面形成一入光面；

相邻设置的两层所述控光结构之间形成有至少部分腔体。

在一些实施例中，所述透镜还包括第一导光结构；

所述第一导光结构居中设置于所述出光面上；

所述第一导光结构包括呈阵列式排布的多个导光单元，每一所述导光单元凸出设置于所述出光面上，且每一导光单元的凸起面为曲面。

在一些实施例中，所述透镜还包括第二导光结构；

所述第二导光结构设置于所述出光面上且位于所述第一导光结构的外周。

在一些实施例中，所述第二导光结构包括基于多条第二费马螺旋线形成的多个第二凸起，所述第二凸起的凸起面为曲面；所述第二费马螺旋线具有朝远离所述出光面中心延伸的第二端；

沿同一条所述第二费马螺旋线排布的多个所述第二凸起在所述第二费马螺旋线延伸方向上的尺寸朝所述第二端所在方向逐渐增加。

本实用新型还构造一种灯具，包括本实用新型所述的透镜。

实施本实用新型灯具及其透镜，具有以下有益效果：该透镜通过设置由内到外依次套设的至少两层控光结构，并将该至少两层控光结构的外表面设置为曲面且曲率非等同设置，进而可对全反射的光线进行合理分配，为发生全反射的光线进行导向并实现在精准位置进行混光，且有利于灯具实现光束角调节以及提高光斑均匀度，实现防眩光作用，提高照射效果，避免出现黄斑、杂散光等问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中灯具的结构示意图；

图2是图1所示灯具中的透镜的结构示意图；

图3是图2所示透镜的另一角度结构示意图；

图4是图2所示透镜的剖视图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是“纵”、“横”、“竖直”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，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，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1示出了本实用新型灯具的一些优选实施例。该灯具可用于照明，其结构简单、制造成本低、安装简便且可实现多路调光束角，能够实现多种不同光斑直径控制，实现智能调光。

在一些实施例中，该灯具可包括光源200、透镜100以及反光杯300。在一些实施例中，光源200可在通电状态下发光。该透镜100设置于光源200的发光方向上，用于对光源200发出的光进行控光。该反光杯300安装于透镜100远离光源200的一侧，可用于对透过透镜100且杂散的光进行反射，进而可改变杂散光的光角度，使得光线集中。在一些实施例中，该灯具还可包括外壳，该外壳可套设透镜100、光源200以及反光杯300。

如图2及图3所示，在一些实施例中，该透镜100可包括透镜本体10，该透镜本体10整体可大致呈圆台状，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该透镜本体10不限于整体呈圆台状。该透镜本体10可采用透光材料制成，在一些实施例中，该透镜本体10可采用PC和PMAM加玻璃材料制成。该透镜本体10的径向尺寸可朝光源200的发光方向逐渐增大设置。该透镜本体10的一端形成有出光面10a，该出光面10a形成于透镜本体10径向尺寸最大的端面上。该出光面10a可与光源200相对设置，可供光源200发出的光透出。

如图3及图4所示，在一些实施例中，该透镜本体10可包括至少两层控光结构11，该至少两层控光结构11可由内到外依次套设。每一控光结构11的横截面尺寸可沿光线传播方向逐渐增大设置。具体地，在一些实施例中，该控光结构11可以为四层。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该控光结构11不限于为四层，可以为两层、三层或者大于四层。四层控光结构11一体成型，在一些实施例中，四层控光结构11可通过注塑一体成型。在一些实施例中，该四层控光结构11可包括依次设置的第一控光结构111、第二控光结构112、第三控光结构113、第四控光结构114。其中第一控光结构111为最外层的控光结构11，第四层控光结构114为最里层的控光结构11。最里层的控光结构11(也即第四控光结构114)可与出光面10a的中心区对应设置，具体地，其可与出光面10a的中心区同轴设置，该第四控光结构114的中轴线可与出光面10a的中轴线重合。在一些实施例中，该最里层的控光结构11(也即第四控光结构114)可呈半球状。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该最里层的控光结构11不限于呈半球状，其可以呈锥状。其余控光结构11(也即第一控光结构111、第二控光结构112、第三控光结构113)为一端设置有开口的杯体结构，每个控光结构11的开口均位于与出光面10a相背设置的一侧，且第四控光结构114到第三控光结构113的开口之间留设有设定距离，该设定距离大于零。在一些实施例中，该至少两层控光结构11的径向尺寸可由外到内依次减小，进而可与光源200配合使用，满足光学路径需求。

在一些实施例中，每一层控光结构11的外表面均可以为曲面，在一些实施例中，该四层控光结构11的外表面的曲率非等同设置，进而可对全反射的光线进行合理分配，为发生全反射的光线进行导向并实现在精准位置进行混光，且有利于灯具实现光束角调节以及提高光斑均匀度，实现防眩光作用，提高照射效果，避免出现黄斑、杂散光等问题。每一层控光结构11的外表面均可形成一入光面10b，该光源200发出的光可经过入光面10b进入透镜本体10中，至少部分可从出光面10a透出。在一些实施例中，相邻设置的两层控光结构11之间形成有至少部分腔体10c。通过留设腔体10c可便于光源200的安装。

在一些实施例中，第一控光结构111具有第一开口1111，该第一开口1111与出光面10a同轴设置，第一开口1111的中轴线与出光面10a的中轴线重合，第一开口1111的径向尺寸小于出光面10a的径向尺寸。该第一控光结构111的外表面为第一曲面，该第一曲面形成第一入光面1112。

在一些实施例中，第二控光结构112具有第二开口1121，该第二开口1121与第一开口1111同轴设置，且该第二开口1121到第一开口1111之间留设有大于零的设定距离，该第二开口1121较第一开口111更靠近出光面10a设置，且径向尺寸小于第一开口1111的径向尺寸。该第二控光结构112的外表面(也即与第一控光结构111相对设置的表面)可以为第二曲面，该第二曲面为光滑的曲面，其可形成第二入光面1122。该第二曲面的曲率与第一曲面的曲率可不等同设置。

在一些实施例中，该第三控光结构113具有第三开口1131，第三开口1131与第二开口1121同轴设置，且第三开口1131到第一开口1111之间留设有大于零的设定距离，该第三开口1131较第一开口111更靠近出光面10a设置，第三开口1131的径向尺寸小于第二开口1121的径向尺寸。第三控光结构113的外表面(也即与第二控光结构112相对设置的表面)可以为第三曲面，该第三曲面为光滑的曲面，其可形成第三入光面1132。该第三曲面的曲率与第二曲面的曲率以及第一曲面的曲率可不等同设置。

该第四控光结构114具有第四曲面，该第四曲面可朝向第三开口1131设置，且到第一开口1111留设有大于零的设定距离。该第四曲面为光滑的曲面，其可形成第四入光面1141，第四曲面的曲率与第三曲面、第二曲面以及第一曲面的曲率均可不等同设置。

第一控光结构111上与第一曲面相背设置的一面、第二控光结构112上的第二曲面、第二控光结构112上与第二曲面相背设置的一面、第三控光结构113上的第三曲面、第三控光结构113上与第三曲面相背设置的一面、以及第四曲面一同界定出腔体10c。腔体10c可以为不规则形状，腔体10c的部分用于供光源200安装。

在一些实施例中，该第一曲面上设置有防眩结构20。该防眩结构20可包括多个第一凸起21，该多个第一凸起21可基于多条第一费马螺旋线a形成，也即可通过多条第一费马螺旋线a分隔形成。其中每条第一费马螺旋线a具有第一端以及第三端，其中第一端可沿光线传播方向延伸，也即朝向出光面10a的方向，第三端朝控光结构11开口方向延伸。在一些实施例中，第一凸起21可大致呈菱形或者三角形，且第一凸起21的凸起面可以为曲面。在一些实施例中，沿同一条第一费马螺旋线a排布的多个第一凸起21在第一费马螺旋线a延伸方向上的尺寸朝第一端所在方向逐渐增大设置。具体地，在一些实施例中，呈菱形的第一凸起21可以为两个呈三角形的第一凸起21拼接形成，每个呈三角形的第一凸起21的底边长可以为1.8mm，多个呈三角形的第一凸起21的高度朝向出光面10a逐渐增大，且依次增加的幅度为0.2mm。通过设置该防眩结构可进一步高效利用光线，降低光损，与第一控光结构111共同作用起到精确控制光束角和防眩作用且具有使得整个灯具照射均匀，无杂散光、黄斑以及具有高光效的光学效果。

在一些实施例中，该透镜100还包括第一导光结构30，该第一导光结构30可设置于该出光面10a上。具体地，在一些实施例中，第一导光结构30居中设置于出光面10a上，用于将出光面10a中心区透过的光导出。在一些实施例中，该第一导光结构30可包括多个导光单元31，每个导光单元31为导光微结构，可凸出设置于该出光面10a上，且凸起面可以为曲面，也即珠面。在一些实施例中，每一导光单元31形成单个的聚光凸台，每一导光单元31的凸起高度可以为0.15mm～0.2mm(包括端值0.15mm以及0.2mm)。在一些实施例中，每个导光单元31可呈正六边形，可以理解地，在其他一些实施例中，该每个导光单元31也可不限于呈正六变形，其可呈正方形、三角形、圆形等。多个导光单元31呈阵列式排布，具体地，在一些实施例中，该多个导光单元31可呈蜂窝状排布。在一些实施例中，每一导光单元31的最小边长可以为0.7mm。在一些实施例中，该多个同一列或同一排的导光单元31的横截面尺寸可沿出光面10a的径向方向朝出光面10a的外边缘逐渐增大设置。在其他一些实施例中，该多个同一列或同一排的导光单元31的横截面尺寸也可等同设置。该导光单元31可将光源200发出的光线再次进行调整，消去杂散光跟黄光斑。

在一些实施例中，该透镜100还可包括第二导光结构40。该第二导光结构40设置于该出光面10a上，且位于第一导光结构30的外周，且在出光面10a径向方向上的布置宽度为20mm～35mm(包括端值20mm以及35mm)。在一些实施例中，该第二导光结构40可包括多个第二凸起41，该多个第二凸起41可凸出该出光面10a设置，其凸起面可以为曲面。该多个第二凸起41可通过多条第二费马螺旋线b形成。每一第二费马螺旋线b具有第二端以及第四端，其中第二端朝远离出光面10a中心延伸，第四端朝第一导光结构30方向延伸。沿同一条第二费马螺旋线b排布的多个第二凸起41在第二费马螺旋线b延伸方向上的尺寸朝第二端所在方向逐渐增加，也即使得位于同一径向上的第二凸起41的尺寸可朝出光面10a的外边缘同比例增加。在一些实施例中，该第二凸起41为导光微结构，其可呈三角形或者菱形。通过设置该第二导光结构40可将部分杂散光导入反光杯300，进而可便于实现科学高效地进行光线利用。

在一些实施例中，该光源200可选择立体光源，其可安装于腔体10c中，通过多层控光结构11，实现光线的合理分配，进而使得光线经过透镜本体10透出至反光杯300后的光束角为80度。通过设置该透镜100可使得该灯具的光束角可调节为15度～80度(包括端值15度和80度)。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种透镜，其特征在于，包括透镜本体(10)；所述透镜本体(10)包括至少两层控光结构(11)，至少两层所述控光结构(11)由内到外依次套设，每一层所述控光结构(11)的外表面为曲面，至少两层所述控光结构(11)的外表面的曲率非等同设置。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，最外层的所述控光结构(11)的外表面为第一曲面，所述第一曲面上设置有防眩结构(20)。

3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述防眩结构(20)包括基于多条第一费马螺旋线形成的多个第一凸起(21)；所述第一费马螺旋线具有沿光线传播方向延伸的第一端；

沿同一条所述第一费马螺旋线排布多个所述第一凸起(21)在所述第一费马螺旋线的延伸方向上的尺寸朝所述第一端所在方向逐渐增大设置。

4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜本体(10)的一端形成有出光面(10a)；每一所述控光结构(11)的横截面尺寸沿光线传播方向逐渐增大设置。

5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，最里层的所述控光结构(11)与所述出光面(10a)的中心区对应设置，最里层的所述控光结构(11)呈半球状或者锥状；其余所述控光结构(11)为一端设置有开口的杯体结构，所述开口相背于所述出光面(10a)设置。

6.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述控光结构(11)为四层，每层所述控光结构(11)的外表面形成一入光面(10b)；

相邻设置的两层所述控光结构(11)之间形成有至少部分腔体(10c)。

7.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述透镜还包括第一导光结构(30)；

所述第一导光结构(30)居中设置于所述出光面(10a)上；

所述第一导光结构(30)包括呈阵列式排布的多个导光单元(31)，每一所述导光单元(31)凸出设置于所述出光面(10a)上，且每一导光单元(31)的凸起面为曲面。

8.根据权利要求7所述的透镜，其特征在于，所述透镜还包括第二导光结构(40)；

所述第二导光结构(40)设置于所述出光面(10a)上且位于所述第一导光结构(30)的外周。

9.根据权利要求8所述的透镜，其特征在于，所述第二导光结构(40)包括基于多条第二费马螺旋线形成的多个第二凸起(41)，所述第二凸起(41)的凸起面为曲面；所述第二费马螺旋线具有朝远离所述出光面(10a)中心延伸的第二端；

沿同一条所述第二费马螺旋线排布的多个所述第二凸起(41)在所述第二费马螺旋线延伸方向上的尺寸朝所述第二端所在方向逐渐增加。

10.一种灯具，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的透镜。