一种带有出光小孔的灯具组件及灯具的制作方法

本实用新型涉及防眩光照明设备技术领域，更具体地说，涉及一种带有出光小孔的灯具组件及灯具。

背景技术：

led作为一种新型光源，因其环保、高光效、长寿命等优势，已逐步成为主流的照明光源。led一般是发光角度约为120度的单面发光体，其发光尺寸比较集中，因而相比于传统光源更容易通过光学设计达到理想的配光。

利用led作为照明光源时，容易在人的视野中出现不适宜的亮度分布，或照明空间内存在极端的亮度对比，以致引起人的视觉不适并降低照明空间内物体可见度的视觉条件，这种视觉现象称为眩光。

led灯具主要的防眩光方案一般是在灯具前增加挡光板或者格栅，但这种常用的方法常常会降低led灯具的出光效率，同时也会影响灯具的视觉效果。此外，现有的文献还报道了另一种可行的方法，该方法通过在灯具内设置透镜，并通过设置防眩光出光罩的方式消除led灯具产生的眩光现象。

如申请人于2017年4月13日申请的发明创造名称为一种遮光角可控的小孔出光灯具的中国专利文献(申请号为2017203866113)，该申请案的灯具包括装有光源的灯座，以及出光罩，光罩的一端与灯座连接，另一端设有出光孔，出光孔尺寸等于或大于光源发光面尺寸，出光罩的遮光区域不超过光学元件最外侧光线形成的区域；光学元件，其包括聚光元件以及凸透镜或菲涅尔透镜，聚光元件为tir透镜、反光杯或菲涅尔透镜，光源位于聚光元件焦点o1处，凸透镜的焦点o2与出光孔所在面对应。

但上述灯具在加工过程中，通过设置多个led发光组件来设计并安装灯具时，需要通过灯座与出光罩的配合对透镜进行固定，固定效果较差，生产效率较低。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中安装led灯具时透镜需要通过出光罩和灯座配合固定而不够稳定的不足，提供了一种带有出光小孔的灯具组件。本方案的出光罩和光学元件为一体的组合件，能够将光学元件更加稳定地设置在出光罩内。本实用新型的另一个目的在于提供一种灯具，包括灯具组件、灯座和光源，安装时更加方便，效率更高。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种带有出光小孔的灯具组件，包括出光罩和光学元件，所述出光罩的出光端开设有出光孔，所述光学元件具有底部焦点和顶部焦点，从所述底部焦点处发出的光经过光学元件后会聚在所述顶部焦点处，且所述顶部焦点与出光孔所在面对应；所述光学元件外侧壁上设置有凸出的限位部，所述出光罩内侧壁上设置有卡装部，所述限位部与卡装部配合，以将所述出光罩与光学元件固定，并组装为一体的组合件，能够更加稳定地固定光学元件和出光罩，同时在灯具的安装过程中只需要将该灯具组件直接安装在灯座上，提高了灯具的生产效率。

进一步地，所述限位部上开设有外螺纹，所述卡装部上开设有内螺纹，通过限位部与卡装部的螺纹啮合实现出光罩与光学元件的组装。

进一步地，所述限位部为限位条，所述限位条沿所述光学元件的周向设置，所述卡装部上设置有限位槽，所述限位条卡设在限位槽内。

进一步地，所述限位槽由限位台阶和限位凸起围成，所述限位凸起上设置有斜面，所述限位条从斜面处卡入限位台阶和限位凸起之间。

进一步地，所述限位条为环状，限位条上开设有限位缺口；所述限位槽由限位台阶和限位凸起围成，所述限位凸起从限位缺口处卡入后，限位凸起与限位缺口相互错开以实现卡合。

进一步地，所述出光孔为圆形或椭圆形，且所述出光孔尺寸小于光学元件对应尺寸的1/2。

进一步地，所述光学元件包括聚光透镜和出光透镜，所述聚光透镜为tir透镜，且聚光透镜与出光透镜为一体结构。

进一步地，所述出光透镜的上侧面为双曲抛物面，且设置有条纹结构。

进一步地，所述出光透镜的上侧面内凹，内凹面上设置有珠面结构，使得从光学元件的底部焦点发出的光线经过光学元件后能够会聚在一定区域内，而不是会聚在光学元件的顶部焦点处，从而使得形成的光斑更均匀，提高了灯具的防眩光效果。

本实用新型的一种灯具，包括上述的灯具组件，以及灯座，所述灯座上设置有光源，灯具组件安装在所述灯座上，且所述光源位于光学元件的底部焦点处。使用时光源和光学元件均位于出光罩内，视觉上只能够看到出光孔内发出的光线，却看不见光源，因而具有较好的防眩光效果。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的灯具组件，通过出光罩内的卡装部与光学元件上外凸的限位部相配合，将光学元件卡装在出光罩内，从而使得出光罩与光学元件组装成一体结构，能够更加稳定地固定光学元件和出光罩，同时在灯具的安装过程中只需要将该灯具组件直接安装在灯座上，提高了灯具的生产效率。

(2)本实用新型中通过光学元件上的限位条，与出光罩内侧壁上的限位槽配合，将限位条卡装在限位槽内，能够更加稳定地固定光学元件和出光罩；限位条为环状结构，且限位条上开设有限位缺口，组装出光罩与光学元件时，限位块从该限位缺口处卡入，提高了组装效率，组装后通过转动光学元件的方式将限位块与限位缺口错开，防止光学元件脱落。

(3)本实用新型中光学元件包括聚光透镜和出光透镜，出光透镜上侧面内凹，且内凹面上设置有珠面结构，使得从光学元件的底部焦点发出的光线经过光学元件后能够会聚在一定区域内，而不是会聚在光学元件的顶部焦点处，从而使得形成的光斑更均匀，提高灯具的防眩光效果。

(4)本实用新型的灯具包括了灯具组件，以及设置有光源的灯座，组装时能够直接将出光罩设置在灯座上，并使得光源位于光学元件的底部焦点处，安装方便，效率较高；且光源和光学元件均位于出光罩内，视觉上只能够看到出光孔内发出的光线，却看不见光源，防眩光效果较好。

附图说明

图1为本实用新型的灯具组件结构示意图；

图2为本实用新型中圆形出光孔的结构示意图；

图3为本实用新型中椭圆形出光孔的结构示意图；

图4为出光罩和光学元件螺纹连接方式示意图；

图5为出光罩和光学元件卡扣连接方式示意图；

图6为限位凸起和限位缺口配合方式示意图；

图7为限位缺口结构示意图；

图8为分体式出光罩和光学元件固定方式示意图；

图9为蝴蝶形光学元件的结构示意图；

图10为马鞍形光学元件的结构示意图；

图11为本实用新型的灯具结构示意图。

示意图中的标号说明：1、灯座；11、光源；2、出光罩；21、出光孔；22、限位台阶；23、限位凸起；24、限位槽；3、光学元件；31、限位条；32、限位缺口。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

结合图1，本实施例的一种带有出光小孔的灯具组件，具体包括出光罩2和光学元件3，光学元件3安装在出光罩2内，从而与出光罩2形成一体的组合件。

具体的，出光罩2可以为筒状结构，包括安装端和出光端，出光罩2可以通过安装端安装在灯座上，出光罩2上开设有出光孔21。出光孔21的大小可以小于光学元件3对应尺寸的1/2，出光罩2的侧壁位于出光透镜最外侧光线所围成的区域之外，从而防止出光罩2遮挡部分光线，降低灯具的出光效率。

本实施例中所称的出光孔21尺寸是指其用于出光的最大尺寸，出光孔21的形状具体可以是规则的形状，如圆形，或椭圆形，或矩形。参照图2和图3，当出光孔21为圆孔时，最大尺寸指的是该圆形孔的直径大小；当出光孔21为椭圆形时，最大尺寸指的是该椭圆形口的短轴长度；当出光孔21为矩形时，最大尺寸指的是该矩形孔的宽度。

光学元件3包含聚光透镜和出光透镜两个部分，聚光透镜和出光透镜为一体结构。聚光透镜具体可以为tir透镜，出光透镜可以为平凸透镜，或双凸透镜，或菲涅尔凸透镜。参照图1，光学元件3具有底部焦点o1和顶部焦点o2，从所述底部焦点o1处发出的光经过光学元件3的折射后，能够会聚在所述顶部焦点o2，即经过光学元件3折射后的光线呈现沙漏状分布。光学元件3的顶部焦点o2与出光孔21所在的面对应，即顶部焦点o2位于出光孔21所在面或者有一定的距离差，出光孔21可位于焦平面上下8mm的范围内。

此外，光学元件3也可以是相关领域内常用的具有双焦点的透镜，例如申请号为2015207502494的中国专利所披露的光学元件，也如申请号为2017203866113的中国专利所披露的光学元件。

本实施例的光学元件3的外侧壁上设置有凸出的限位部，出光罩2内侧壁上设置有卡装部，限位部和卡装部之间能够相互啮合，或卡合，从而使得出光罩2与光学元件3组装为一体的组合件。

具体的，参照图4，可以在限位部上开设外螺纹，并在卡装部上开始内螺纹，该外螺纹与内螺纹之间能够相互啮合，从而实现出光罩2与光学元件3的组装。出光罩2内侧壁上设置有限位机构，具体可以是台阶，也可以是凸点，或是凸块，且该限位机构位于卡装部螺纹段的末端，组装出光罩2与光学元件3时，将光学元件3旋入出光罩2内，光学元件3限位部的上端能够与该限位机构相抵，从而限制光学元件3向内的最大旋入程度。

本实施例还提供了一种灯具，参照图11，该灯具具体包括灯具组件，以及灯座1和灯源11，灯具组件和光源11均安装在灯座1上，且光源11位于光学元件3的底部焦点o1处。灯座1的具体形状没有限制，大小也没有限制。本实施例的灯座1上可以安装多个灯具组件，并形成灯组。使用本实施例的灯具时，光源11和光学元件3均位于出光罩2内，视觉上只能够看到光线从出光孔21内发出，却看不见光源，因而本实施例的灯具具有较好的防眩光效果。

实施例2

在本实施例中，光学元件3的限位部具体为限位条31，该限位条31沿着光学元件3外侧壁的周向设置，其具体可以环绕光学元件3外侧壁一圈，形成闭合环状限位条31，也可以是间断设置的至少一个限位条31，例如一个，或两个，且限位条31可以等距分布在光学元件3外侧壁上。出光罩2的内侧壁上开设有限位槽24，该限位槽24可以环绕出光罩2内侧壁一周，也可以是等距分布在出光罩2内侧壁上的多个限位槽24，其具体应当与限位条31的形状和位置相对应，使得限位条31能够卡合在限位槽内，从而实现出光罩2与光学元件3的组装。

参照图5，限位槽24由限位台阶22和限位凸起23围成，限位条31能够卡合在限位台阶22和限位凸起23之间。限位台阶22可以是由出光罩2的内径发生间断式变化所产生的限位结构，作为优选的，其可以围绕出光罩2内侧壁的一圈设置。限位凸起23可以是围绕出光罩2内侧壁一圈设置的环状结构，也可以是沿出光罩2内侧壁周向分布的多个凸块。

作为进一步地优化，限位凸起23为沿出光罩2内侧壁周向分布的多个凸块，具体可以是两个，且对称分布在出光罩2内侧壁上。限位凸起23设置有斜面，且斜面朝向出光罩2的安装端设置，限位条31上也设置有斜面，且该斜面朝向出光罩2的出光段设置。当组装出光罩2与光学元件3时，出光罩2的斜面能够与光学元件3的斜面配合，方便将限位条31卡入限位台阶22和限位凸起23之间。

实施例3

参照图6和图7，在本实施例中，限位条31为环状结构，且限位条31上开设有至少一个限位缺口32，具体可以是一个，或两个，或三个；同时出光罩2内侧壁上设置的限位凸起23形状、位置应当与限位缺口32对应，且其个数应当不多于限位缺口32的数量。组装出光罩2与光学元件3时，限位凸起23从限位缺口32处卡入；组装完成后限位凸起23与限位缺口32相互错开以实现卡合，防止光学元件3从出光罩2内脱落。

实施例4

参照图8，在本实施例中，出光罩2可以由能够拆分的两部分组成，即出光罩2为分体式结构，具体可以是由顶罩和底座连接组成。顶罩上设置有连接部，连接部位于顶罩的下侧，且连接部的内径大于顶罩的内径；底座上设置有卡装部，卡装部位于底座的上侧，且卡装部的外径与连接部的内径相对应，卡装部的内径大于顶罩的内径。连接部和卡装部之间可以是螺纹连接，具体可以在连接部上开设内螺纹，卡装部上开设外螺纹，内螺纹和外螺纹能够相互啮合。此外，底座的内侧壁上设置有限位凸起23，该限位凸起23位于卡装部下侧。当顶罩和底座完成组装后，顶罩的内侧壁能够与卡装部的内侧壁形成限位台阶22，限位凸起23与限位台阶22形成限位槽，光学元件3的限位条31能够卡合在限位槽内，从而实现出光罩2和光学元件3的固定。

实施例5

参照图9，在本实施例中，光学元件3是截面为蝴蝶状的平面图形围绕其法线旋转一周而形成的旋转几何体结构。光学元件3的上表面内凹，内凹面上设置有珠面结构，该珠面结构能够使所形成的光斑更均匀。此外，该结构能够使得光学元件3的顶部焦点o2尺寸变大，光线经由光学元件3折射后不再会聚到一点，而是会聚到一定的区域内。值得说明的是，该区域的大小应当小于出光罩2的出光孔21对应的尺寸。

实施例6

参照图7和图10，在本实施例中，光学元件3的下半部分可以与实施例4中的光学元件下半部分相同，即两者的聚光透镜结构相同。但本实施例的出光透镜的上侧面为双曲抛物面结构，即其两侧厚度大于中部厚度，上侧面整体上呈马鞍状。同时，出光透镜的上侧面设置有条纹结构，光线经由光学元件3折射后所形成的光斑更加均匀，且该结构能够起到较好的防眩光作用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。