本發(fā)明屬于照明技術領域,特別涉及一種照明裝置。
背景技術:
電鍍反射器非常廣泛地被應用于燈具中,例如在筒燈、射燈、天棚燈、戶外燈具等照明燈具中的應用。在這里,電鍍反射器主要起到對光源發(fā)出的光線進行再次配光的作用?,F有的電鍍反射器一般包括鍍有一層金屬膜的反射面,但由于鍍膜材料本身對光線的吸收率較高,比如,鍍銀膜的損失率為5%,鍍金膜的損失率為9%,鍍鋁膜的損失率更是高達12%左右,使得應用電鍍反射器的燈具出光效率較低。并且,應用電鍍反射器的照明裝置的成本較高。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題,提供一種照明裝置,出光效率較高。
為實現上述目的,本發(fā)明提供了一種照明裝置,包括燈體、收容于所述燈體內的光源組件、及為所述光源組件配光的配光組件,所述配光組件包括第一光學元件和第二光學元件,所述第一光學元件和第二光學元件均為透明的,所述第二光學元件具有側壁及出光口,所述側壁圍設形成光學空間并與所述出光口連通,所述第一光學元件由所述第二光學元件的側壁環(huán)繞并延伸進入所述光學空間,所述第一光學元件具有入光面及出光面且所述入光面圍設形成收容腔,所述光源組件設置于所述第一光學元件的收容腔內。
進一步的,所述側壁具有內表面、外表面及上下兩端部,所述內表面或外表面包括多個連續(xù)排布的鋸齒結構,每個所述鋸齒結構具有相交的第一表面和第二表面,每個所述鋸齒結構的兩端分別向所述兩端部延伸。
進一步的,所述鋸齒結構的兩端延伸至上下端部。
進一步的,所述第一表面和所述第二表面垂直。
進一步的,所述第一表面和第二表面相交具有棱線,所述棱線為直線也為弧線。
進一步的,所述側壁具有內表面及外表面,所述外表面包括多個連續(xù)排布的鋸齒結構,所述內表面包括多個具有圓弧面的微結構。
進一步的,所述側壁厚度均勻,且其具有上端部,所述出光口形成于所述上端部的內側。
進一步的,所述第二光學元件的形狀為環(huán)形、弧形、直條形或回轉形。
進一步的,所述第一光學元件為透鏡,所述透鏡的高度低于所述第二光學元件的高度。
進一步的,所述第一光學元件的入光面和出光面為曲率相同或不同的雙曲面,或所述入光面為多個相交的平面,所述出光面為曲面。
進一步的,所述第一光學元件和第二光學元件一體設置或分體設置。
進一步的,所述燈體具有收容腔,所述光源組件、第一光學元件和第二光學元件均收容在所述收容腔內。
進一步的,所述照明裝置還包括固定結構,所述固定結構與所述燈體連接,所述光源組件固定在所述固定結構內。
進一步的,所述光源組件包括光源板及設置在所述光源板上的發(fā)光單元。
進一步的,所述光源板上集成設置有驅動電源組件。
進一步的,所述固定結構包括凹槽及與所述凹槽連通的通孔,所述光源板收容于所述凹槽內,所述發(fā)光單元位于所述通孔內且由所述通孔向外發(fā)射光線。
進一步的,所述通孔的孔徑由內向外逐漸變大。
進一步的,所述固定結構包括連接的第一壓片和第二壓片,所述凹槽位于所述第一壓片的外側表面,所述通孔貫穿第一壓片和第二壓片。
進一步的,所述照明裝置還包括透光板,所述透光板遮蔽所述第二光學元件的出光口。
進一步的,所述照明裝置還包括面環(huán),所述面環(huán)與所述燈體結合,所述透光板固定在所述面環(huán)和所述第二光學元件之間。
進一步的,所述面環(huán)同時與所述燈體和所述反射器結合。
進一步的,所述燈體具有收容腔,所述光源組件收容在所述收容腔內,所述第一光學元件和第二光學元件均設置在所述收容腔的外部。
進一步的,所述照明裝置配置為,所述光源組件發(fā)出的光線,由第一光學元件的出光面出射后,部分直接從所述出光口出射,部分通過所述光學空間進入所述側壁,經所述側壁反射,再次進入光學空間后由所述出光口出射。
有益效果:與現有技術相比,本發(fā)明實施例提供的照明裝置,其內的配光組件結合使用兩種光學元件,第一光學元件為通用透鏡,用以調整出光角度,第二光學元件為透明的反射器,用以改變出光方向,該反射器不需要通過電鍍處理來達到全發(fā)射的效果,成本低、且具有較高的出光效率。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實施例1提供的一種照明裝置的立體示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例1提供的一種照明裝置的另一角度的立體示意圖。
圖3為圖1的照明裝置的分解示意圖。
圖4為圖1的照明裝置的另一角度的分解示意圖。
圖5為基于圖3的局部分解示意圖。
圖6為應用于本發(fā)明實施例1提供的照明裝置內的另一種配光組件的立體示意圖。
圖7為應用于本發(fā)明實施例1提供的照明裝置內的又一種配光組件的立體示意圖。
圖8為沿圖1內的a-a線的剖視圖。
圖9為本發(fā)明實施例1的照明裝置內的反射器以單個鋸齒結構為例的豎直方向的光路示意圖。
圖10為本發(fā)明實施例1的照明裝置內的反射器以單個鋸齒結構為例的水平方向的光路示意圖。
圖11為本發(fā)明實施例1的照明裝置內的反射器以單個鋸齒結構為例的水平方向的另一種光路示意圖。
圖12為本發(fā)明實施例2提供的一種照明裝置的立體示意圖。
圖13沿圖12內的b-b線的剖視圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明具體實施例及相應的附圖對本發(fā)明技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
如圖1至圖6所示,本發(fā)明優(yōu)選實施例提供了一種照明裝置100a,其為一種射燈。具體的,照明裝置100a包括燈體1a,收容在燈體1a內的光源組件2a、用于安裝光源組件2a的固定結構3a及用于為光源組件2a配光的配光組件,封閉燈體1a出光口的透光板6a,及與燈體1a連接從而將透光板6a固定在燈體1a上的面環(huán)7a。其中,配光組件包括透鏡4a及反射器5a,反射器5a呈杯形環(huán)狀且透明,光源組件2a發(fā)出的光線經過透鏡4a的配光后,部分直接經過透光板6a出射,部分經過反射器5a的反射后由透光板6a出射。
以下針對本發(fā)明實施例提供的照明裝置100a內的各個元件及元件之間的連接關系作具體說明。
如圖3和圖4所示,燈體1a呈圓柱狀,其包括底壁11a和側壁12a,底壁11a和側壁12a圍設形成收容腔10a。底壁11a的外表面上設有散熱結構13a,具體的,散熱結構13a為由底壁11a向下延伸的若干個鰭片結構。底壁11a的內表面上設有用于定位固定結構3a的定位件111a及至少兩個用于固定結構3a進行連接的收容孔112a。側壁12a的內表面設有一圈凸條121a,用于供面環(huán)7a卡扣連接,在其它可替換的實施例中,其還可以是凹槽,即燈體1a和面環(huán)7a之間用于卡扣連接的連接結構可在兩者之間互換。另外,燈體1a上還設有用于電源線(未圖示)穿過的第一通孔122a,第一通孔122a可以設置在底壁11a或者側壁12a上。燈體1a可以由鋁等導熱金屬材料制成,也可以由導熱塑膠或塑包鋁材料一體成型,因此,燈體1a具有高導熱性能,當位于收容腔10a內的光源組件2a產生熱量時,熱量可以通過燈體1a迅速散去,從而避免收容腔10a內的溫度過高而影響光源組件2a的使用質量和使用壽命。
如圖3至圖5所示,光源組件2a包括光源板21a及位于光源板21a上的發(fā)光單元22a。具體的,發(fā)光單元22a設置在光源板21a的中部。在本實施例中,發(fā)光單元22a為led光源,發(fā)光單元22a的數量可以為一個,也可以為多個,當發(fā)光單元22a的數量為多個時,需要將發(fā)光單元22a集中設置在光源板21a的中心區(qū)域。本發(fā)明提供的照明裝置100a還包括驅動電源組件(未圖示),驅動電源組件可以集成設置于光源板21a也可以分離設置在燈體1a內并與光源板21a電性連接以為發(fā)光單元22a供電。
固定結構3a包括連接的第一壓片31a和第二壓片32a,固定結構3a將光源組件2a固定在底壁11a上,在本實施例中,第二壓片32a與第一壓片31a卡扣連接,在其它可替換的實施例中,還可以采用其它連接方式。第一壓片31a的下表面與底壁11a貼合,下表面的中部凹設有一個收容光源板21a的凹槽311a,第一壓片31a上還設有貫穿其上下表面的第二通孔312a,第二通孔312a與凹槽311a連通。在本實施例中,光源板21a收容于凹槽311a,其下表面與底壁11a貼合以充分熱接觸進行散熱,發(fā)光單元22a位于第一通孔312a內。第二壓片32a上也設置有貫穿其上下表面的第三通孔321a,第三通孔321a對應設置在第二通孔312a的上方,且第三通孔321a的孔徑由內向外逐漸變大,發(fā)光單元32a通過第三通孔321a進一步向外發(fā)光。本實施例的照明裝置100a還包括螺釘(未圖示),螺釘穿過第二壓片32a和第一壓片31a后收容在收容孔112a內,實現固定結構3a與燈體1a之間的連接。在其它替換的實施例中,也可以僅通過一個壓片結構或一個固定結構來實現光源板21a的安裝,或者,也可以直接將光源板21a安裝固定在燈體1a的底壁11a上。
本實施例的照明裝置100a還可以包括驅動電源組件(未圖示),驅動電源組件可以設置在燈體1a內,也可以設置在燈體1a的外部。
如圖3和圖4所示,透光板6a為圓形蓋板,其固定在面環(huán)7a和反射器5a的上端面之間。透光板6a遮蔽反射器5a的出光口54a,用于防灰及提高照明裝置100a的安全性,同時,其還具有勻光的作用。在本實施例中,透光板6a為透明的,在其它可替換的實施例中,其還可以是磨砂等其它效果。
如圖3和圖4所示,面環(huán)7a呈圓環(huán)形,面環(huán)7a的外側面上設有若干個第一卡扣71a,面環(huán)7a的內側面上設有若干個第二卡扣72a。第一卡扣71a卡持于燈體1a的凸條121a,實現面環(huán)7a與燈體1a之間的連接。在本實施例中,第一卡扣71a和第二卡扣72a在高度方向上存在高度差,也就是第一卡扣71a和第二卡扣72a在不同的高度位置上。
如圖3至圖5、及圖8所示,透鏡4a為一種透明的且呈半球型的光學元件,透鏡4a具有第一入光面41a、第一出光面42a及用于收容發(fā)光單元22a的收容腔410a。第一入光面41a包括上入光面411a和側入光面412a,上入光面411a為收容腔410a的底面,側入光面412a為收容腔410a的側面。上入光面411a和側入光面412a均為平面,第一出光面42a為光滑的曲面。在本實施例中,透鏡4a為一種常見的光學元件,用于控制發(fā)光單元22a的出光角度。在其它可替換的實施例中,上入光面411a、側入光面412a和第一出光面42a的面型也不限于以上的描述,還可以是曲率不同的雙曲面、或其他面型組合等,均在本發(fā)明的保護范圍內。
如圖3至圖5、及圖8所示,反射器5a為一種透明的光學元件,其呈環(huán)形且厚度均勻。反射器5a具有側壁50a、內表面51a、外表面52a、入光口53a、出光口54a,側壁50a圍設形成光學空間501a并與入光口53a及出光口54a連通。反射器5a的上端面開設有若干個導向槽55a,第二卡扣72a收容于導向槽55a內,通過反射器5a順時針或逆時針旋轉,實現反射器5a與面環(huán)7a之間的連接與拆卸。透鏡4a由反射器5a的側壁50a環(huán)繞并延伸進入光學空間501a。發(fā)光單元22a發(fā)出的光線,部分光線經過透鏡4a的折射后直接從出光口54a出射,部分光線通過光學空間501a進入側壁50a,經側壁50a反射,再次進入光學空間501a后由出光口54a出射。透鏡4a和反射器5a可以是一體成型的,還可以是分體成型分別組裝至燈體1a或安裝結構(未圖示),或二者組裝結合后組裝至燈體1a或安裝結構(未圖示)。
具體的,內表面51a為配光組件的第二入光面,同時也是配光組件的第二出光面,其包括多個連續(xù)排布的具有圓弧面的微結構510a,在其它可替換的實施例中,也可以不設置微結構510a。內表面51a經表面微結構處理后能夠較精確的控制照明裝置的出光角度,并保證出光的均勻。外表面52a上設有若干連續(xù)排列的鋸齒結構520a。每個鋸齒結構520a包括第一反射面521a和第二反射面522a,第一反射面521a和第二反射面522a相互垂直,且相交具有棱線,該棱線可以為直線也可以為弧線。每個鋸齒結構520a的兩端分別延伸至反射器5a的上下端面,使得光線射至該側壁50a時均能夠得到一定的反射。在其它可替換的實施例中,鋸齒結構520a也可以分段設置在外表面52a,使得只在設置有鋸齒結構520a的位置發(fā)生全反射。在其它實施方式中,第一反射面521a和第二反射面522a的夾角也可以不為90°,即可以小于或大于90°,但是該反射器5a的光效在夾角為90°的情況下最佳,可實現全反射。在本實施例中,反射器5a的入光口53a的口徑小于出光口54a的口徑,在其它可替換的實施方式中,入光口53a的口徑還可以等于出光口54a的口徑,即反射器5a為直筒狀,這樣的結構也既能滿足側壁50a實現全反射,也能滿足光線由出光口54a出射。
反射器5a由透明塑料或玻璃材料一體制成,其中塑料材料可選用pmma、pc等。反射器5a的厚度最薄可制成2毫米(mm),因此,反射器5a的結構尺寸很大時,可以節(jié)約材料成本和成型難度。另外,需要說明的是,在模具設計或成型時,由于加工精度的問題,會在反射器5a的第一反射面521a和第二反射面522a的交線處形成圓角,入射到圓角上的光線將折射而出形成雜散光,但圓角對反射器5a的總光效、光束角影響不大,因此理論上,我們還是將反射器5a認為是一個全反射透鏡。當然,我們也可以通過增大圓角,來提高反射器5a的透射率。
在其它可替換的實施例中,如圖6所示,鋸齒結構520a可以設置在反射器5a’的內表面,外表面設置為光滑壁面。如圖7所示,配光組件也可以為回轉形結構,包括回轉形的透鏡4a”和反射器5a”,透鏡4a”和反射器5a”均為透明的,反射器5a”具有兩個環(huán)形的側壁50a”及由兩個側壁50a”構成的環(huán)形的出光口54a”,兩個環(huán)形的側壁50a”圍設形成環(huán)狀的光學空間501a”并與出光口54a”連通,透鏡4a”由反射器5a”的兩個側壁50a”環(huán)繞并延伸進入光學空間501a”,發(fā)光組件(未圖示)設置于透鏡4a”的收容腔(未圖示)內。反射器5a”的側壁50a”具有內表面51a”和外表面52a”,內表面51a”為光滑壁面,外表面52a”上設有若干連續(xù)排列的鋸齒結構520a”。
在第一反射面521a和第二反射面522a相互垂直、側壁50a全反射的情況下,針對反射器5a內的光路走向進行具體說明:
結合圖8至圖11所示,發(fā)光單元22a發(fā)出的光線部分從上入光面411a準直進入透鏡4a,經過透鏡4a折射后直接從第一出光面42a出光,從出光口54a出射,部分從側入光面412a進入透鏡4a,經過透鏡4a折射后從第一出光面42a出光,入射到內表面51a,經側壁50a反射后再從出光口54a出射。光線在側壁50a內反射,其光路具體為:光線由內表面51a入射至第一出光面42a上的第一反射面521a的a點,并全反射到第二反射面522a的b點,經第二反射面522a全反射返回內表面51a,經內表面51a出射后由出光口54a向外射出。如圖10所示,對于單個鋸齒結構520a,從俯視方向來看,當光線射到第一反射面521a上的a點時,按全反射原理會反射到第二反射面522a的b點,再由第二反射面522a的b點反射而出,最后出射光線與入射光線符合全反射角度關系。我們知道要在透鏡內部實現全反射,光線和反射面之間的入射角必須足夠大,否則光線將會透射出去,這個角度會根據透鏡的材質而有所不同。從圖11中我們可以看到,如果沒有設置在出光面的鋸齒結構,即出光面和入光面平行,那么光線到達反射面時入射角為0°,這樣無法全反射只能透射,加入了鋸齒結構后光線到達第一反射面521a的a點時,入射角度為45°大于臨界角因此可實現全反射。當發(fā)光單元22a位于光源板21a的中心位置時,由于本實施例中反射器5a為軸旋轉對稱結構,其發(fā)出的光對于內表面51a上每一個位置,從水平方向來看都是垂直于內表面51a的,如前所述,在到達第一反射面521a和第二反射面522a時入射角都為45°可實現全反射。但是當發(fā)光單元22a為多個時,其在光源板21a上會排布成具有一定面積的發(fā)光面,因此,入射到內表面51a時有一定的水平入射角α1,而此時光線經過折射再到達鋸齒結構520a的第一反射面521a時,入射角變?yōu)?5°-α1,入射角度的變小使得無法保證全反射的實現,因此我們應該盡量避免這種情況的出現,將發(fā)光單元22a集中設置在光源板21a的中心區(qū)域,以使得水平入射角α1盡可能的小。對于入射角α1的范圍,不同的材料制成的透鏡,其可允許的水平入射角α1范圍不同,對于以pmma制成的透鏡,其α1≤4.4°,對于以pc制成的透鏡,其α1≤9.5°。由于在本實施例中鋸齒結構為直角棱面,因而出射角α2等于水平入射角α1。在非直角棱面的結構中,出射角α2相對于入射角α1會發(fā)生變化而形成不同的光效。
實施例2
如圖12和圖13所示,本發(fā)明實施例提供了一種照明裝置100b,其為一體式結構,在其它可替換的實施例中,照明裝置100b也可以為組裝式結構。具體的,照明裝置100b包括燈體1b、收容在燈體1b內的光源組件2b、設置在燈體1b前端且用于為光源組件2b配光的配光組件、設置在燈體1b后端的電性連接結構3b。其中,配光組件包括透鏡4b及反射器5b,反射器5b呈杯形環(huán)狀且透明,光源組件2b發(fā)出的光線經過透鏡4b的配光后,部分直接出射,部分經過反射器5b的反射后出射。
以下針對本發(fā)明實施例提供的照明裝置100b內的各個元件及元件之間的連接關系作具體說明。
如圖12和圖13所示,燈體1b呈圓柱狀,由導熱金屬或導熱塑料制成,其包括一個收容腔10b,收容腔10b內收容有光源組件2b。燈體1b內還可以收容驅動電源組件或其它用于變壓的電子組件(未圖示)。
光源組件2b包括光源板21b及位于光源板21b上的發(fā)光單元22b。具體的,發(fā)光單元22b設置在光源板21b的中部。在本實施例中,發(fā)光單元22b為led光源,發(fā)光單元22b的數量可以為一個,也可以為多個,當發(fā)光單元22b的數量為多個時,需要將發(fā)光單元22b集中設置在光源板21b的中心區(qū)域。
電性連接結構3b為延伸出燈體1b的一對正負極連接端,其在收容腔10b內的端部與光源組件2b電性連接,其延伸出燈體1b的端部進一步與市電連接。
透鏡4b與透鏡4a的結構大致相同,反射器5b與反射器5a的結構大致相同,在此不作贅述。在需要反射器5b全反射的情況下,入射到內表面51b時的水平入射角α1需要滿足如實施例1中對于入射角α1的限定范圍。在其它不需要透鏡全反射的實施方式中,可以不用滿足入射角α1的限定范圍,使得在外表面52b形成一種半透半反的效果。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的照明裝置,其內的配光組件結合使用兩種光學元件,第一光學元件為通用透鏡,用以調整出光角度,第二光學元件為透明的反射器,用以改變出光方向,該反射器不需要通過電鍍處理來達到全發(fā)射的效果,成本低、且具有較高的出光效率。
以上所述的具體實例,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。