本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種led燈具的配光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一般的日常生活中，隨處都可見到各種照明設(shè)備，例如，日光燈、路燈、臺燈、藝術(shù)燈等。在上述的照明設(shè)備中，傳統(tǒng)上大部分是以鎢絲燈泡做為發(fā)光光源。近年來，由于科技日新月異，已利用發(fā)光二極管(led)作為發(fā)光來源。甚者，除照明設(shè)備外，對于一般交通號志、廣告牌、車燈等，亦都改為使用發(fā)光二極管做為發(fā)光光源。如前所述，使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源，其好處在于省電，且亮度更大，故于使用上已逐漸普通化。

如圖1所示，為一種現(xiàn)有技術(shù)中使用led作為光源的照明系統(tǒng)的光路示意圖。該照明系統(tǒng)包括一個被照射面1，一個設(shè)置在該被照射面1一側(cè)的led光源2。該led光源2包括一個出光面3，該出光面3射出無數(shù)燈光線4并照射在被照射面1上?？梢韵氲降氖牵瑹o論所述led光源2放置在被照射面1的哪個位置，出光面3射出的光線4中的一部分一定會射向被照射面1的近端，而另一部分則一定會射向被照射面1的遠端。正是由于以上不可避免的光線照射結(jié)構(gòu)，射向被照射面1近端的光線相對于射向被照射面1遠端的光線衰減將較小，而無論是射向遠端的光線還是射向近端的光線，其初始亮度值是相等的，因此會導(dǎo)致由于被照射面1相對于led光源2的遠近不同，其明亮度也不同，即被照射面1各處的照度不同。

這種不均勻的光照效果對于一些場合，如展覽廳、展示會，又或是一些商場中的照明場合，由于光照效果不均勻，即照度不均勻?qū)档捅徽故镜奈锲方o參觀者或購買者視覺效果，從而降低展示物品給人視覺上的品質(zhì)感。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種可以提供均勻照度的led燈具的配光系統(tǒng)。

一種led燈具的配光系統(tǒng)，其包括一個被照射平面，一個設(shè)置在所述被照射平面的一側(cè)的光源模塊，以及一個設(shè)置在所述光源模塊的出射光方向上的反射板。所述被照射平面包括一個豎直方向。所述光源模塊包括一個透鏡，所述透鏡的出光方向背向所述被照射平面。所述透鏡包括一個與所述豎直方向垂直的光軸，以及一個出光面。所述出光面對入射光進行會聚并在沿豎直方向和光軸的截面上包括一個以該光軸為對稱軸的第一輪廓線，所述出光面在沿所述光軸并垂直于所述豎直方向的截面上包括一個以光軸為對稱軸的第二輪廓線。所述第二輪廓線的出光角度大于所述第一輪廓線的出光角度。所述出光面由所述第一輪廓線所在的平面沿所述第二輪廓線掃描而成。所述反射板與所述透鏡間隔設(shè)置。在沿所述豎直方向與光軸構(gòu)成的截面上，來自第一輪廓線的反射光經(jīng)所述反射板反射后皆射向所述光軸的一側(cè)。在沿光軸并垂直于所述豎直方向的截面上，來自第二輪廓線的反射光經(jīng)所述反射板反射后射向所述光軸的兩側(cè)。所述反射板的反射光皆射向所述被照射平面。

進一步地，所述出光面由所述第二輪廓線所在的平面沿所述第一輪廓線掃描而成。

進一步地，所述透鏡還包括一個入光面，所述入光面與所述光軸垂直，所述入光面以第一輪廓線的兩個端點的連線沿所述第二輪廓線的兩個端點的連線掃描而成。

進一步地，所述透鏡還包括一個由所述入光面延伸出來的支撐部，所述支撐部具有容置腔。

進一步地，所述光源模塊還包括一個led芯片，所述led芯片的中心位于所述光軸上，所述led芯片具有一個出射光面，該出射光面與所述入光面間隔設(shè)置。

進一步地，所述出射光面與所述入光面之間的距離與所述支撐部沿光軸方向的厚度相等。

進一步地，在沿所述豎直方向與光軸的截面上，所述被照射平面的上邊緣與反射板的上邊緣之間的連線與第一輪廓線相切。

進一步地，在沿所述豎直方向與光軸的截面上，所述反射板的上邊緣及下邊緣與led芯片的中心的連線之間的夾角大于所述第一輪廓線上的出光角度。

進一步地，在沿所述豎直方向與光軸的截面上，所述光軸與反射板的夾角具有一個銳角。

進一步地，所述光軸垂直于所述被照射平面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的led燈具的配光系統(tǒng)利用所述透鏡、反射板，以及該透鏡與反射板之間的配合作用，使得從所述反射板反射后的光可以均勻地沿所述被照射平面的豎直方向照射在所述被照射平面上，從而可以使被照射平面的上層的物品與下層的物品的具有相同的照度，給用戶的感覺就是在沿被照射平面的豎直方向上亮度基本上是一致的，從而可以極大的提高用戶的用光體驗，增加用戶的購物欲望。

附圖說明

以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，其中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種燈具照明系統(tǒng)的光路示意圖

圖2為本發(fā)明提供的一種led燈具的配光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖及光路示意圖。

圖3為圖2的led燈具的配光系統(tǒng)在另一方向上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的led燈具的配光系統(tǒng)的光路示意圖。

圖5為圖1的led燈具的配光系統(tǒng)的光強圖。

具體實施方式

以下基于附圖對本發(fā)明的具體實施例進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅作為實施例，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。

請參閱圖2至圖4，其為本發(fā)明提供的一種led燈具的配光系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述led燈具的配光系統(tǒng)100包括一個被照射平面10，一個設(shè)置在所述被照射平面的一側(cè)的光源模塊20，以及一個設(shè)置在所述光源模塊20的出射光方向上的反射板30。因為本發(fā)明的重點在于配光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光線配置，因此，所述被照射平面10，光源模塊20，以及反射板30皆為示意圖?？梢韵氲降氖?，所述led燈具還包括其他的一些功能模塊，如電源模塊，燈具的機械模塊如燈殼，燈罩等用于組裝所述光源模塊20的結(jié)構(gòu)組件，以及用于組裝所述反射板30的結(jié)構(gòu)組件，但是這些結(jié)構(gòu)組件皆應(yīng)當為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，且不為本發(fā)明的重點，因此在本發(fā)明中上述的結(jié)構(gòu)組件皆不作詳細說明，也沒有在圖中示出。

所述被照射平面10可以為倉庫或商場里的貨架，也可以為博物館或展覽館里的墻面，還可以是諸如冰柜內(nèi)的前排貨物等等。雖然上述的用光環(huán)境不可能是一個絕對的平面，但在本發(fā)明中，為了簡化說明，同時在實際的光學(xué)設(shè)計中也的確是將上述的用光環(huán)境模擬為一個平面來進行配光設(shè)計的。因此，在附圖中，僅使用一條線來代替該用光環(huán)境。在光學(xué)設(shè)計中，一定需要一個參照來配置光線的傳播路徑，因此在本實施例中，所述被照射平面10包括一個豎直方向。該被照射平面10的豎直方向作為所述配光系統(tǒng)的一個維度。

所述光源模塊20包括一個led芯片21，以及一個設(shè)置在所述led芯片21的出光方向上的透鏡22。可以理解的是，所述光源模塊20還包括其他一些功能模塊，如設(shè)置在led芯片21上的散熱裝置，用于固定所述透鏡22的燈架結(jié)構(gòu)，以及用于為led芯片21提供電力的電源模塊等等，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此無需詳細說明。為了簡化說明，在圖1中僅示出所述led芯片21及透鏡22。所述led芯片21為一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光能。關(guān)于led的相關(guān)技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，在此不再贅述。

所述透鏡22包括一個與所述被照射平面10的豎直方向垂直的光軸221，一個出光面222，一個入光面223，以及一個由所述入光面223延伸出來的支撐部224。所述透鏡22可以透明材料制成，也可以具有一定透光比率的非全透鏡材料制成。在本實施例中，所述透鏡22由透明材料制成。

與所有透鏡一致，每一個透鏡都包括至少一根光軸。在本實施例中，所述透鏡22只包括一根光軸221。該光軸221用于設(shè)置光源，即led芯片21，同時眾所周知的是該光軸221也是光路設(shè)計的導(dǎo)向。所述光軸221垂直于所述被照射平面10的豎直方向，因此，所述光軸221的方向成為所述配光系統(tǒng)的另一個維度，從而，所述被照射平面10的豎直方向與所述光軸221的方向構(gòu)成一個二維平面。眾所周知的是，方向是一個矢量，因此將所述光軸221沿所述透鏡22的出光方向為正方向，則所述光軸221的負方向就是與所述透鏡22的出光方向的反方向。所述光軸221的正方向背離所述被照射平面10，即所述透鏡22的出光方向背向所述被照射平面10。

請一并參閱圖2和圖3，所述出光面222對入射光進行會聚并在沿豎直方向和光軸221的截面上包括一個以該光軸221為對稱軸的第一輪廓線225，在沿所述光軸222并垂直于所述豎直方向的截面上包括一個以該光軸221為對稱軸的第二輪廓線226。所述出光面222可以由第一輪廓線225所在的平面沿所述第二輪廓線226掃描而成，當然，可以理解的是，所述出光面222也可以是第二輪廓線226所在的平面沿所述第一輪廓線225掃描而成。所述“掃描”應(yīng)為一種現(xiàn)代技術(shù)用語，其使用在電子投影技術(shù)，3d打印技術(shù)，制圖技術(shù)等領(lǐng)域中。在本發(fā)明中，所述“掃描”指的是制圖技術(shù)中的掃描，如pro/e里的“掃描”，其指的是一個截面沿一條曲線所形成的實體。為了對光根據(jù)需要進行配置，所述第二輪廓線226的出光角度大于所述第一輪廓線225的出光角度。眾所周知的是，一個出光面在某個截面上的出光角度將決定其照射范圍，因此，當所述第二輪廓線226的出光角度大于所述第一輪廓線225的出光角度時，則所述出光面222在垂直于所述被照射平面10的豎直方向的截面上的照射范圍大于其在平行于所述被照射平面10的豎直方向的截面上的照射范圍。

所述入光面223可以為一個平面，其用于接收所述來自led芯片21的出射光。所述入光面223的形成也是在所述出光面222的形成過程中同時形成的，即可以為以第一輪廓線225的兩個端點的連線沿所述第二輪廓線226的兩個端點的連線掃描而成，同時可以理解的是，該入光面223還可以為以第二輪廓線226的兩個端點的連線沿所述第一輪廓線225的兩個端點的連線掃描而成。由于所述第一、第二輪廓線225、226皆以光軸221為對稱軸，因此，無論是以第一輪廓線225為截面還是以第二輪廓線226為截面，所述入光面223都將為一個平面。根據(jù)上述的掃描形成理論，所述入光面223應(yīng)當與所述光軸221垂直

所述支撐部224用于設(shè)置所述透鏡22，其由所述入光面223沿光軸221的負方向延伸出來。由于所述led芯片21的出光平面不可以直接貼設(shè)在所述入光面223上，而是與所述入光面223間隔設(shè)置，其間隔的距離應(yīng)當使led芯片21的出射光全部投射到以所述第一輪廓線225的兩個端點的連線為直徑所形成的圓的范圍內(nèi)。由于第二輪廓線226的兩個端點的連線的長度大于第一輪廓線225的兩個端點的連線的長度，因此所述支撐部224設(shè)置在以所述第一輪廓線225的兩個端點的連線為直徑所形成的圓的外側(cè)范圍內(nèi)，從而形成一個容置腔227。所述led芯片21的光線全部進入該容置腔227中。所述支撐部224的厚度可以與所述led芯片21的出光平面到入光面223的距離相等。

所述反射板30設(shè)置在所述光源模塊20的出射光方向上，并與所述透鏡22間隔設(shè)置。該反射板30本身的結(jié)構(gòu)應(yīng)當為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，其通常為透明塑料板上貼裝一層反射膜而制成。在沿或者平行所述被照射平面10的豎直方向和光軸221的截面上，來自所述第一輪廓線225的出射光經(jīng)過所述反射板30反射后皆射向所述光軸221的一側(cè)。在沿或者平行所述光軸221并垂直于所述豎直方向的截面上，來自第二輪廓線226的出射光經(jīng)過所述反射板30反射后射向所述光軸221的兩側(cè)。所述反射板30的反射光皆射向所述被照射平面10。由于所述第一輪廓線225對光線的作用，以及所述反射板30的反射作用，使得在沿或者平行所述被照射平面10的豎直方向和光軸221的截面上所述光軸221一側(cè)的光線被反射向遠離光源模塊20處的位置，而該光軸221另一側(cè)的光線中光強弱的被反射向離光源模塊20處最近的位置，光強最強的部分也被反射向離光源模塊20較遠的位置，如圖5所示，從而可以彌補由于光線到達離光源模塊20較遠處而造成的光的損失。而在沿或者平行所述光軸221且垂直于所述被照射平面10的豎直方向的截面上，所述光軸221兩側(cè)的光線分別射向該光軸221的兩側(cè)，不會造成一側(cè)多一側(cè)少的現(xiàn)象，從而而可以使離光源模塊20較近處與離光源模塊20較遠處有基本相同的照度。在這里，需要說明“基本相同”的意思，該基本相同是指雖然用照度儀器測量離光源模塊20較遠或較近的被照射面10的兩側(cè)，其照度值可能不完全一樣，但是對于人們?nèi)庋塾^察則難以察覺這種不同，從而達到對于人們的視覺來說，被照射平面10的光照效果是一致的。在設(shè)置所述反射板30時，為了使整個led燈具的體積更小且合理，在沿所述豎直方向與光軸221的截面上，所述被照射平面10的上邊緣與反射板30的上邊緣之間的連線與第一輪廓線225相切，同時，所述光軸221與反射板30的夾角具有一個銳角。在沿所述豎直方向與光軸221的截面上，所述反射板30的上邊緣及下邊緣與led芯片21的中心的連線之間的夾角大于所述第一輪廓線225上的出光角度，以使所述反射板30可以接收所述第一輪廓線225的全部出射光線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的led燈具的配光系統(tǒng)100利用所述透鏡22、反射板30，以及該透鏡22與反射板30之間的配合作用，使得從所述反射板30反射后的光可以均勻地沿所述被照射平面10的豎直方向照射在所述被照射平面10上，可以使被照射平面10的上層的物品與下層的物品的具有相同的照度，給用戶的感覺就是在沿被照射平面10的豎直方向上亮度基本上是一致的，從而可以極大的提高用戶的用光體驗，增加用戶的購物欲望。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。