本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種配光元件、光源模組和照明裝置。

背景技術(shù)：

目前，照明裝置一般包括光源模組、向光源模組提供電力的電源模組以及支撐該光源模組和電源模組的基體。光源模組通常包括發(fā)光單元以及覆蓋于發(fā)光單元出光方向上的配光元件，配光元件可以調(diào)整發(fā)光單元所發(fā)出光線的方向，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的照明。

然而，由于目前的發(fā)光單元存在技術(shù)瓶頸，位于發(fā)光單元出光角邊沿的光線常會偏黃，導(dǎo)致照明裝置所照明區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)光線黃斑，這種光線黃斑嚴(yán)重降低照明裝置的照明效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種配光元件、光源模組和照明裝置，用于解決上述問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種配光元件，包括：

入光面，呈平滑的內(nèi)凹曲面狀并形成用于收容發(fā)光單元的收容腔，所述入光面包括中心點(diǎn)；

出光面，呈平滑的外凸曲面狀并與所述入光面相對設(shè)置，所述出光面包括中心點(diǎn)，所述出光面的中心點(diǎn)與入光面的中心點(diǎn)在豎直方向上錯開，所述出光面的中心點(diǎn)與位于所述收容腔內(nèi)發(fā)光單元在豎直方向上對齊。

優(yōu)選的，所述入光面的中心點(diǎn)為所述入光面的最高點(diǎn)，所述出光面的中心點(diǎn)為所述出光面的最高點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述入光面和出光面均包括用于劃分四象限的橫切線和縱切線，所述入光面和出光面均呈四象限對稱。

優(yōu)選的，在水平面上的投影長度，所述入光面的橫切線短于縱切線。

優(yōu)選的，在水平面上的投影長度，所述出光面的橫切線長于縱切線。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面的橫切線與所述出光面的橫切線相互平行。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面的縱切線和所述出光面的縱切線的間距小于預(yù)設(shè)線距閾值。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面的縱切線和所述出光面的縱切線重合。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面中縱切線與橫切線的比值大于所述出光面中橫切線與縱切線的比值。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面的邊沿與所述出光面的邊沿存在部分位置點(diǎn)間距小于預(yù)設(shè)點(diǎn)距閾值。

優(yōu)選的，在水平面上的投影，所述入光面的邊沿與所述出光面的邊沿存在部分位置點(diǎn)重合。

優(yōu)選的，所述配光元件包括環(huán)繞設(shè)置于所述入光面周側(cè)的底面，所述底面呈平整狀。

優(yōu)選的，所述配光元件包括環(huán)繞設(shè)置于所述出光面周側(cè)的頂面，所述頂面與底面平行設(shè)置并通過側(cè)面連接，以形成安裝部。

優(yōu)選的，沿所述出光面的橫切線，所述入光面和出光面之間厚度具有：出光面中心點(diǎn)與入光面的厚度最小，在出光面中心點(diǎn)兩側(cè)與入光面的厚度呈增加趨勢且相互對稱。

優(yōu)選的，沿所述入光的縱切線，所述入光面和出光面之間厚度具有：沿所述縱切線呈增加趨勢。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光源模組，包括：

基板；

發(fā)光單元，設(shè)置于所述基板上；

如前述發(fā)明內(nèi)容所述的配光元件，所述配光元件安裝至所述基板并覆蓋所述發(fā)光單元，所述發(fā)光單元位于所述配光元件的收容腔內(nèi)并與所述出光面的中心點(diǎn)在豎直方向上對齊。

優(yōu)選的，所述配光元件和發(fā)光單元的數(shù)量均為多個，所述發(fā)光單元呈陣列式排布于所述基板上，每個配光元件內(nèi)均設(shè)置有發(fā)光單元。

優(yōu)選的，各配光元件內(nèi)入光面的中心點(diǎn)與出光面的中心點(diǎn)的偏移方向相同。

優(yōu)選的，位于同行或同列上的配光元件之間間距相同。

優(yōu)選的，所述基板包括縱長方向，所述基板包括沿所述縱長方向依次排布的光源收容區(qū)和安裝區(qū)，所述發(fā)光單元設(shè)置于所述光源收容區(qū)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種照明裝置，包括：

電源模組；

至少一個如前述發(fā)明內(nèi)容所述的光源模組，所述光源模組與電源模組電性連接。

優(yōu)選的，所述照明裝置為路燈。

優(yōu)選的，所述照明裝置還包括殼體，所述電源模組和光源模組安裝至所述殼體；所述照明裝置還包括連接所述主殼體的豎直支撐臂。

由以上本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例所提供的配光元件、光源模組和照明裝置，配光元件內(nèi)入光面和出光面均是平滑曲面狀且兩個面的中心點(diǎn)在豎直方向上錯開，在發(fā)光單元與出光面的中心點(diǎn)在豎直方向上對齊時，發(fā)光單元所發(fā)出光線經(jīng)過入光面和出光面的處理后，黃斑得以明顯控制，保證了照明裝置的照明效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一示范性實(shí)施例中照明裝置的立體圖。

圖2為本發(fā)明一示范性實(shí)施例中照明裝置在另一角度的立體圖。

圖3為本發(fā)明一示范性實(shí)施例中照明裝置的分解圖。

圖4為本發(fā)明一示范性實(shí)施例中光源模組的局部示意圖，此時的光源模組包括光學(xué)元件、發(fā)光單元以及部分的基板。

圖5為圖4所示的光源模組內(nèi)光學(xué)元件的立體圖。

圖6為圖4所示的光源模組在a-a方向上的剖視圖。

圖7為圖4所示的光源模組在b-b方向上的剖視圖。

圖8為圖4所示的光源模組所形成光斑與現(xiàn)有配光元件所形成光斑的比對示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1和圖2所示，照明裝置1000包括電性連接的光源模組100和電源模組200(參圖3所示)，電源模組200可以從市電或外接電池包獲取電力，再將電力傳輸至光源模組100，光源模組100獲取電力后發(fā)出光線，以照亮預(yù)設(shè)區(qū)域。

在實(shí)際應(yīng)用中，光源模組100和電源模組200可以均位于殼體300上，照明裝置1000可以是路燈或其他類型的室內(nèi)燈具或室外燈具，殼體300的形狀和材料可以根據(jù)照明裝置1000的類型和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行選定。例如照明裝置1000可以選為路燈，則殼體300也可以根據(jù)路燈的常規(guī)形狀進(jìn)行設(shè)定。

在本發(fā)明實(shí)施例中，照明裝置還包括豎直支撐臂(未圖示)，豎直支撐臂安裝至底板、路面等區(qū)域，在照明裝置1000為路燈時，該豎直支撐臂即為路燈桿。殼體300包括用于配接豎直支撐臂(未圖示)的安裝尾端310，安裝尾端310可以是中空管狀，市電線纜可以通過豎直支撐臂和安裝尾端310內(nèi)部與光源模組100和電源模組200電性連接。在實(shí)際使用中，安裝尾端310可以通過螺釘?shù)确绞脚c豎直支撐臂連接。

在實(shí)際應(yīng)用中，光源模組100的數(shù)量可以設(shè)置成至少一個；電源模組200可以包括電流調(diào)整單元、過流保護(hù)單元等元器件，電源模組200可以是貼片式，也可以是插件式，在此不做贅述。

結(jié)合圖3所示，光源模組100包括配光元件10、發(fā)光單元20以及基板30?；?0安裝至殼體300內(nèi)，發(fā)光單元20的數(shù)量為多個并陣列排布于基板30上，配光元件10的數(shù)量同樣設(shè)置為多個并陣列排布于基板30上，每個配光元件10覆蓋至少一個發(fā)光單元20。配光元件10之間通過同樣透光材料連接起來，在實(shí)際應(yīng)用中，可以一體化注塑成型的方式來制備數(shù)量和布局均符合需求的配光元件10。

在本發(fā)明實(shí)施例中，電源模組200也位于基板30上，通過基板30內(nèi)電性元件與發(fā)光單元20電性連接。在實(shí)際應(yīng)用中，基板30包括縱長方向以及沿縱長方向依次排布的光源收容區(qū)31和安裝區(qū)32，發(fā)光單元20和配光元件10均位于光源收容區(qū)31，電源模組200位于安裝區(qū)32。

結(jié)合圖4和圖5所示，在光源模組100內(nèi)，配光元件10主要用于對發(fā)光單元20所發(fā)出光線進(jìn)行角度和方向的調(diào)節(jié)。配光元件10可以采用例如聚碳酸酯pc、聚甲基丙烯酸甲酯pmma等透明材料制備，配光元件10的尺寸也可以根據(jù)光源模組100的應(yīng)用場景和照明需求進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，在此不做贅述。

配光元件10包括相對設(shè)置的入光面11和出光面12。入光面11和出光面12均呈平滑的曲面狀，即入光面11和出光面12上并不會有明顯的形變，這里的形變可以是隆起、凹陷或二者的組合。這里的“明顯的形變”可以是指形變能夠被人眼所識別或手指觸摸出來的形變，也可以是指形變會對配光元件11的光線調(diào)整產(chǎn)生較大程度的影響而導(dǎo)致照明效果受限，并不泛指所有類型的形變。因此，若是入光面11或出光面12上的形變不會影響配光元件11的配光時，可以認(rèn)為入光面11或出光面12是平滑的；若是入光面11或出光面12上的形變無法被人眼能夠識別出來或手指觸摸出來，也可以認(rèn)為入光面11或出光面12是平滑的。

在實(shí)際應(yīng)用中，如何判斷上述形變是否影響到配光元件11的配光，可以通過將具有這種形變的配光元件與不具備這種形變的配光元件(可以是發(fā)明人所提供的最優(yōu)配光元件產(chǎn)品)作實(shí)物比對或仿真比對，以確定二者配光效果差別是否在能接受的范圍。這里所描述的“接受的范圍”可以是發(fā)明人根據(jù)照明場景或用戶需求設(shè)定的，并不泛指任何用戶或任何場景所適用的通用標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，還可以是由相關(guān)測試人員手指能夠觸摸出來或人眼能夠看出來的形變，也可以認(rèn)定該入光面11或出光面12是不平滑的。

在本實(shí)施例中，入光面11呈內(nèi)凹曲面狀并形成收容腔13，收容腔13用于收容發(fā)光單元20，發(fā)光單元20所發(fā)出光線抵達(dá)入光面11再通過出光面12射出。出光面12呈外凸曲面狀，出光面12的外凸方向與入光面11的內(nèi)凹方向一致。

在實(shí)際應(yīng)用中，入光面11和出光面12均大致呈部分球面狀。此處的“部分球面狀”可以是從一個完整球面內(nèi)切割得到，也可以是將幾個部分球面做拼接而成，僅需保證入光面11和出光面12是平滑的。

配光元件10還包括位于入光面11周側(cè)的底面14，底面14為平整面，底面14用于與基板30直接貼合，以將配光元件10覆蓋于發(fā)光單元20上，即使配光元件10與基板30因裝配問題而間距過大，光線也僅能從配光元件10射出，防止出現(xiàn)例如月牙亮斑的負(fù)面光學(xué)效果。配光元件10還包括位于出光面12周側(cè)的頂面15，頂面15和底面14平行設(shè)置，并通過側(cè)面16連接以形成方形的安裝部。

當(dāng)然，在光源模組100包括多個配光元件10時，這些配光元件可以一起通過螺釘、卡扣等方式與基板30連接，或者與殼體300連接，此為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此不做贅述。

圖6為圖4所示的部分的光源模組在a-a方向上的剖視圖。a-a方向所在平面可以理解為水平面，此時光源模組100也是放置于水平面的。以下結(jié)合圖3所示的剖視圖，詳述入光面11和出光面12在水平面上的形狀。

入光面11具有入光邊沿111，出光面12具有出光邊沿121，入光邊沿111和出光邊沿121分別描述入光面11和出光面12的大致形狀。以入光面11為例，入光邊沿111的輪廓反映了入光面11在水平面上的投影，入光邊沿111為圓形時，則入光面11為部分球面，入光面111為橢圓形時，則入光面11為部分橢球面。

在本實(shí)施例中，入光邊沿111和出光邊沿121內(nèi)部分位置點(diǎn)的間距小于預(yù)設(shè)點(diǎn)距閾值。這個預(yù)設(shè)點(diǎn)距閾值可以被預(yù)先設(shè)定，例如可以是1毫米或其他值。在實(shí)際使用中，可以將預(yù)設(shè)點(diǎn)距閾值設(shè)置的很小，使得入光邊沿111和出光邊沿121內(nèi)部分位置點(diǎn)基本重合或完全重合。

后續(xù)，入光面11和出光面12上均包括用于劃分四象限的橫切線和縱切線，橫切線是沿著入光面11或出光面12的橫向中間位置的切割線，縱切線是沿著入光面11或出光面12的縱向中間位置的切割線。值得注意的是，橫切線和縱切線均為虛擬線，為便于后續(xù)詳述技術(shù)方案而引入，并不能用于限定入光面11和出光面12的形狀。

在本實(shí)施例中，經(jīng)過切割后的入光面11和出光面12均呈四象限對稱。以入光面11呈四象限對稱為例，則表明入光面11依次經(jīng)過橫向分割和縱向切割后，被劃分為4個部分，這4個部分中任意兩個均是軸對稱或中心對稱的。例如：位于第一和第二象限內(nèi)的部分是軸對稱的，位于第一和第三象限內(nèi)的部分是中心對稱的。

值得注意的是：此處的“四象限對稱”并不特指數(shù)學(xué)意義上的絕對對稱，也可以包括近似對稱的范圍。仍以入光面11為例，可以是4個部分內(nèi)至少兩個是近似對稱的，例如位于第一和第二象限內(nèi)的部分是近似軸對稱，或位于第一和第三象限內(nèi)的部分是近似中心對稱的，甚至可以是第一和第二象限內(nèi)的部分是近似軸對稱且位于第一和第三象限內(nèi)的部分是近似中心對稱的。

為便于描述入光面11和出光面12的水平形狀，將入光面11切割成4個象限的橫切線和縱切線在水平面上的投影被設(shè)定為入光橫切線112和入光縱切線113，將出光面12切割成4個象限的橫切線和縱切線在水平面上的投影被設(shè)定為出光橫切線122和出光縱切線123。

在本實(shí)施例中，入光橫切線112的長度短于入光縱切線113，即入光面11在水平面上的投影優(yōu)選為橢圓形或接近橢圓形的形狀。同時，出光橫切線122的長度大于出光縱切線123，即出光面12在水平面上的投影也優(yōu)選為橢圓形或接近橢圓形的形狀。

優(yōu)選的，入光縱切線113與入光橫切線112的比值大于出光縱切線123與出光橫切線122的比值。使得入光面11相對于出光面12更狹長。

入光橫切線112和出光橫切線123相互平行。值得注意的是，這里的相互平行，并不限定在數(shù)據(jù)意義上的決定平行，也可以包括近似平行的范圍，在此不做贅述。并且，入光縱切線113和出光縱切線123之間的間距小于預(yù)設(shè)線距閾值，這個預(yù)設(shè)線距閾值可以被預(yù)先設(shè)定，例如可以是1毫米或其他值。在實(shí)際使用中，可以將預(yù)設(shè)點(diǎn)距閾值設(shè)置的很小，使得入光縱切線113和出光縱切線123基本重合或完全重合。

入光面11和出光面12均具有中心點(diǎn)，該中心點(diǎn)即為面型的中間位置或最高位置。以入光面11和出光面12均是四象限對稱為例，則這兩個面的中心點(diǎn)在水平面上的投影即為入光縱切線113與入光橫切線112的交點(diǎn)和出光縱切線123與出光橫切線122的交點(diǎn)。在本實(shí)施例中，入光面11和出光面12均具有中心點(diǎn)在豎直方向是錯開的，即二者的連線不是豎直方向。

在本發(fā)明實(shí)施例中，沿所述出光面的橫切線，入光面和出光面之間厚度具有如下關(guān)系：出光面12中心點(diǎn)與入光面11的厚度最小，在出光面12中心點(diǎn)兩側(cè)與入光面11的厚度呈增加趨勢且相互對稱，即出光面12中心點(diǎn)為分界點(diǎn)，兩側(cè)的厚度遞增且增加幅度相同。

圖7為圖4所示的部分的光源模組100在b-b方向上的剖視圖。b-b方向所在平面可以理解為與a-a方向垂直的豎直面，此時配光元件10仍是放置于水平面的。以下結(jié)合圖4所示的剖視圖，詳述入光面11和出光面12在豎直面上的形狀。

在本實(shí)施例中，沿所述入光面的縱切線，所述入光面和出光面之間厚度具有：沿所述入光面的縱切線呈增加趨勢。

入光面11和出光面12在豎直方向上的截面基本是部分圓形或部分橢圓形，截面的上沿基本為連續(xù)的弧線。在本實(shí)施例中，入光面11和出光面12均是四象限對稱的，入光面11的最高點(diǎn)即為其中心點(diǎn)，出光面12的最高點(diǎn)即為其中心點(diǎn)。

在本實(shí)施例中，發(fā)光單元20與出光面12的中心點(diǎn)在豎直方向上對齊。此時，發(fā)光單元20位于出光面12的出光縱切線123與出光橫切線122的交點(diǎn)上。

值得注意的是：在本發(fā)明實(shí)施例中，“發(fā)光單元20與出光面12的中心點(diǎn)在豎直方向上對齊”并非數(shù)學(xué)意義上的絕對對齊，發(fā)光單元20還可以與出光面12的中心點(diǎn)產(chǎn)生一定偏移，這個偏移的范圍可以是：所述發(fā)光單元的中心與所述出光面的中心點(diǎn)之間偏移距離在發(fā)光單元寬度的20％，這里的偏移可以是任意方向的。例如，可以是往一側(cè)偏移0.55mm范圍內(nèi)。

若是配光元件10僅覆蓋一個發(fā)光單元20，僅需確定出該發(fā)光單元20的尺寸，以若是沿著橫切線方向來移動發(fā)光單元20，則以橫切線方向上發(fā)光單元20的尺寸作為其寬度。若是配光元件10覆蓋多個發(fā)光單元20，則獲取這些發(fā)光單元20的整體尺寸即可，在此不做贅述。

圖8為圖4所示的光源模組所形成光斑與現(xiàn)有配光元件所形成光斑的比對示意圖。結(jié)合圖5所示，發(fā)光單元20所發(fā)出光線經(jīng)過入光面11和出光面12的處理后，會遠(yuǎn)離入光面11的中心點(diǎn)偏移，即朝向厚度更大的配光元件部分偏移，使得光線得到擴(kuò)散，從而得到光斑200，在該光斑400內(nèi)黃斑410的面積的寬度被加大。相對于一般配光元件所發(fā)出光線的光斑500內(nèi)黃斑510的寬度，配光元件10所形成黃斑510的面積明顯更大，使得黃色光線的濃度減低，從而弱化黃斑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，配光元件10厚度較大的區(qū)域所形成光斑內(nèi)黃斑與白光的色容差小于預(yù)設(shè)色差值。預(yù)設(shè)色差值可以根據(jù)照明裝置1000所應(yīng)用區(qū)域內(nèi)用戶對色差的接收能力或人種特性來設(shè)定，以保證配光元件10厚度較大的區(qū)域所形成光斑內(nèi)黃斑足夠淡，在用戶可接受范圍內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，所述預(yù)設(shè)色差值為4。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。