CN221054865U - 光源扩散结构及照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光源扩散结构及照明灯具，涉及照明设备技术领域，所公开的光源扩散结构包括：扩散主体，扩散主体包括入光侧和与入光侧相背设置的出光侧，入光侧包括第一区域和第二区域，第一区域与第二区域相邻；第一区域设置有朝背离出光侧的方向凸起的控光曲面，以使光源射出的部分光线在控光曲面上发生折射，并从出光侧呈特定角度出射，其中，特定角度与控光曲面的曲率相对应；第二区域设置有朝背离出光侧的方向凸起的若干个扩光透镜，以使光源射出的另一部分光线在扩散主体内发生至少一次交叉，并从出光侧呈发散状出射。可以根据实际需求选择对应曲率的控光曲面，以得到对应形状、面积的照射区域，从而提升了照明灯具的适配度。

Description

光源扩散结构及照明灯具

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，尤其涉及一种光源扩散结构及照明灯具。

背景技术

随着生活质量的提升，为满足消费者的多样化需求，生产厂家不断地改进并升级照明灯具的外观及结构，以满足用户的个性化需求。

相关技术中，照明灯具包括光源和扩散板，扩散板用于将光源发射的点光源扩散为面光源，以提升光源的均匀性。然而，由于扩散板功能的局限性，光源经扩散板后形成的照射区域的形状通常为圆形，导致照明灯具的照射区域的形状较为单一，无法满足特定场景的使用需求。

实用新型内容

本实用新型公开一种光源扩散结构及照明灯具，以解决相关技术中，由于扩散板功能的局限性，导致照明灯具的照射区域的形状较为单一，无法满足特定场景的使用需求的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型的技术方案公开了一种光源扩散结构，包括：扩散主体；

所述扩散主体包括入光侧和与所述入光侧相背设置的出光侧，所述入光侧包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述第二区域相邻；

所述第一区域设置有控光曲面，所述控光曲面朝背离所述出光侧的方向凸起，以使光源射出的部分光线在所述控光曲面上发生折射，并从所述出光侧呈特定角度出射，其中，所述特定角度与所述控光曲面的曲率相对应；

所述第二区域设置有若干个扩光透镜，若干个所述扩光透镜均朝背离所述出光侧的方向凸起，以使所述光源射出的另一部分光线在所述扩散主体内发生至少一次交叉，并从所述出光侧呈发散状出射。

可选地，所述扩散主体为环形结构，所述第一区域位于所述扩散主体的外侧，所述第二区域位于所述扩散主体的内侧；

所述控光曲面靠近所述扩散主体外侧的曲率小于靠近所述扩散主体的内侧的曲率，以使射入所述控光曲面的光线在靠近所述扩散主体外侧的折射角度小于靠近所述扩散主体内侧的折射角度。

可选地，所述控光曲面的靠近所述扩散主体内侧的边缘与位于所述第二区域边缘处的所述扩光透镜之间具有接触面，所述接触面与所述出光侧所在的平面垂直。

可选地，若干个所述扩光透镜在所述第二区域呈阵列分布。

可选地，若干个所述扩光透镜的曲率均相同。

可选地，所述第二区域包括至少两个子区域，至少两个所述子区域沿所述扩散主体内侧的周向分布，位于不同所述子区域的所述扩光透镜的曲率不同。

第二方面，本实用新型的技术方案公开了一种照明灯具，所公开的照明灯具包括壳体、光源和上述的光源扩散结构；

所述壳体设置有内腔，所述光源和所述光源扩散结构均设置于所述内腔，所述光源靠近所述入光侧设置。

可选地，所述照明灯具还包括准直透镜；

所述准直透镜设于所述光源和所述光源扩散结构之间，所述准直透镜包括入光部和出光部，所述入光部靠近所述光源，所述出光部靠近所述光源扩散结构，所述准直透镜用于将所述光源射出的光线传导至所述光源扩散结构。

可选地，所述入光部设置有收光槽，所述收光槽包括槽底和槽壁，所述槽底设有折射曲面，所述折射曲面朝向所述光源一侧凸起；

所述光源射出的光线进入所述收光槽，经所述槽底和所述槽壁折射至所述准直透镜的内部，并从所述出光部呈平行光束出射。

可选地，所述壳体、所述光源以及所述光源扩散结构均为环状结构，所述第一区域靠近所述壳体的外侧，所述第二区域靠近所述壳体的内侧；

所述光源射入所述第一区域的光线从所述出光侧呈特定角度出射，所述光源射入所述第二区域的光线从所述出光侧呈发散状出射。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下技术效果：

本实用新型的技术方案公开的光源扩散结构中，扩散主体包括入光侧和与入光侧相背设置的出光侧，入光侧包括第一区域和第二区域，第一区域与第二区域相邻；第一区域设置有朝背离出光侧的方向凸起的控光曲面，以使光源射出的部分光线在控光曲面上发生折射，并从出光侧呈特定角度出射，其中，特定角度与控光曲面的曲率相对应。第二区域设置有朝背离出光侧的方向凸起的若干个扩光透镜，以使光源射出的另一部分光线在扩散主体内发生至少一次交叉，并从出光侧呈发散状出射。可以根据实际需求选择对应曲率的控光曲面，以得到对应形状、面积的照射区域，从而提升了照明灯具与使用场景的适配度，同时，也能进一步提升照射区域照度的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的光源扩散结构的剖面图；

图2为本实用新型实施例公开的光源扩散结构的光路图；

图3为本实用新型实施例公开的照明灯具的爆炸图；

图4为本实用新型实施例公开的光源扩散结构的结构示意图；

图5为本实用新型说明书附图4中A处的放大图。

附图标记说明：

100-光源扩散结构、110-扩散主体、101-入光侧、1011-第一区域、1012-第二区域、102-出光侧、120-控光曲面、130-扩光透镜；

200-壳体；

300-光源；

400-准直透镜、410-入光部、411-收光槽、412-槽底、413-槽壁、420-出光部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

请参考图1至图5，本实用新型的技术方案公开了一种光源扩散结构100，用于对光源300射出的光线进行扩散、混光，所公开的光源扩散结构100可以包括扩散主体110，扩散主体110可采用玻璃、塑料等材质制成，扩散主体110包括入光侧101和与入光侧101相背设置的出光侧102，光源300射出的光线经入光侧101进入到扩散主体110内，并由出光侧102射出，进而在被照射物体表面形成一定形状的照射区域，照射区域的形状可以为圆形、楔形以及其他形状。入光侧101包括第一区域1011和第二区域1012，第一区域1011与第二区域1012相邻，光源300射出的光线可以至少部分覆盖第一区域1011和第二区域1012。图1为光源扩散结构100的截面图，第一区域1011和第二区域1012可沿截面方向分布，也可沿垂直于截面的方向分布。

第一区域1011设置有控光曲面120，控光曲面120朝背离出光侧102的方向凸起，用于形成控光曲面120的材质可与扩散主体110的材质相同，同样采用玻璃、塑料等材质制成。当光源300的部分光线照射至控光曲面120时，会在控光曲面120上经折射后进入到扩散主体110内部，并由出光侧102呈特定角度出射，从而在被照物体上形成特定形状、面积的照射区域。

需要说明的是，光线由出光侧102呈特定角度出射，该特定角度与控光曲面120的曲率相对应，当光线照射至控光曲面120的曲率较大的位置时，对应的特定角度就较大，也即光源300射出的光线经控光曲面120后发生大角度折射；当光线照射至控光曲面120的曲率较小的位置时，对应的特定角度就较小，也即光源300射出的光线经控光曲面120后发生小角度折射；光线照射至控光曲面120的曲率为零的位置时，光源300垂直出射不发生折射。可以通过控制控光曲面120上各处的曲率，使得光线照射至控光曲面120时，能够实现特定角度的折射，从而在被照物体上形成特定形状、面积的照射区域，使得照射区域与照明场景之间实现良好的匹配。控光曲面120上各处的曲率可根据不同照明场景的使用需求对应设计。

在入光侧101的第二区域1012还设置有若干个扩光透镜130，若干个扩光透镜130均朝背离出光侧102的方向凸起，扩光透镜130的材质也可与扩散主体110的材质相同。扩光透镜130的数量可以为三个或三个以上，具体数量可以根据实际的扩散、混光需求进行选择。光源300射出的光线大体可以分为两部分，一部分射向控光曲面120，另一部分光线射向若干个扩光透镜130，会在扩光透镜130的表面经折射后进入到扩散主体110内部，且会在扩散主体110内发生至少一次交叉，实现混光效果，然后光线从出光侧102呈发散状出射。经过扩光透镜130的扩散、混光后，提升了出射光线的均匀性，避免在被照物体上形成不均匀光斑，进而提升了照明效果。

通过上文所述可知，本实用新型的技术方案公开的光源扩散结构100中，通过在扩散主体110的入光侧101设置控光曲面120和若干个扩光透镜130，能够对光源300射出的光线实现混光和定向扩散的效果，可以根据不同照明场景的使用需求选择对应曲率的控光曲面120，以得到对应形状、面积的照射区域，从而提升了照明灯具与照明场景的适配度，同时，也能进一步提升照射区域照度的均匀性。

进一步地，如图1至图5所示，扩散主体110为环形结构，第一区域1011位于扩散主体110的外侧，第二区域1012位于扩散主体110的内侧，可以理解的是，第一区域1011环绕设置于第二区域1012。环形结构的扩散主体110可应用于吸顶灯、台灯等照明灯具。光源300的一部分光线会射向第一区域1011，经控光曲面120的定向扩光作用，由出光侧102射出的光线主要集中在照射区域的外围，可用于补充照明或者氛围照明；光源300的另一部分光线会射向第二区域1012，经扩光透镜130的混光、扩散作用，由出光侧102射出的光线主要集中在照射区域的内部，可用于集中照明。

由于环形结构的扩散主体110的外侧需要与壳体200等结构件接触，如果光线在扩散主体110的外侧呈大角度折射，则折射光线容易射向壳体200等结构件，导致光线被部分吸收，影响照明效率。因此，可以使控光曲面120靠近扩散主体110外侧的曲率小于控光曲面120靠近扩散主体110的内侧的曲率，以使射入控光曲面120的光线在靠近扩散主体110外侧的折射角度小于靠近扩散主体110内侧的折射角度，避免在扩散主体110的外侧形成大角度折射，减少了壳体200等结构件对折射光线的吸收，从而提升了照明效率。

一些可选的实施例中，如图1和图2所示，控光曲面120的靠近扩散主体110内侧的边缘与位于第二区域1012边缘处的扩光透镜130之间具有接触面，需要说明的是，位于第二区域1012边缘处的扩光透镜130，是指若干个扩光透镜130中，位于第一区域1011和第二区域1012交界位置处的扩光透镜130。控光曲面120与扩光透镜130的接触面与出光侧102所在的平面垂直，在光源300发出的光线射向接触面时，会从出光侧102所在的平面垂直出射，不会由于接触面的存在而发生大角度折射，从而降低了折射光线被壳体200等结构件吸收的概率，进一步提升了照明效率。

进一步地，如图1至图5所示，光源300射向第二区域1012的光线会通过若干个扩光透镜130进行扩散、混光，如果若干个扩光透镜130排列较为随机，则会影响扩散、混光的效果。因此，可以使若干个扩光透镜130在第二区域1012呈阵列分布，能够对光源300射向第二区域1012的光线进行均匀的扩散、混光作用，从而提升了出射光线的一致性，进而提升了照射区域照度的均匀性。

一些可选的实施例中，如图5所示，若干个扩光透镜130的曲率均相同，一方面，便于若干个扩光透镜130的制作成型；另一方面，也能进一步提升出射光线的一致性以及照射区域照度的均匀性。

一些可选的实施例中，第二区域1012包括至少两个子区域，至少两个子区域的面积可以相同，也可以不同。至少两个子区域可以沿扩散主体110内侧的周向分布，也可以沿第二区域1012的径向分布，类似于第一区域1011和第二区域1012的分布方式。

不同曲率的扩光透镜130在扩散、混光的效果上也会存在差异，在一些照明场景下，会需要在被照物体上形成差异化照射区域。因此，可以使位于不同子区域的扩光透镜130的曲率不同，在光源300射向不同子区域时，扩散、混光的效果上也会存在差异，从而能够在照射区域形成差异化，以满足个性化的使用需求。

请参考图1至图5，本实用新型的技术方案还公开了一种照明灯具，所公开的照明灯具可以为吸顶灯、吊灯、射灯、落地灯、筒灯、台灯等，照明灯具具体可以包括壳体200、光源300和上述的光源扩散结构100。壳体200设置有内腔，光源300和光源扩散结构100均设置于内腔，壳体200能够对光源300和光源扩散结构100实现保护，同时也能防止灰尘等杂物侵入光源300和光源扩散结构100，壳体200的部分区域可采用透光的光学材质制成，以使经出光侧102射出的光线能够穿过壳体200射向被照物体。

光源300可以为白炽灯、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等，并且光源300靠近入光侧101设置，以便使光源300射出的光线能够尽可能的完全射向光源扩散结构100，以提升照明效率。

通过上文所述可知，本实用新型的技术方案公开的照明灯具中，扩散主体110包括入光侧101和与入光侧101相背设置的出光侧102，入光侧101包括第一区域1011和第二区域1012，第一区域1011与第二区域1012相邻；第一区域1011设置有朝背离出光侧102的方向凸起的控光曲面120，以使光源300射出的部分光线在控光曲面120上发生折射，并从出光侧102呈特定角度出射，其中，特定角度与控光曲面120的曲率相对应。第二区域1012设置有朝背离出光侧102的方向凸起的若干个扩光透镜130，以使光源300射出的另一部分光线在扩散主体110内发生至少一次交叉，并从出光侧102呈发散状出射。可以根据实际需求选择对应曲率的控光曲面120，以得到对应形状、面积的照射区域，从而提升了照明灯具与使用场景的适配度，同时，也能进一步提升照射区域照度的均匀性。

进一步地，如图1和图2所示，照明灯具还可以包括准直透镜400，准直透镜400设置于光源300和光源扩散结构100之间。准直透镜400可采用玻璃、塑料等材质制成，准直透镜400包括入光部410和出光部420，入光部410靠近光源300，用于接收光源300出射的光线，出光部420靠近光源扩散结构100，用于将入光部410接收的光线传导至光源扩散结构100。通过设置准直透镜400，能够提升光源300的利用率，使得光源300出射的光线尽可能的完全射向光源扩散结构100，从而提升了照明效率。

一些可选的实施例中，如图1和图2所示，入光部410设置有收光槽411，收光槽411包括槽底412和槽壁413，槽底412设有折射曲面，折射曲面朝向光源300一侧凸起，由于光源300射出的光线为放射状，一部分放射状的光线照射至槽底412，经折射曲面折射后，从出光部420呈平行光束出射。槽壁413与槽底412连接，槽壁413呈八字状分布，收光槽411的槽口的面积大于槽底412的面积，便于聚拢光线。另一部分放射状的光线照射至槽壁413，经槽壁413折射至准直透镜400内部，仅准直透镜400内部侧壁的反射，从出光部420呈平行光束出射。

通过设置准直透镜400，能够将光源300射出的放射状光线，经折射、反射，使其从出光部420呈平行光束出射，从而使得光源300能够定向射向光源扩散结构100，进而提升光源300的利用率和照明效率。

一些可选的实施例中，如图1至图5所示，壳体200、光源300以及光源扩散结构100均为环状结构，第一区域1011靠近壳体200的外侧，第二区域1012靠近壳体200的内侧。光源300射入第一区域1011的光线，会在控光曲面120上经折射后进入到扩散主体110内部，并由出光侧102呈特定角度出射，从而在被照物体上形成特定形状、面积的照射区域。光源300射入第二区域1012的光线，会在扩光透镜130的表面经折射后进入到扩散主体110内部，且会在扩散主体110内发生至少一次交叉，实现混光效果，然后光线从出光侧102呈发散状出射。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种光源扩散结构，其特征在于，包括：扩散主体(110)；

所述扩散主体(110)包括入光侧(101)和与所述入光侧(101)相背设置的出光侧(102)，所述入光侧(101)包括第一区域(1011)和第二区域(1012)，所述第一区域(1011)与所述第二区域(1012)相邻；

所述第一区域(1011)设置有控光曲面(120)，所述控光曲面(120)朝背离所述出光侧(102)的方向凸起，以使光源(300)射出的部分光线在所述控光曲面(120)上发生折射，并从所述出光侧(102)呈特定角度出射，其中，所述特定角度与所述控光曲面(120)的曲率相对应；

所述第二区域(1012)设置有若干个扩光透镜(130)，若干个所述扩光透镜(130)均朝背离所述出光侧(102)的方向凸起，以使所述光源(300)射出的另一部分光线在所述扩散主体(110)内发生至少一次交叉，并从所述出光侧(102)呈发散状出射。

2.根据权利要求1所述的光源扩散结构，其特征在于，所述扩散主体(110)为环形结构，所述第一区域(1011)位于所述扩散主体(110)的外侧，所述第二区域(1012)位于所述扩散主体(110)的内侧；

所述控光曲面(120)靠近所述扩散主体(110)外侧的曲率小于靠近所述扩散主体(110)的内侧的曲率，以使射入所述控光曲面(120)的光线在靠近所述扩散主体(110)外侧的折射角度小于靠近所述扩散主体(110)内侧的折射角度。

3.根据权利要求2所述的光源扩散结构，其特征在于，所述控光曲面(120)的靠近所述扩散主体(110)内侧的边缘与位于所述第二区域(1012)边缘处的所述扩光透镜(130)之间具有接触面，所述接触面与所述出光侧(102)所在的平面垂直。

4.根据权利要求2所述的光源扩散结构，其特征在于，若干个所述扩光透镜(130)在所述第二区域(1012)呈阵列分布。

5.根据权利要求4所述的光源扩散结构，其特征在于，若干个所述扩光透镜(130)的曲率均相同。

6.根据权利要求4所述的光源扩散结构，其特征在于，所述第二区域(1012)包括至少两个子区域，至少两个所述子区域沿所述扩散主体(110)内侧的周向分布，位于不同所述子区域的所述扩光透镜(130)的曲率不同。

7.一种照明灯具，其特征在于，包括壳体(200)、光源(300)和权利要求1-6任一项所述的光源扩散结构(100)；

所述壳体(200)设置有内腔，所述光源(300)和所述光源扩散结构(100)均设置于所述内腔，所述光源(300)靠近所述入光侧(101)设置。

8.根据权利要求7所述的照明灯具，其特征在于，还包括准直透镜(400)；

所述准直透镜(400)设于所述光源(300)和所述光源扩散结构(100)之间，所述准直透镜(400)包括入光部(410)和出光部(420)，所述入光部(410)靠近所述光源(300)，所述出光部(420)靠近所述光源扩散结构(100)，所述准直透镜(400)用于将所述光源(300)射出的光线传导至所述光源扩散结构(100)。

9.根据权利要求8所述的照明灯具，其特征在于，所述入光部(410)设置有收光槽(411)，所述收光槽(411)包括槽底(412)和槽壁(413)，所述槽底(412)设有折射曲面，所述折射曲面朝向所述光源(300)一侧凸起；

所述光源(300)射出的光线进入所述收光槽(411)，经所述槽底(412)和所述槽壁(413)折射至所述准直透镜(400)的内部，并从所述出光部(420)呈平行光束出射。

10.根据权利要求7所述的照明灯具，其特征在于，所述壳体(200)、所述光源(300)以及所述光源扩散结构(100)均为环状结构，所述第一区域(1011)靠近所述壳体(200)的外侧，所述第二区域(1012)靠近所述壳体(200)的内侧；

所述光源(300)射入所述第一区域(1011)的光线从所述出光侧(102)呈特定角度出射，所述光源(300)射入所述第二区域(1012)的光线从所述出光侧(102)呈发散状出射。