透镜组合及应用透镜组合的照明装置的制作方法

文档序号:15137919发布日期:2018-08-10 19:32阅读:229来源:国知局

本发明涉及照明技术领域,特别涉及一种透镜组合及应用透镜组合的照明装置。



背景技术:

目前,照明装置通常包括光源模组和与光源模组配合的透镜,以通过透镜来聚焦或准直上述光源模组所发出的光线。

现有技术中,为了达到上述聚焦或准直光线的目的,在照明装置包括多个光源时,通过为每个光源配合设置一个罩设于该光源的透镜,这样,包含多个光源的照明装置就需要设置多个透镜。

然而,若为不同的光源分别设置一个罩设于该光源的透镜,由于各个透镜本身工艺上难免有偏差,则难以确保不同的光源所发射的光在透过罩设于该光源上的透镜后,得到相同的配光效果,进而影响照明装置的照明效果。



技术实现要素:

本发明实施例的目的是提供一种透镜组合及应用透镜组合的照明装置,以解决现有技术中难以确保不同的光源所发射的光在透过罩设于该光源上的透镜后,得到相同的配光效果的问题。

为了实现上述目的,本发明实施例提供的透镜组合及应用透镜组合的照明装置是这样实现的:

一种透镜组合,用以至少安置第一光源和第二光源,包括:

第一透镜,包括第一入光面、第一出光面及位于所述第一入光面一侧的用以安置所述第一光源的第一安置空间,所述第一入光面和所述第一出光面呈曲面状;及

第二透镜,包括第二入光面、第二出光面及位于所述第二入光面一侧的用以安置所述第二光源的第二安置空间,所述第二入光面和所述第二出光面呈曲面状;

其中,所述第一光源发射的入射光线经过所述第一入光面和所述第一出光面后的出光光型与所述第二光源发射的入射光线经过所述第二入光面、所述第二出光面后的出光光型一致。

进一步地,所述第一透镜和所述第二透镜为一体设置或分离设置。

进一步地,所述第一透镜呈圆环状。

进一步地,所述第一透镜被配置为使得所述第一光源发射的入射光线与法线的夹角大于该入射光线经过所述入光面及所述出光面后得到的出射光线与法线的夹角;所述第二透镜被配置为使得所述第二光源发射的入射光线与法线的夹角大于该入射光线经过所述入光面及所述出光面后得到的出射光线与法线的夹角。

进一步地,所述第二透镜呈圆环状或点状,其中所述第二透镜为圆环状,则所述第一透镜的环心与所述第二透镜的环心重合;所述第二透镜呈点状,则所述第二透镜位于所述第一透镜的环心。

进一步地,所述第一透镜沿着第一剖面线得到的第一截面的面型与所述第二透镜沿着第一剖面线得到的第二截面的面型不一致,所述第一剖面线通过所述第一透镜的环心。

进一步地,所述第一入光面和/或所述第一出光面上形成有凹凸结构,所述第二入光面和/或所述第二出光面上形成有凹凸结构,所述凹凸结构包括蚀纹结构、磨砂结构中的一种或多种。

进一步地,所述蚀纹结构或所述磨砂结构对应的分散角度与所述第一、第二安置空间内的第一、第二光源的分布角度正相关。

进一步地,所述第一入光面和/或所述第一出光面上设置有呈凹凸状的祛颗粒感层,所述第二入光面和/或所述第二出光面上设置有呈凹凸状的祛颗粒感层。

一种应用透镜组合的照明装置,包括:

壳体;

光源模组,位于所述壳体内,包括基板及设置于所述基板上的第一光源和第二光源;及

与所述光源模组配合的透镜组合,所述透镜组合包括:

第一透镜,包括第一入光面、第一出光面及位于所述第一入光面一侧的用以安置所述第一光源的第一安置空间,所述第一入光面和所述第一出光面呈曲面状;及

第二透镜,包括第二入光面、第二出光面及位于所述第二入光面一侧的用以安置所述第二光源的第二安置空间,所述第二入光面和所述第二出光面呈曲面状;

其中,所述第一光源发射的光经过所述第一入光面和所述第一出光面后的出光光型与所述第二光源发射的光经过所述第二入光面、所述第二出光面后的出光光型一致。

进一步地,所述照明装置还包括设置于所述壳体内且呈环状设置的反射部件。

由以上本发明提供的技术方案可见,本发明的照明装置使用的透镜组合,由于可以使得安置于第一安置空间内的第一光源所发射的入射光线在经过第一入光面及第一出光面后得到的出光光型,与安置于第二安置空间内的第二光源所发射的入射光线在经过第二入光面及第二出光面后得到的出光光型一致,从而可以确保该透镜组合中的第一透镜和第二透镜能够具备同样的配光效果,并且避免为每个光源分别设置一个罩设于该光源上的透镜,进而改善照明装置的照明效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明实施例中照明装置的立体图;

图2为本发明实施例中照明装置的分解图;

图3为沿图1的a-a方向的照明装置的截面示意图;

图4为沿图1的a-a方向的透镜组合的截面示意图;

图5示出了图3所示的截面示意图的另一视角;

图6为本发明实施例中透镜组合在入光面一侧的结构示意图;

图7a、7b为本发明实施例中光源模组上第一光源的排布示意图;

图8为本发明实施例中的配光曲线示意图;

图9为本发明实施例中光源发射的光透过透镜的入光面和出光面的光路图;

图10为本发明实施例中第一、第二光源发射的光透过透镜组合的光路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种照明装置,以解决现有技术中难以确保上述照明装置中包含的各个光源发射的光透过各个透镜后得到的出光光型一致的问题。

配合参照图1和图2所示,本实施例的照明装置100可以包括壳体10、设置于所述壳体10内的光源模组40及与所述光源模组40配合的透镜组合30。

光源模组40可以包括基板41、设置于基板41的第一表面410上的若干呈环状排布的第一光源42,设置于基板41的第一表面410上的一个或多个第二光源43。其中,第二光源43位于上述第一光源42的环心的位置。上述第一光源42、第二光源43可以是发光二极管(lightemittingdiode,led)、或其他类型的发光器。上述光源模组40还包括设置于所述基板41上的电子器件(未图示)。所述光源模组40可以集成用以驱动该光源模组40的驱动模组(未图示),该驱动模组可以集成在基板41的第一表面410上、或与该第一表面相背设置的第二表面上。

相应地,透镜组合30可以包括用以与上述光源模组40的基板41相贴合的基部33,连接于基部33的且呈圆环状的第一透镜32,及连接于基部33的且位于所述第一透镜32的环心的第二透镜31。其中,上述第一透镜32是与上述光源模组的第一光源42相配合设置的,上述第二透镜31是与上述光源模组40的第二光源41相配合设置的。

值得述及的是,上述透镜组合30是包含至少两个透镜的透镜部件,所述至少两个透镜可以是一体设置的或非一体设置的,并且该透镜组合30包含的透镜的数量也不受限于此。本申请实施例中,上述第二透镜31可以是圆环状或非圆环状(比如点状)。优选地,若第一透镜32、第二透镜31均是圆环状,则第一透镜32的环心(即透镜所呈现的圆环的环心)与第二透镜31的环心是重合;若第一透镜32是圆环状,而第二透镜31是点状,则该第二透镜31的位置可以布设于该第一透镜32的环心上,再进一步地,如果第二透镜31是圆点状,则可以将该第二透镜31的圆点中心设成与上述第一透镜32的环心重合。当然,本申请可行的实施例中,上述第一透镜32、第二透镜31的相互位置并不作限制。

优选地,为进一步提升照明装置100的发光效果及美观性,上述照明装置100还可以包括设置于壳体10内且呈环状设置的反射部件20,所述反射部件20环绕于所述第一透镜32的外侧。该反射部件20包括呈弧形状的反射面21及用以在安装时供透镜组合30穿过的开口22。上述反射部件20可以采用镜面反射、或漫反射、或吸收类型的反射等。

本发明实施例中,壳体10可以包括底壁12及连接于底壁12的侧壁11,所述底壁12上设置有多个固定螺孔13,相应地,光源模组40的基板41上设置有多个缺口部45。透镜组合30的基部33上设置有多个固定通孔34。壳体10的侧壁11上还设有多个自所述侧壁11向内凸伸形成的扣持部110。反射部件20还设置有用以与壳体10的侧壁11相贴合的安装壁23,该安装壁23上设置有多个用以与上述扣持部110相配合的扣持孔230。

在安装过程中,首先将光源模组40放置于壳体10的底壁12上,并且在放置的过程中,将上述光源模组40的多个缺口部45分别套合于上述底壁12上的多个固定螺孔13,随后将所述透镜组合30安置于基板41设有第一光源42的第一表面410上。同样地,在放置过程中可以将透镜组合30的多个固定通孔34与多个固定螺孔13的位置对应起来,通过与固定螺孔13配合的螺栓70将上述光源模组40、透镜组合30固定于壳体10内。当然,上述光源模组40、透镜组合30之间的结合方式并不限于此,还可以是胶粘、铆接等。随后,将反射部件20放置于透镜组合30的外围,并且通过相互配合的扣持部110、扣持孔230实现该反射部件20与壳体10的相互固定。同理,上述反射部件20与壳体10的结合方式并不限于此,还可以是胶粘、铆接等。值得一提的是,照明装置100还包括用以安装于所述壳体10底部的导线60,该导线60与所述光源模组40电性连接。

配合参照图3至图5所示,其中,定义图3至图5所示的截面是沿着第一剖面线(即图1中所示的a-a方向)进行剖面得到的,所述第一剖面线通过所述第一透镜32的环心。第一透镜32包括呈环状的第一透镜主体320以及自所述基部33向内凹陷形成的第一凹槽323,第二透镜31包括第二透镜主体310以及自所述基部33相内凹陷形成的第二凹槽313。上述第一透镜32具有相背设置的第一入光面322和第一出光面324,当透镜组合30和光源模组40安装后,由于上述第一凹槽323的存在,上述第一入光面322与上述第一表面410(参图2所示)之间便可形成用以安置上述第一光源42的第一空腔321。同样地,上述第二透镜31也具有相背设置的第二入光面和第二出光面,由于上述第二凹槽313的存在,当透镜组合30和光源模组40安装后,该第二透镜31的第二入光面与上述第一表面410之间形成用以安置上述第二光源43的第二空腔311。本发明实施例可以将光源模组40的呈环状分布的第一光源42安置于上述第一透镜32的第一空腔321内,相比于现有技术,可以在照明装置100的有限的空间内设置更多数量的光源,进而提升照明装置100的发光效率。此外,透镜组合30可以根据需要的光通量的大小,相应地调整位于第一透镜32内的第一光源42的数量。并且上述透镜组合30可以共用多种封装,兼容性佳,基板41上的光源的排布方式更加灵活。

另外值得说明的是,本发明实施例中,所述第一透镜32的第一入光面322和第一出光面324设置为曲面,并且,所述第一入光面322的曲率半径大于所述第一出光面324的曲率半径。这样,当照明装置的光源安装到透镜组合30内时,光源所发出的入射光线完全透过该透镜组合30来向外发射,上述曲面形状的第一透镜32可以使得发光效率及配光效果更佳。由于本发明实施例通过将光源模组40的基板41和透镜组合30的基部33相互贴合,来形成一个由基板41和基部33围成的第一空腔或第二空腔,故,各个第一光源、第二光源完全收容于上述第一空腔321或第二空腔311内,这样可以确保入射光线可以全部从透镜组合30透过并照射到照明装置外,发光效率高。

参见图4,为了使得照明装置上的各个光源透过上述透镜组合30后的配光效果一致(即出光光型一致),本实施例中,所述第一透镜32沿着第一剖面线得到的第一截面的面型与所述第二透镜31沿着第一剖面线得到的第二截面的面型并不一致。本实施例中,上述第一透镜32在所述基部33的厚度方向上的高度与所述第二透镜31在所述基部33的厚度方向上的高度不相等。也就是说,若定义第一透镜32在所述基部33的厚度方向上的高度是:第一透镜32的第一顶部325到基部33的第一垂直距离;定义第二透镜31在所述基部33的厚度方向上的高度是:第二透镜31的第二顶部315到基部33的第二垂直距离,则上述第一垂直距离可以大于或小于上述第二垂直距离。当然,在优选的实施例中,将上述第一垂直距离设置成大于上述第二垂直距离。

优选地,所述壳体10与所述反射部件20之间形成有用以安置所述光源模组40的电子器件(未图示)的容纳空间25。本实施例通过将电子器件分布于上述容纳空间25内,从而可以有效降低照明装置的厚度,使得照明装置更加轻薄。其中,该电子器件可以包括驱动模组(未图示),从而将驱动模组也安置于所述容纳空间25内。当然,上述驱动模组也可以与光源模组一体集成在基板41上。

参图6所示,其为第一透镜上设有第一入光面一侧的结构示意图。在实际使用过程中,照明装置可能出现少量光源不点亮的状况,这一状况可能导致人眼通过透镜观察该照明装置时出现颗粒感。为了祛除上述颗粒感,并提升视觉效果,本实施例可以在所述第一透镜30的第一入光面322、或者第一出光面324上形成有呈凹凸状的祛颗粒感层35。该祛颗粒感层35可以是任意形式的一体形成于所述第一透镜32的第一入光面322和/或第一出光面324上的凹凸状结构,比如:“v”型结构。当然,上述呈凹凸状的祛颗粒感层35也可以同时设置于第一入光面322及第一出光面324上。同样的原理,上述祛颗粒感层35也可以形成于第二透镜31的第二入光面或第二出光面上。

参照图7a、7b所示,其为本发明实施例中光源模组上第一光源的排布示意图。其中,可以看出环形排布的第一光源42的数量可以根据需要进行调整。定义第一光源42的分布角度为:相邻的两个第一光源42与环心之间的连线所成角度。则,图7a中第一光源42的数量是20个,其分布角度为18°,图7b中第一光源42的数量是40个,其分布角度为9°。本发明实施例中,为了消除环状的第一透镜32的拉伸方向不能控光而产生的光斑现象,所述第一透镜32的第一入光面322或第一出光面324上可以形成有凹凸结构,该凹凸结构可以包括通过蚀纹工艺形成的蚀纹结构、通过磨砂工艺形成磨砂结构中的一种或多种。本实施例中,通过上述蚀纹结构或磨砂结构,可以使得上述第一光源42产生的入射光线在透过该第一透镜后得到的出射光线的分散角度达到一定的要求。

参照图8所示,其为本发明实施例中配光曲线示意图。关于上述分散角度的定义,是指:当一束平行光线入射到所述第一透镜32后,确定出射光强度最大值的一半所对应的1/2强度的出射光线,则所述分散角度是指两个1/2强度的出射光线所成的夹角。举例而言,在图8的配光曲线中,若出射光线的最大强度是1(最大光强的光线集中于第一透镜的法线位置),那么1/2强度的出射光线分布于上述法线位置的±2.5°的位置,故,此时所述分散角度为5°。

为了得到均匀的光斑,本实施例中,所述蚀纹结构或磨砂结构使得第一透镜32的分散角度与所述第一光源42的分布角度正相关。也就是说,当分布角度变小时,相应地需要减小上述分散角度的大小,而当分布角度变大时,相应地需要增大上述分散角度的大小。例如:分布角度为18°时,上述分散角度可以是12°,分布角度为9°时,上述分散角度可以是6°。

参照图9所示,为本发明中光源的入射光线通过透镜的光路图。该透镜的入光面和出光面都对光线具有汇聚作用。其中,定义光源的入射光线与法线的夹角为a,定义光源的入射光线通过入光面折射得到的光线与法线的夹角为b,定义上述通过入光面折射得到的光线再通过出光面折射得到的光线与法线的夹角为c。一般地,上述夹角a为0°~90°,经过入光面折射后,上述夹角b汇聚为0°~65°,在经过出光面折射后,上述夹角c汇聚为0°~50°。参照图10所示,为第一、第二光源发射的光透过透镜组合的光路图。若定义出光光型是光源生成的光线在透过上述透镜(第一透镜32或第二透镜31)折射后的出射光线与法线的最大夹角。譬如,第一透镜32内的第一光源42发射的光线在通过第一透镜32的第一入光面322和第一出光面324折射后得到的出射光线与法线的最大夹角是β1,第二透镜31内的第二光源43发射的光线在通过第二透镜31的第二入光面和第二出光面折射后得到的出射光线与法线的最大夹角是β2。故,第一光源42发射的光透过第一透镜32后的出光光型与第二光源43发射的光透过第二透镜31后的出光光型一致,可以理解成上述夹角β1与上述夹角β2相等。可见,由于在本发明实施例中,第一透镜32设置成圆环状,第二透镜31设置成点状,若将圆环状的第一透镜32对应的第一截面的截面面型设置成与点状的第二透镜31对应的第二截面的截面面型相同,则难以达到第一光源42透过第一透镜32后的出光光型与第二光源43透过第二透镜31后的出光光型完全一致的效果。为此,本实施例中,将上述第一透镜32对应的第一截面的截面面型设置成与上述第二透镜31对应的第二截面的截面面型不一致,从而实现两者的配光光型相同。基于以上内容,本发明通过将第一透镜32和第二透镜31的截面面型设置成不一致,从而达到第一透镜32和第二透镜31具备相同的配光效果(即上述夹角β1与上述夹角β2相等)。通常,由于制造工艺的不同,点状的第二透镜31是旋转对称的面型,而环状的第一透镜32不是旋转对称的面型,假设入射光线在透过点状的第二透镜31后得到的出射光线与法线的最大夹角β2是60°,如果将环状的第一透镜32的截面面型设置成与该第二透镜31的截面面型相同,则可能入射光线在透过这样的第一透镜32后得到的出射光线与法线的最大夹角β2通常大于60°(比如70°~80°)。基于上述原因,本发明为了使得环状的第一透镜32与点状的的第二透镜31具备相同的配光效果,则会通过在工艺上改变上述第一透镜32的截面面型,来使得入射光线在透过第一透镜32后得到的出射光线与法线的最大夹角β2维持在60°。本发明各实施例中,改变第一透镜32的截面面型的方式可以包括改变第一透镜32的第一入光面322和第一出光面324的曲率,或改变第一透镜32的高度,或改变第一透镜32的宽度等,本发明不作限定。

综上,本发明的照明装置使用的透镜组合,由于可以使得安置于第一安置空间内的第一光源所发射的入射光线在经过第一入光面及第一出光面后得到的出光光型,与安置于第二安置空间内的第二光源所发射的入射光线在经过第二入光面及第二出光面后得到的出光光型一致,从而可以确保该透镜组合中的第一透镜和第二透镜能够具备同样的配光效果,并且避免为每个光源分别设置一个罩设于该光源上的透镜,进而改善照明装置的照明效果。

以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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