照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种照明装置，包括：光源；容纳所述光源的光学罩；其中，所述光学罩的外侧面的至少部分区域形成有菲涅耳结构。本实用新型的照明装置，通过在光学罩的外侧面上设置菲涅耳结构，来增加照明装置向其侧方及后方的出光量，从而使得照明装置的照度更加均匀，配光角度更大。
【专利说明】
照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在照明领域，作为以往白炽灯的替代品，LED灯的使用正在普及。这是因为，与现有的白炽灯相比，使用LED灯能够获得更高的能量转化效率，从而推进了节能化。
[0003]白炽灯的出射光从前方(灯头的相对方向)至后方(灯头的方向)呈大致球面状地均匀分布，而由于LED具有发光面积小、光的放射范围在半球内、配光分布旋转对称等特点，因此必须使用一定的策略才能使得LED灯的出射光的空间分布均匀，同时扩大LED灯的配光角度。其中，特别需要向着LED的出光面的侧方及后方扩展其照射范围。
[0004]现有技术中已有一些扩展配光角度的方案。例如，如专利文献JP2011-96594中公开的方案，在发光模组上覆盖透光罩来扩展配光角度。当然，还可以将透光罩替换为具有高散射功能的罩来达到相同或相似的目的。此外，专利文献JP 2010-205553公开了一种方案，即通过在透光罩上设置具有光扩散性的材料，从而扩展配光角度。另外，专利文献JP2010-40364还公开了一种方案，即设置用于减少向前方出射的光量并增加向侧方出射的光量的透镜，并在模组的侧部设置导光部件，在导光部件的上部设置反射部件，利用透镜使入射到导光部件的光量增加，并利用导光部件上部的反射部件使向后方出射的光量增加。
[0005]但是现有技术中的这些方案还是存在配光角度小且照度不均匀的问题。例如，如图1所示，为现有的照明装置的一个实例的示意性剖视图。其包括光源1、光学罩2、基板3、支撑件4以及电路板5。在该实例中，光学罩2的顶部的表面设置为凹面并且其内表面设置为弧形表面，以达到减少向照明装置的前方出光并增加向侧方出光的效果。参照图2，为图1所示的照明装置的配光曲线。可以看出，该照明装置虽然已使用现有技术中的配光方案，但其出射光的亮度并不均匀，其在30° -60°范围内的光强较大，而在其他角度的光强明显较小。
实用新型内容
[0006]为了进一步改善照明装置的出射光的亮度不均匀的问题，本实用新型提供了一种照明装置，包括:光源；容纳所述光源的光学罩；其中，所述光学罩的外侧面的至少部分区域形成有菲涅耳结构。
[0007]进一步地，所述光源的至少部分出射光朝向所述光学罩的顶部。
[0008]进一步地，所述菲涅耳结构为由多个棱齿沿所述光学罩的外侧面的周向环绕而形成的多个菲涅耳环。
[0009]优选地，所述菲涅耳结构位于所述光学罩的外侧面的上部。
[0010]优选地，所述棱齿的个数为6-10个，多个棱齿中最高的棱齿的高度为0.65-1.5mm0
[0011]优选地，所述光学罩为透镜。
[0012]优选地，所述光源为LED光源。
[0013]优选地，在所述光学罩与所述光源之间的空隙处填充有透明填充材料，所述透明填充材料为透明环氧树脂或透明硅胶。
[0014]本实用新型的照明装置，通过在光学罩的外侧面上设置菲涅耳结构，来增加照明装置向其侧方以及后方的出光量，从而使得照明装置的照度更加均匀，配光角度更大。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有技术的照明装置的一个实例的示意性剖视图；
[0016]图2为图1所示的照明装置的配光曲线图；
[0017]图3为本实用新型的照明装置的第一实施方式的正视图；
[0018]图4为本实用新型的照明装置的第二实施方式的立体图；
[0019]图5为图4所示的照明装置的正视图；
[0020]图6为图4所示的照明装置的示意性剖视图；
[0021]图7为图4所示的照明装置的配光曲线图；
[0022]图8为本实用新型的照明装置的第三实施方式的示意性剖视图；
[0023]图9为本实用新型的照明装置的第四实施方式的示意性剖视图；
[0024]图10为菲涅耳结构及其折射原理的示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1:光源2、2’:光学罩
[0027]3:基板4:支撑件
[0028]5:电路板6:透镜
[0029]20:菲涅耳结构200:菲涅耳环
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的照明装置作进一步的详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0031]第一实施方式
[0032]参照图3，为本实用新型的照明装置的第一实施方式的示意图。在该实施方式中，照明装置包括光源(图中未示出)以及容纳光源的光学罩2，其中，在光学罩2的外侧面的至少部分区域形成有菲涅耳结构20。光学罩2的外侧面是指其侧壁的外表面。为了更好地扩大该照明装置的配光角度，优选地，光源的至少部分出射光朝向光学罩2的顶部，该菲涅耳结构20位于光学罩2的外侧面的上部。可以理解的是，如果光源的出光面朝向光学罩2的侧面，则此时照明装置的侧面的光强较大，为了配光均匀，菲涅耳结构20可以设置在光学罩2的顶部。
[0033]图10为菲涅耳结构及其折射原理的示意图。可以看出，菲涅耳结构中的棱齿能够起到与传统的球面透镜相同的折射作用，例如，位于图10所示的菲涅耳结构的上部的棱齿能够将光向下折射，位于下部的棱齿能够将光向上折射，从而达到与传统的球面透镜相同的光学效果。优选地，本实用新型的照明装置中的菲涅耳结构20，为由多个棱齿沿光学罩的外侧面的周向环绕而形成的多个菲涅耳环200。
[0034]当将菲涅耳结构按照本实用新型的方案应用在照明装置中时，参照图3，菲涅耳结构20中位于其上部(即靠近光学罩2的顶部)的棱齿将光向下折射，将原本向照明装置前方出射的部分光的光路改变，使得其向照明装置的侧方或后方射出；同时，菲涅耳结构20中位于其下部(即远离光学罩2的顶部)的棱齿将光向上折射，将原本向照明装置后方以及侧后方出射的至少部分光的光路改变，使得这些大角度的光向照明装置的侧方会聚，以增加侧方的光照强度。因此，本实用新型的照明装置，通过在光学罩2的外侧面上设置菲涅耳结构20，从而增加了照明装置向其侧方以及后方的出光量，使得照明装置的照度更加均匀，配光角度更大。
[0035]第二实施方式
[0036]为了使得照明装置达到所需要的出光效果，可以根据需要设计光学罩2的外侧面上设置的菲涅耳结构20。例如，可以通过改变菲涅耳结构中各个棱齿的尺寸、形状、以及个数，来改变光的折射角，从而达到想要的出光效果及照度分布。参照图4-6，可以看出，在该实施方式中，菲涅耳结构20中的棱齿的高度明显小于第一实施方式中菲涅耳结构20中的棱齿的高度，且其形状也有所改变。优选地，菲涅耳结构20的棱齿的个数为6-10个。由于菲涅耳结构20中的棱齿的高度从菲涅耳结构20的中部向两边逐渐减小，优选地，菲涅耳结构20中的最高的棱齿的高度为0.65-1.5mm。
[0037]图7为该实施方式中照明装置的配光曲线图。将其与图2中现有技术的照明装置的配光曲线图对比即可知，在其他条件(例如，光学罩2的特性)相同的情况下，本实用新型的照明装置的配光更加均匀，且其配光角度更加扩大。
[0038]第三实施方式
[0039]在以上两个实施方式中，光学罩2在容纳光源I的同时，还起到了透镜的作用，即同时用作导光和配光。因此，在以上两个实施方式中，菲涅耳结构20也可以认为是设置在透镜(用作透镜的光学罩)的外侧面上。
[0040]可以理解的是，照明装置可以包括另外的独立于光学罩的透镜6，以达到导光和配光的效果。在这种配置下，本实用新型的照明装置中的菲涅耳结构20可以设置在不用作透镜6的光学罩2’上。图8所示为本实用新型的第三实施方式。在该实施方式中，照明装置包括光源1、光学罩2’、基板3、支撑件4、电路板5以及透镜6。在光学罩2的外侧面上设置有菲涅耳结构20。这种照明装置同样可以达到增大配光角度、使得照度均匀的效果。
_1]第四实施方式
[0042]为了改善照明装置的光提取率，优选地，在光学罩2与光源I之间的空隙处填充有透明填充材料，例如，透明环氧树脂、透明硅胶等。通过填充材料的应用，使得光学罩2与光源I之间不存在空气，从而大大降低了从光源I中出射的光在出光面发生全反射的概率，提高了照明装置的光提取率。同时，由于照明装置中不存在空气，还避免了空气中的水气结露影响照明以及引起短路等的不良后果。
[0043]图9所示为本实用新型的第四实施方式，可以达到与填充透明填充材料相同的效果。即将光学罩2做成与其内部腔体所容纳的物体的形状相匹配，从而达到光学罩2与光源1、基板3、支撑件4等紧密连接，从而在不填充透明材料的情况下，也能够提高光提取率，并避免结露与短路等不良后果。
[0044]虽然附图中给出的菲涅耳结构20为会聚透镜的菲涅耳结构，但可以理解的是，本实用新型的照明装置中设置的菲涅耳结构，既可以为会聚透镜也可以为发散透镜的菲涅耳结构。
[0045]同时，本实用新型的照明装置的光源类型不限于LED光源，也可以是白炽灯光源、荧光灯光源等其他光源。
[0046]另外，本实用新型的照明装置的形状不限于附图中所示的形状，还可以是其他形状的照明装置。
[0047]以上【具体实施方式】仅为本实用新型的示例性实施方式，不能用于限定本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种照明装置，包括: 光源； 容纳所述光源的光学罩；其中， 所述光学罩的外侧面的至少部分区域形成有菲涅耳结构。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光源的至少部分出射光朝向所述光学罩的顶部。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述菲涅耳结构为由多个棱齿沿所述光学罩的外侧面的周向环绕而形成的多个菲涅耳环。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述菲涅耳结构位于所述光学罩的外侧面的上部。
5.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述棱齿的个数为6-10个。
6.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述多个棱齿中最高的棱齿的高度为 0.65-1.5mm。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光学罩为透镜。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光源为LED光源。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述光学罩与所述光源之间的空隙处填充有透明填充材料。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述透明填充材料为透明环氧树脂或透明硅胶。
【文档编号】F21V3/04GK204254331SQ201420754298
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】魏玉明, 王进 申请人:松下知识产权经营株式会社