一种棱镜光学元件及具有棱镜光学元件的灯具的制作方法

本申请涉及电器技术领域，尤其涉及一种棱镜光学元件及具有棱镜光学元件的灯具。

背景技术：

射灯是典型的无主灯、无定规模的现代流派照明，能营造室内照明气氛。光线直接照射在需要强调的物体或者人物上，以突出主观审美作用，达到重点突出和缤纷多彩的艺术效果。射灯光线柔和，雍容华贵，既可对整体照明起主导作用，又可局部采光，烘托气氛。

目前的射灯大部分是天花射灯或者嵌入式射灯，这种射灯都是根据灯体的机械结构来设计旋转轴，以实现灯体转动，进而达到出光旋转。出光旋转可以使光线不固定的照射，使射灯的照射范围更大，照射方式更加灵活。

然而，上述的射灯整个灯体都在旋转，旋转还需要一定的空间，这就使得射灯与天花板之间要留有很大的空间供射灯旋转活动。由于设置了转轴，转轴处的活动间隙也会渐渐增大，使用时还会有绕线的风险。另外，上述射灯一般设计成单轴，所以只能左右旋转，也影响照射范围。

技术实现要素：

本申请提供了一种棱镜光学元件及具有棱镜光学元件的灯具，以解决目前使用的嵌入式灯具单轴旋转造成的活动空间大、绕线和照射范围小的问题。

一方面，本申请提供一种棱镜光学元件，包括：棱镜模组；棱镜模组包括第一棱镜模组和设在第一棱镜模组内的第二棱镜模组。第一棱镜模组和第二棱镜模组配合使用，大大增加了照射范围。

可选的，第一棱镜模组包括：第一棱镜固定支架、第一棱镜旋转支架和第一棱镜；第一棱镜固定支架与第一棱镜旋转支架连接；第一棱镜设在第一棱镜固定支架内；第一棱镜旋转支架包括第一旋转体和第一旋转手柄；第一旋转体设在第一棱镜固定支架的外侧，第一旋转手柄与第一旋转体连接，使第一棱镜模组能够既带动第二棱镜模组旋转，又能将光线折射出去。

可选的，第二棱镜模组包括：第二棱镜旋转支架和设在第二棱镜旋转支架上的第二棱镜；第二棱镜旋转支架包括第二旋转体和第二旋转手柄；第二旋转手柄与第二旋转体连接；第二旋转体置于第一旋转手柄的内部，以及，第二旋转体与第一旋转体接触，使第二棱镜模组既能实现单向旋转又能实现对光线折射。

可选的，第一棱镜与第二棱镜对应设置，进一步保证光线高效率的利用。

可选的，第一棱镜与第二棱镜的一个底面为平底面，第一棱镜与所述第二棱镜的另一个底面为斜底面；第一棱镜的平底面与第二棱镜的平底面对应设置。使得第一棱镜的斜底面将光线尽可能的折射进入棱镜内部，在由第二棱镜的斜底面将光线尽可能的大角度折射出去，以增大光线的照射范围。

可选的，第一旋转手柄上设有凹凸纹理，使第一旋转手柄更容易旋转。

另一方面，本申请提供一种具有棱镜光学元件的灯具，包括：灯体和设在灯体内的棱镜模组；灯体包括灯体顶端和与灯体顶端连接的灯体底座；灯体顶端内设有聚光透镜模组；棱镜模组设在灯体底座内，以及，棱镜模组包括第一棱镜模组和设在第一棱镜模组内的第二棱镜模组，使得灯具整体可以实现圆周360度旋转，单向20度旋转。

可选的，聚光透镜模组包括：透镜支架，以及设在透镜支架内的灯珠和透镜；灯珠设在透镜支架内靠近安装墙板的一端，以及，灯珠设在透镜内；透镜的横截面积自靠近灯珠的一端起逐渐増大；透镜包括折射区域和包含折射区域的全反射区域。灯珠提供的光线可以先通过透镜折射，再通过透镜的全反射进入透镜的内部，最后全部光线再经过透镜射出。

可选的，灯体上设有面环；面环的一面与灯体连接，面环的另一面与棱镜模组的第一旋转手柄接触。面环还起到固定和散热的作用。

可选的，面环的内侧设有第一棱镜槽；棱镜模组的第一棱镜旋转支架上设有与第一棱镜槽相适配的第一棱镜旋转导槽；棱镜模组的第一棱镜固定支架的内侧设有第二棱镜槽；棱镜模组的第二旋转体上设有与第二棱镜槽相适配的第二棱镜旋转导槽。这些槽使旋转的可靠性增强，也使各个模组之间的配合度和固定度增强，为灯具灵活地进行大范围的照射提供保障。

由以上技术方案可知，本申请提供一种棱镜光学元件及具有棱镜光学元件的灯具，包括：灯体和设在灯体内的棱镜模组；灯体包括灯体顶端和与灯体顶端连接的灯体底座；灯体顶端内设有聚光透镜模组；棱镜模组设在灯体底座内，以及，棱镜模组包括第一棱镜模组和设在第一棱镜模组内的第二棱镜模组。灯体为棱镜模组提供光源，以棱镜模组的中轴线为轴旋转棱镜模组，光线通过棱镜模组的两次的折射可以以不同的角度射出。棱镜模组可实现圆周360度旋转，单向20度旋转，避免嵌入式灯具单轴旋转造成的活动空间大、绕线和照射范围小的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种具有棱镜光学元件的灯具的结构图；

图2为本申请实施例提供的灯体的结构图；

图3为本申请实施例提供的棱镜模组的结构图；

图4为本申请实施例提供的聚光透镜模组的结构图；

图5为本申请实施例提供的第一棱镜模组的结构图；

图6为本申请实施例提供的第一棱镜模组的剖面图；

图7为本申请实施例提供的第二棱镜模组的剖面图；

图8为本申请实施例提供的一种具有棱镜光学元件的灯具的剖面图；

图9为本申请实施例提供的面环与第一棱镜模组的结构图；

图10为本申请实施例提供的图8中A部分的放大图。

图示说明：

其中，1-灯体；2-棱镜模组；3-聚光透镜模组；11-灯体顶端；12-灯体底座；13-面环；14-弹簧扣；21-第一棱镜模组；22-第二棱镜模组；31-灯珠；32-透镜支架；33-透镜；211-第一棱镜固定支架；212-第一棱镜旋转支架；213-第一棱镜；221-第二棱镜旋转支架；222-第二棱镜；331-折射区域；332-全反射区域；2111-第二棱镜槽；2121-第一旋转体；2122-第一旋转手柄；2123-摩擦条纹；2124-第一棱镜旋转导槽；2211-第二旋转体；2212-第二旋转手柄；2213-第二棱镜旋转导槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一方面，如图1、图3、图5、图6和图7所示，本申请实施例提供一种棱镜光学元件，该棱镜光学元件即为棱镜模组2；棱镜模组2由第一棱镜模组21和设在第一棱镜模组21内的第二棱镜模组22组成。

本实施例中第一棱镜模组21中包括第一棱镜固定支架211、第一棱镜旋转支架212和第一棱镜213,第一棱镜旋转支架212又包括第一旋转体2121和第一旋转手柄2122。第二棱镜模组22包括：第二棱镜旋转支架221和设在第二棱镜旋转支架221上的第二棱镜222；第二棱镜旋转支架221包括第二旋转体2211和第二旋转手柄2212。

其中，第一棱镜固定支架211与第一棱镜旋转支架212连接，当第一棱镜旋转支架212旋转时，可以带动第一棱镜固定支架211。由于第一棱镜213在使用时也需要旋转以形成不同的照射角度，所以将第一棱镜213设在第一棱镜固定支架211内，用第一棱镜固定支架211固定第一棱镜213。进一步的，第一旋转体2121设在第一棱镜固定支架211的外侧，第一旋转手柄2122与第一旋转体2121连接，使得第一旋转手柄2122在转动时，可以带动第一旋转体2121旋转，进而，带动第一棱镜固定支架211及第一棱镜213旋转，以实现照射角度可调的作用。第二旋转手柄2212与第二旋转体2211连接，第二棱镜222可以将第一棱镜213折射出的光线进一步折射，并且，通过旋转不同的角度，可以使最终出射的光线的角度也不相同。第二棱镜旋转支架221用于固定第二棱镜222，使得第二旋转手柄2212在旋转时，也可以带动第二棱镜222进行旋转。第二旋转体2211置于第一旋转手柄2122的内部，以及，第二旋转体2211与第一旋转体2121抵接。第二旋转体2211与第一旋转体2121抵接，即第一棱镜213与第二棱镜222抵接，使得从外界来的光可以通过两块棱镜进行连续的两次折射，改变光线的光路，实现照射角度可调，增大光线的照射范围。

需要说明的是，如图6所示，本实施例中的第一棱镜固定支架211的内侧，是指第一棱镜固定支架211的中空空间，这一空间内设有第一棱镜213，反之，第一棱镜固定支架211的外侧是指第一棱镜固定支架211远离第一棱镜213的外部空间。第一棱镜模组21内部在第一旋转手柄2122对应的位置还有剩余的空间，此空间用于放置第二棱镜模组22，当旋转第一旋转手柄2122时，可以带动第二棱镜模组22旋转，以实现大范围照射的作用。

另外，第一棱镜旋转支架212设有第一棱镜固定支架211的内部中空空间，排除第一棱镜固定支架211所占用的部分之后，剩余的空间即为第一旋转手柄2122的内部空间，也为第一旋转手柄2122的内部。并且，第二旋转体2211的尺寸略大于第二旋转手柄2212的尺寸，以便第二旋转体2211放置在第一旋转手柄2122内不易掉出。

本实施例中的棱镜模组2为组合结构，即第一棱镜模组21和第二棱镜模组22配合使用，第一棱镜模组21固定不动时，第二棱镜模组22可以单独旋转，并且单向可以旋转0-20度；当然，第一棱镜模组21也可以由第一棱镜模组21带动旋转，此时第一棱镜模组21和第二棱镜模组22可共同圆周旋转360度。

所以，本实施例中提供的棱镜光学元件，既可以实现棱镜模组2的圆周360度旋转，也可以实现棱镜模组2的单向20度旋转，大大增加了照射范围。

如图8所示，为了进一步保证光线高效率的利用，本实施例将第一棱镜213与第二棱镜222的一个底面设为平底面，第一棱镜213与第二棱镜222的另一个底面设为斜底面；由于斜底面对光线的折射效果更强，所以将第一棱镜213的斜底面与第二棱镜222的斜底面分开放置，将第一棱镜213的平底面与第二棱镜222的平底面对应设置。第一棱镜213与第二棱镜222可以组成一个完整的折射模组，光线从第一棱镜213的斜底面射入，并发生第一次折射，然后光线再通过第二棱镜222的斜底面发生第二次折射，光线的光路改变，进而照射的路线的也会发生改变，最后再通过旋转手柄来达到不同角度照射的目的。

如图5所示，为了使上述实施例中的第一旋转手柄2122更容易旋转，在第一旋转手柄2122上设置了凹凸纹理2123。凹凸纹理2123可以为条纹状、螺纹状、凸起部或者凹陷部等。凹凸纹理2123可以增加第一旋转手柄2122的摩擦力，使得第一旋转手柄2122方便转动。为了防止棱镜模组2的松动，通常会将棱镜模组2设计得紧凑牢固，但是这样又会使得棱镜模组2不易转动，所以在第一旋转手柄2122的外围设置凹凸纹理2123，增加第一旋转手柄2122与旋转其物体之间的摩擦力，使第一旋转手柄2122更容易旋转。

由以上技术方案可知，本申请提供一种棱镜光学元件，包括棱镜模组2；棱镜模组2包括第一棱镜模组21和设在第一棱镜模组21内的第二棱镜模组22。可以实现圆周360度旋转，单向20度旋转，大大增加了照射范围。

另一方面，如图1至图10所示，本申请实施例又提供一种具有棱镜光学元件的灯具，该灯具包括：灯体1和设在灯体1内的棱镜模组2；这里所说的棱镜模组2即上述实施例中的棱镜模组2；其中，灯体1还包括灯体顶端11和与灯体顶端11连接的灯体底座12；灯体顶端11内设有聚光透镜模组3。

本实施例中的聚光透镜模组3包括：透镜支架32，以及设在透镜支架32内的灯珠31和透镜33。

其中，棱镜模组2设在灯体底座12内，以及，灯珠31设在透镜支架32内靠近安装墙板的一端，以及，灯珠31设在透镜33内。灯珠31为灯具提供的光源，光线再经过透镜33透射出去，由棱镜模组2进行折射，达到出射光线可调的目的。透镜支架32用于固定透镜33，使得灯珠31提供的光线可以先通过透镜33折射，再通过透镜33的全反射进入透镜33的内部，最后全部光线再经过透镜33射出。透镜33实际上可以分为两个部分，一部分是设有灯珠31的折射区域331，此区域可以将灯珠31发出的光线折射在透镜33的边缘上，透镜33的另一部分是除去折射区域的剩余的部分，也可以称作全反射区域332，这一区域就包含了透镜33的边缘，并且利用透镜33的边缘对光线进行全反射，使全部光线都可以最终靠近棱镜模组2的中心轴透射出去。另外，整个透镜33的横截面积自靠近灯珠31的一端起逐渐増大，有利于透镜33的边缘实现全反射的效果，尽最大可能将全部光线透射，避免光线的损失。

本实施例中的灯珠31为120度发光的COB灯珠，120度的光再经过透镜33实现折射与全反射的过程，聚光成5度的准直光线射出，进而可以使全部光线通过棱镜进行折射。

本实施例中的第一棱镜模组21和第二棱镜模组22均是以模组的中心轴为转轴旋转的。第二棱镜模组22以其中心轴为转轴可单方向旋转0-20度，当第二棱镜模组22的旋转角度固定后，再转动第一棱镜模组21的第一旋转手柄2122，带动第一棱镜模组21和第二棱镜模组22以其中心轴为转轴旋转360度，可实现一个范围的照射。当第二棱镜模组22的旋转角度更改后，再转动第一棱镜模组21的第一旋转手柄2122，带动第一棱镜模组21和第二棱镜模组22以其中心轴为转轴再次旋转360度，可实现另一个范围的照射。以此类推，由于第二棱镜模组22可单方向旋转0-20度，所以整个棱镜模组2可以照射的范围更加大，进而具有该棱镜光学元件的灯具所能照射的范围也增加。

本实施例中的灯具在安装时，需要固定在天花板或者安装墙体上，但是由于灯具内部装有透镜、棱镜及固定旋转组件等，使得灯具整体的重量会增加，在安装时很可能会出现不易固定的情况，为了避免这种情况，通常在灯具上设置面环13及弹簧扣14。具体的如图1所示，灯体1上设有面环13和弹簧扣14；面环13的一面与灯体1连接，面环13的另一面与棱镜模组2的第一旋转手柄2122接触，弹簧扣14分别设在灯体1的两侧。在灯具的安装过程中，弹簧扣14是呈竖直的状态，直至安装完成，灯具灯体1进入天花板之后，再将弹簧扣14扳下，将天花板固定在弹簧扣14与面环13之间，这样整个灯具也与天花板固定，避免灯具掉落。

进一步的，面环13还起到散热的作用，当光线照射时间过长时，灯具内部的温度会升高，这时内部的温度会通过面环13的表面散发出去，避免内部温度过高，使灯具烧坏。

另外，由于本实施例中的棱镜模组2是可以组合旋转的，各个部分旋转时也要相互配合，避免旋转不可靠造成的照射范围小的问题，所以如图9至图10所示，在面环13的内侧设置第一棱镜槽131；在棱镜模组2的第一棱镜旋转支架212上设置与第一棱镜槽131相适配的第一棱镜旋转导槽2124；在棱镜模组2的第一棱镜固定支架211的内侧设置第二棱镜槽2111；在棱镜模组2的第二旋转体2211上设置与第二棱镜槽2111相适配的第二棱镜旋转导槽2213。这些槽的存在不仅便于使第二棱镜模组22单独旋转，也便于第一棱镜模组21与第二棱镜模组22共同的旋转，使旋转的可靠性增强，也使各个模组之间的配合度和固定度增强，为灯具灵活地进行大范围的照射提供保障。需要说明的是，本实施例中所说的面环13的内侧是指面环13具有中空结构的内部空间，第一棱镜固定支架211的内侧是指第一棱镜固定支架211具有中空结构的内部。

由以上技术方案可知，本申请提供一种棱镜光学元件及具有棱镜光学元件的灯具，包括：灯体1和设在灯体1内的棱镜模组2；灯体1包括灯体顶端11和与灯体顶端11连接的灯体底座12；灯体顶端11内设有聚光透镜模组3；棱镜模组2设在灯体底座12内，以及，棱镜模组2包括第一棱镜模组21和设在第一棱镜模组21内的第二棱镜模组22。灯体1为棱镜模组2提供光源，以棱镜模组2的中轴线为轴旋转棱镜模组2，光线通过棱镜模组2的两次的折射可以以不同的角度射出。棱镜模组2可实现圆周360度旋转，单向20度旋转，避免嵌入式灯具单轴旋转造成的活动空间大、绕线和照射范围小的问题。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。