一种感光组件及光控灯具的制作方法

本实用新型涉及到智能灯具领域，具体涉及到一种感光组件及光控灯具。

背景技术：

灯具，是指能透光、分配和改变光源光分布的器具，其基本功能是实现对灯具周围环境光线的补充；由于环境自然光线强度是变化的，恒定亮度的灯具不能很好的适应实际应用环境。为了对周围环境提供合适光强的光线，需要一种智能化的灯具，可根据环境光线改变自身发光强度。

要实现灯具发光强度的自动调节，首先需要灯具能够准确获取外界自然光线的实际强度，从而以外界环境光强作为自身亮度调节的基准；因此，有必要设计一种能够准确获取外界环境光强的感光组件。

与此同时，由于感光组件为高集成度电子器件，还需要考虑到感光组件的维护性，降低感光组件的维护成本。

图1示出了菲涅尔透镜结构原理图。使用普通的凸透镜对光线进行处理，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。基于该原理，只保留普通凸透镜中的发生折射的曲面区域的部分材料，去除非折射区域(附图图1中的阴影区域)的材料在设计时省去，即可得到所需要的菲涅尔透镜。在实现同样的光线聚集效果条件下，菲涅尔透镜的厚度较凸透镜的厚度更小。

技术实现要素：

为了实现灯具亮度自动调节的目的，本实用新型实施例提供了一种感光组件及光控灯具，该感光组件具有环境光获取角度大、环境光光强判断准确等特点，该光控灯具具有发光亮度调节准确、维护方便、防水性能好等特点。

相应的，本实用新型提供了一种感光组件，所述感光组件包括光敏元件和菲涅尔透镜；所述光敏元件的感光面设置在所述菲涅尔透镜的聚焦位置上。

可选的实施方式，所述菲涅尔透镜为平面型线性菲涅尔透镜；所述平面型线性菲涅尔透镜一面为光滑平面，一面为折射面，聚焦位置为一聚焦直线；

所述光敏元件的感光面设置在所述聚焦直线的任一位置上。

可选的实施方式，所述菲涅尔透镜为曲面型线性菲涅尔透镜；所述曲面型线性菲涅尔透镜一面为光滑曲面，一面为折射面，聚焦位置为一聚焦直线；

所述光敏元件的感光面设置在所述聚焦直线的任一位置上。

可选的实施方式，所述感光组件还包括感光组件壳体；所述菲涅尔透镜设置在所述感光组件壳体内壁上，所述光敏元件固定在所述感光组件壳体内部。

可选的实施方式，所述感光组件壳体包括一圆形的底面板和一圆筒状的侧面板；

所述菲涅尔透镜为曲面型线性菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置在所述感光组件壳体的侧面板内壁上，聚焦直线位于所述侧面板围成区域内且与所述侧面板轴线平行；所述光敏元件固定在所述感光组件壳体内部，感光面设置在所述聚焦直线的任一位置上；

所述感光组件在所述菲涅尔透镜的设置位置上的材料为透明材料或半透明材料。

可选的实施方式，所述菲涅尔透镜加工在所述感光组件壳体上，所述感光组件壳体采用透明材料或半透明材料制成。

相应的，本实用新型实施例还提供了一种光控灯具，所述光控灯具包括灯具本体、以上任一项所述的感光组件；所述感光组件设置在所述灯具本体上。

可选的实施方式，所述灯具本体包括灯具本体壳体，所述灯具本体壳体上开有适配于所述感光组件壳体的安装孔；所述感光组件的侧面板顶部开有定位固定槽；

所述安装孔内对应于所述定位固定槽的位置上，开有向内凸起的固定柱，所述固定柱线径与所述定位固定槽相适配；

所述感光组件基于所述定位固定槽与所述固定柱的配合固定在所述灯具本体壳体上。

可选的实施方式，所述光控灯具还包括防水垫圈；所述防水垫圈设置在所述感光组件壳体的侧面板外壁与所述灯具本体壳体的安装孔内壁之间。

可选的实施方式，所述灯具本体还包括支架和发光模块，所述发光模块包括PCB线路板和LED光源；所述支架固定在所述灯具本体壳体内，所述LED光源设置在所述PCB线路板上，所述PCB线路板设置在上所述支架上。

可选的实施方式，所述光控灯具还包括微波传感器，所述微波传感器设置在所述灯具本体或所述感光组件上。

本实用新型提供了一种感光组件及光控灯具，该感光组件的光敏元件所检测的光线为基于菲涅尔透镜获取的环境光线，具有环境光获取角度大、环境光光强判断准确等特点；该光控灯具基于本实用新型所提供的感光元件实现对环境光的光强判断，具有发光亮度调节准确等特点；该感光组件基于模块化的安装方式固定在灯具本体上，具有维护方便等特点；感光组件与灯具本体的配合使用防水垫圈进行隔离，具有防水性能好等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了菲涅尔透镜结构原理图；

图2示出了本实用新型实施例的平面型线性菲涅尔透镜结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例的感光组件三维结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例的感光组件俯视结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例的光控灯具三维爆炸结构示意图；

图6示出了第一端盖的三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种感光组件，所述感光组件包括光敏元件和菲涅尔透镜；所述光敏元件的感光面设置在所述菲涅尔透镜的聚焦位置上。

光敏元件是一种对光源敏感的电子元件，常见的光敏元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管；具体的，光敏元件对光的感应发生在光敏元件的感光面上。本实用新型实施例的光敏元件主要用于获取光控灯具外界的环境光强，任一类型的光敏元件均能实现该功能。

具体实施中，菲涅尔透镜可根据灯具主体的结构和光控灯具的功能需求具有多种设置形式；基本的，菲涅尔透镜具有一个聚焦位置，聚焦位置可能为点状的焦点或由多个连续焦点连线形成的聚焦直线；光敏元件的感光应面设置在所述菲涅尔透镜的任一聚焦位置上。当外界多方向光线穿过菲涅尔透镜时，光线会发生聚集，垂直于菲涅尔透镜入射面入射的光线会聚焦在聚焦位置上；光敏元件的感光应面因位于菲涅尔透镜的聚焦位置上，与直接接收外界光线相比，获取的外界光线来源角度更大，对环境光的捕抓更为可靠；光敏元件获取到环境光线后，通过相关的处理电路对相关数据进行处理，按照设定的逻辑程序控制灯具主体的开关、亮度等参数；由于本实用新型实施例内容只针对基于光敏元件和菲涅尔透镜的光控灯具结构，因此，有关处理电路板的数据处理内容不做相应的扩展介绍。

具体的，本实用新型实施例针对不同菲涅尔透镜结构，对光敏元件的设置形式进行介绍。

实施例一：

本实用新型实施例的菲涅尔透镜为平面型线性菲涅尔透镜，平面型线性菲涅尔透镜为线性菲涅尔透镜中的其中一类透镜。线性菲涅尔透镜的每一个截面都具有一个焦点，所有截面的焦点连线形成一个焦点线；光敏元件的感光面需设置在该焦点线上的其中一个位置上。

图2示出了本实用新型实施例的平面型线性菲涅尔透镜结构示意图。具体的，在本实用新型实施例中，平面型线性菲涅尔透镜101底面为平面，顶面为反射面；所述反射面上开有一系列的直槽102，并相应形成一系列的直线型凸起103；以垂直于直线型凸起103轴线的截面对该平面直槽菲涅尔透镜进行截取，截取的截面形状与附图图1所示的菲涅尔透镜结构相似；在平面型线性菲涅尔透镜101中，任意截面的焦点处于同一直线上，该直线即为该平面型线性菲涅尔透镜的聚焦直线104。

实施例二：

本实用新型实施例的菲涅尔透镜为曲面直槽菲涅尔透镜，曲面直槽菲涅尔透镜属于线性菲涅尔透镜中的其中一种透镜。具体的，曲面直槽菲涅尔透镜整体为曲面结构，可理解为通过实施例一所述的平面型线性菲涅尔透镜卷曲形成。与实施例一所述的平面型线性菲涅尔透镜类似，本实用新型实施例的曲面直槽菲涅尔透镜其中一面为光滑曲面，一面为直槽曲面；所述直槽曲面上开有一系列的直槽，直槽轴线与所述曲面直槽菲涅尔透镜的弯曲轴线相平行；相应的，反射面上形成一系列的直线型凸起；以垂直于直线型凸起轴线的截面对该平面直槽菲涅尔透镜进行截取，任意截面的焦点处于同一直线上，该直线即为该曲面直槽菲涅尔透镜的焦点线。

与实施例一的实施方式相比，本实用新型实施例的菲涅尔透镜采用曲面结构，该曲面直槽菲涅尔透镜可聚焦的外界光线角度更大，有利于光控组件更好的对外界光纤环境进行判断。

以下就使用曲面直槽菲涅尔透镜的感光组件进行进一步的说明。

实施例三：

图3示出了本实用新型实施例的感光组件三维结构示意图，图4示出了本实用新型实施例的感光组件俯视结构示意图，在附图图3和附图图4中，为了避免光敏组件对其余部件进行遮挡，感光组件未示出。本实用新型实施例的感光组件301包括光敏元件401、菲涅尔透镜303和感光组件壳体310。

所述感光组件壳体310结构为圆桶状结构，包括一圆形的底面板312和一圆筒状的侧面板311；

所述菲涅尔透镜303为曲面型线性菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜303设置在所述感光组件壳体310的侧面板311内壁上，聚焦直线位于所述侧面板围成区域内且与所述侧面板轴线平行；可选的，聚焦直线可设置在侧面板311的轴线处。所述光敏元件401以模块化的结构设置，基于卡扣304与卡板305的配合固定在所述感光组件壳体310内部，感光面设置在所述聚焦直线上。

在本实用新型实施例中，光敏元件401是沿着侧面板311的轴线方向从外部固定至感光组件壳体310内部的，当聚焦直线与侧面板311的轴线重合时，光敏元件401的感光面总是处于聚焦直线上，这有利于降低光敏元件401的装配难度。

为了供外界环境光线投入，所述感光组件壳体310在所述菲涅尔透镜303 的设置位置上的材料为透明材料或半透明材料；可选的，感光组件壳体310整体采用透明材料或半透明材料制成；此外，还可以将菲涅尔透镜303加工在感光组件壳体310上，与感光组件壳体310一体成型，以减少制作成本。

进一步的，考虑到感光组件301与灯具本体之间的连接，本实用新型实施例的侧面板311顶部开有定位固定槽302；所述定位固定槽302包括相互连接的一段直槽和一段弧槽；所述直槽始端设置在所述侧面板端面上，末端以平行于所述侧面板轴线的方向朝所述侧面板底部延伸预设距离；所述弧槽始端与所述直槽末端连接，末端以所述侧面板轴线为旋转轴线，按照顺时针或逆时针方向延伸预设距离。

实施例四：

相应的，基于以上所介绍的多种感光组件，本实用新型实施例还提供了一种光控灯具，该光控灯具包括以上所介绍的其中一种感光组件和灯具本体；基本的，感光组件设置在灯具本体上，与灯具本体为一体结构。

具体的，感光组件的基本组成部件为菲涅尔透镜和光敏元件；菲涅尔透镜在保证能接收到环境光线的前提条件下，可设置在灯具本体的任意位置上；相应的，光敏元件需设置在相应的位置上；基于安装以及维护的便利性考虑，本实用新型实施例就实施例三所提供的感光组件对本实用新型实施例的光控灯具进行介绍。

图5示出了本实用新型实施例的光控灯具三维爆炸结构示意图。本实用新型实施例的光控灯具501包括灯具本体和实施例三所述的感光组件301；灯具本体包括灯具本体壳体、发光模块506和支架507；灯具本体壳体常采用塑料材料制成，当轴向长度过长时，容易发生变形，因此，在灯具本体壳体内部设置一金属制成的支架507进行固定；发光模块506用于光控灯具的发光，可采用直下式发光模块或侧发光式发光模块；具体的，当采用直下式发光模块时，所述发光模块506包括PCB线路板和LED光源，所述LED光源设置在所述PCB线路板的其中一面上，所述PCB线路板固定在所述支架507上，设置有LED光源的一侧朝向所述光控灯具501外部。为了装配的便利性，本实用新型实施例的灯具本体壳体包括筒状的主壳体504和用于主壳体两开口端封闭的第一端盖503和第二端盖505；第二端盖505上设置有电源线孔，用于光控灯具的电源进线伸入。

图6示出了第一端盖503的三维结构示意图。为了供感光组件301进行安装，本实用新型实施例在灯具本体壳体上设置有安装孔；在本实用新型实施例中，安装孔601设置在第一端盖503上。具体的，安装孔601的尺寸与感光组件壳体的尺寸相适配；为了配合感光组件壳体的定位固定槽，本实用新型实施例的安装孔601内壁对应于所述定位固定槽的位置上，开有向内凸起的固定柱602；所述固定柱602线径与所述定位固定槽相适配；所述感光组件基于所述定位固定槽与所述固定柱602的配合设置在第一端盖503上。

进一步的，结合附图图5所示，如果该感光组件需应用在具有防水功能的灯具本体上，为了避免感光组件的安装影响具有防水功能的灯具本体，可在感光组件的侧面板外周与安装孔内壁之间设置一防水垫圈502，以提高感光组件与安装孔之间的密封性，防止水气进入灯具本体内部。

进一步的，由于感光元件是通过判断外界环境光强对灯具本体进行发光强度调节的，灯具本体的光线有可能会影响到感光元件的感应性能；因此，可通过设置微波传感器的方法克服这一缺陷，具体的，由于微波传感器所感应的微波穿透能力较强，因此，微波传感器可设置在灯具本体或感光组件的任意位置上。优选的，微波传感器和光敏元件同时设置在感光组件壳体310内部，以降低该光控灯具的组装难度和维护成本。

具体的，微波传感器可选用微波感应开关，可将微波感应开关接入灯具的电源进线中，当有运动物体经过微波感应开关的感应区域时，微波感应开关闭合，电源进线连通；微波感应开关在未收到运动物体触发时，经过预设的间隔时间后断开，电源进线断开。

具体实施中，本实用新型实施例的光控灯具工作方式如下：

初始状态下，光控灯具的发光模块处于断电状态，微波传感器运行；当有运动物体经过微波传感器的感应区域时，微波传感器连通电源进线，感光组件通电工作；光控灯具的处理电路基于感光组件判断外界环境光强，并按照预设的外界环境光强与灯具本体发光模块的电压对应关系调节对发光模块的驱动电压，以实现发光模块的亮度调整；当运动物体离开微波传感器感应范围后，经过预设的间隔时间后，微波传感器控制电源进线断开。

可选的，如果仅需要光控灯具实现发光调节功能，可不使用微波传感器。具体的，光控灯具始终保持着通电状态，感光组件实时获取外界的环境光线强度；当外界的环境光线强度低于一预设阈值时，光控灯具的处理电路开始驱动灯具本体发光模块启动，并基于感光组件判断外界环境光强，并按照预设的外界环境光强与灯具本体发光模块的电压对应关系调节对发光模块的驱动电压，以实现发光模块的亮度调整。

需要说明的是，本实用新型实施例主要基于感光组件和光控灯具的结构进行优化设计，其中所涉及的电路原理为现有技术，本实用新型实施例不针对具体的电路结构另外进行说明。

本实用新型实施例提供了一种感光组件及光控灯具，该感光组件的光敏元件所检测的光线为基于菲涅尔透镜获取的环境光线，具有环境光获取角度大、环境光光强判断准确等特点；该光控灯具基于本实用新型实施例所提供的感光元件实现对环境光的光强判断，具有发光亮度调节准确等特点；该感光组件基于模块化的安装方式固定在灯具本体上，具有维护方便等特点；感光组件与灯具本体的配合使用防水垫圈进行隔离，具有防水性能好等特点。

以上对本实用新型实施例所提供的一种感光组件及光控灯具，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。