透光元件、光电模组及灯具的制作方法

1.本实用新型涉及灯具照明技术领域，特别是涉及一种透光元件、应用所述透光元件的光电模组及灯具。


背景技术：

2.led照明行业中灯具品类不断衍变与更迭的潮流中，吸顶灯这一品类的内置光源趋于模块化与替换式设计，以方便后期更换与维护。
3.如图1所示，在现有的灯具中，其光电模组90包括光源91和透镜92，所述透镜92为对称结构，但因为由这种对称结构的透镜92导出的光线不可避免地会被障碍物93(例如灯具内部的部件或光电模组90本身的结构)局部遮挡，所以光线就会在灯具内部被反射、折射，从而在灯具面罩上形成暗区、光斑。
4.采用这种对称结构的透镜92的光电模组90的配光曲线图可参照图2所示，图 2更能清楚表示出现有灯具存在光效不均的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种透光元件、光电模组及灯具，将所述透光元件应用于所述灯具中，可以有效地解决因光线在灯具内部反射、折射，导致在灯具面罩上形成暗区、光斑、光效不均等问题。
6.本实用新型提供一种透光元件，包括入光面、出光面以及连接所述入光面与所述出光面的底面，所述入光面与所述出光面均为曲面且朝向远离所述底面的方向弯曲，以形成光发射腔；在所述透光元件的至少一部分区域，所述透光元件的截面具有一中心线，所述入光面的截面关于所述中心线对称或非对称，所述出光面的截面关于所述中心线对称；所述入光面包括至少两个相切的曲面，分别为第一曲面和第二曲面，所述第一曲面位于所述中心线的一侧，所述第二曲面位于所述中心线的另一侧；其中，所述第一曲面的折射角度大于所述第二曲面的折射角度。
7.可选的，在本实用新型的一些实施例中，所述第一曲面的曲率小于所述第二曲面的曲率。
8.可选的，在本实用新型的一些实施例中，在所述透光元件的另一部分区域，所述第一曲面与所述第二曲面为对称曲面；所述第一曲面的曲率等于所述第二曲面的曲率。
9.可选的，在本实用新型的一些实施例中，所述第一曲面的倾斜角度大于或等于所述第二曲面的倾斜角度。
10.可选的，在本实用新型的一些实施例中，所述出光面具有垂直于所述底面的对称半环形截面；所述出光面包括椭球面、球面、抛物面中的至少一种。
11.可选的，在本实用新型的一些实施例中，所述透光元件包括颗粒状透镜、条状透镜以及环形透镜中的至少一种。
12.相应的，本实用新型还提供一种光电模组，包括基板、阵列排布于所述基板上的多
个光源、以及覆盖所述光源的如上述任一实施例所述的透光元件；所述透光元件与所述基板连接，且将所述多个光源收容于所述透光元件的所述光发射腔内；其中，当所述透光元件为颗粒状透镜时，每一所述颗粒状透镜覆盖于一个所述光源的上方；当所述透光元件为条状透镜或环形透镜时，每一所述条状透镜或所述环形透镜覆盖于至少一个所述光源的上方。
13.可选的，在本实用新型的一些实施例中，所述光电模组还包括一内置有电源的电源腔；其中，所述第二曲面靠近所述电源腔设置。
14.相应的，本实用新型还提供一种灯具，其特征在于：所述灯具包括如上述任一实施例所述的透光元件；当所述透光元件周围设置有障碍物时，所述第二曲面靠近所述障碍物设置。
15.相较于现有技术，本实用新型中所述透光元件垂直于所述底面的截面具有中心线，所述透光元件的所述出光面关于所述中心线对称，所述透光元件的部分区域内的所述入光面关于所述中心线对称或非对称。将所述入光面关于所述中心线非对称的所述透光元件设置于障碍物附近，而远离所述障碍物的所述透光元件的入光面既可以设置成关于所述中心线非对称的，也可以设置成关于所述中心线对称的，通过对所述透光元件和所述障碍物的位置分布与光线传导路径仿真分析，针对性的修改所述透光元件的入光面，并利用折射原理使靠近所述障碍物的光线方向发生偏移，从而达到避让障碍物的目的，最大程度避免光线被所述障碍物反射或折射形成亮斑或暗区。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
17.图1是现有的光电模组内部分光线的光路示意图；
18.图2是现有的光电模组的配光曲线图；
19.图3是本实用新型提供的一种光电模组内部分光线的光路示意图；
20.图4是本实用新型提供的一种透光元件的其中一种实施例结构示意图；
21.图5是本实用新型提供的一种光电模组的平面结构示意图，同时还展示了所述透光元件的另一种实施例；
22.图6是如图5所示的所述光电模组的配光曲线图；
23.图7是本实用新型提供的一种灯具结构示意图。
24.主要附图标记说明：
25.具体实施方式
26.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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”和“右”可以是装置实际使用或工作状态的方向，也可以是参考附图中的图面方向，还可以是指相对的两个方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
27.具体地，请参阅图3、图4，本实用新型提供一种透光元件100，包括入光面110、出光面120以及连接所述入光面110与所述出光面120的底面130，所述入光面110与所述出光面120均为曲面且朝向远离所述底面130的方向弯曲，以形成光发射腔140。在所述透光元件100的至少一部分区域，所述透光元件100的截面具有一中心线x-x’，所述入光面110的截面关于所述中心线 x-x’对称或非对称，所述出光面120的截面关于所述中心线x-x’对称；所述入光面110包括至少两个相切的曲面，分别为第一曲面111和第二曲面112，所述第一曲面111位于所述中心线x-x’的一侧，所述第二曲面112位于所述中心线x-x’的另一侧；其中，所述第一曲面111的折射角度大于所述第二曲面112的折射角度。在本实施例中，所述至少一部分区域具有垂直于所述底面的非对称半环形截面，所述光发射腔140的壁面为所述入光面110。
28.具体地，当所述出光面120关于所述中心线x-x’对称时，所述入光面110 可以关于所述中心线x-x’对称，也可以关于所述中心线x-x’非对称，可以将所述入光面110关于所述中心线x-x’对称的所述透光元件100与所述入光面110关于所述中心线x-x’非对称的所述透光元件100组合使用，以应用于不同的使用场景，在一些实施例中，将所述入光面110关于所述中心线x-x’非对称的所述透光元件100设置于障碍物200附近，而远离所述障碍物200的所述透光元件100的入光面110既可以设置成关于所述中心线x-x’非对称的，也可以设置成关于所述中心线x-x’对称的，通过对所述透光元件100和所述障碍物200的位置分布与光
线传导路径仿真分析，针对性的修改所述透光元件 100的入光面110，并利用折射原理使靠近所述障碍物200的光线方向发生偏移，从而达到避让障碍物200的目的，最大程度避免光线被所述障碍物200反射或折射形成亮斑或暗区。
29.如图3所示，在一些实施例中，所述入光面110包括至少两个相切的曲面 111(112)，分别为第一曲面111和第二曲面112；所述第一曲面111的曲率小于或等于所述第二曲面112的曲率。需要注意的是，所述入光面110还可以由多个曲率不同的曲面构成，具体地，可以通过对所述透光元件100和所述障碍物200的位置分布与光线传导路径仿真分析结果进行设计，由于所述第一曲面111的曲率小于或等于所述第二曲面112的曲率，因此所述第一曲面111与所述第二曲面112对光线的折射角度不同，从而达到避让障碍物200的目的，最大程度避免光线被所述障碍物200反射或折射形成亮斑或暗区。
30.进一步地，所述第一曲面111的倾斜角度大于或等于所述第二曲面112的倾斜角度。因此，所述入光面110至少可以有以下几种设计方案：当所述第一曲面111的曲率小于所述第二曲面112的曲率时，所述第一曲面111的倾斜角度大于所述第二曲面112的倾斜角度；当所述第一曲面111的曲率小于所述第二曲面112的曲率时，所述第一曲面111的倾斜角度等于所述第二曲面112的倾斜角度；当所述第一曲面111的曲率小于所述第二曲面112的曲率时，所述第一曲面111的倾斜角度等于所述第二曲面112的倾斜角度；当所述第一曲面 111的曲率等于所述第二曲面112的曲率时，所述第一曲面111的倾斜角度等于所述第二曲面112的倾斜角度。当所述第一曲面111与所述第二曲面112的曲率与倾斜角度均不相同时，所述第一曲面111与所述第二曲面112的曲率与倾斜角度均可以用于调整对光线的折射角度；当所述第一曲面111与所述第二曲面112的曲率与倾斜角度至少有一个不相同时，所述第一曲面111与所述第二曲面112的曲率与倾斜角度中至少有一个可以用于调整对光线的折射角度；当所述第一曲面111与所述第二曲面112的曲率与倾斜角度均相同时，所述第一曲面111与所述第二曲面112完全相同，则所述入光面110为关于所述中心线x-x’对称的，此时可以将所述入光面110关于所述中心线x-x’对称的所述透光元件100与所述入光面110关于所述中心线x-x’非对称的所述透光元件100组合使用，以应用于不同的使用场景。
31.需要注意的是，上述实施例中，所述入光面110由多个曲率不同的曲面构成时，不同曲率的曲面之间的连接关系不作限定，不同的应用场景针对性的修改所述透光元件100的入光面110即可，以达到避让所述障碍物200的目的。所述障碍物200可以是本领域常见的一些障碍物，例如：电源腔、导线等，本实用新型不再赘述。
32.在一些实施例中，所述出光面120包括椭球面、球面、抛物面中的至少一种。所述出光面120为曲面且朝向远离所述底面130的方向弯曲，优选地，所述出光面120为光滑的曲面，以使出光的具有更高的均匀性。优选地，所述出光面120的表面为磨砂表面，可以提高所述透光元件100的混光能力，防止亮斑或暗区的产生。
33.在一些实施例中，所述透光元件100包括颗粒状透镜、条状透镜以及环形透镜中的至少一种。请参阅图4、图5，当所述透光元件100为颗粒状透镜时，至少有一颗粒状透镜的截面如图3所示，当所述透光元件100为条状透镜或环形透镜时，至少有一条状透镜或环形透镜的截面如图3所示，且所述条状透镜或环形透镜由该截面沿任意直线或曲线拉伸而成。可以理解的是，所述透光元件100可以由多个颗粒状透镜、条状透镜或环形透镜组合而成。具体地，当所述透光元件100由多个颗粒状透镜组合而成时，分布在不同位置的颗粒状透镜的
折射角度不同，以达到避让所述障碍物200的目的；当所述透光元件100由多个条状透镜或环形透镜组合而成时，所述条状透镜或所述环形透镜的不同区域内的折射角度不同，也就是说，所述条状透镜或所述环形透镜的入光面110 可以仅局部关于所述中心线x-x’非对称。优选地，当所述颗粒状透镜与所述条状透镜或环形透镜组合使用时，所述颗粒状透镜靠近所述障碍物200设置，并且所述颗粒透镜是所述入光面110关于所述中心线x-x’非对称，一方面可以避免当所述光源400的数量发生变化时，还需要费时费力调整透镜的的数量，提高了所述透光元件100的匹配能力；另一方面还可以精确控制所述障碍物200 附近的光线分布，降低所述透光元件100的制造难度，减少成本。所述透光元件100至少一部分区域，所述入光面110为非对称曲面，所述一部分区域内可以包括整个所述颗粒状透镜、所述条状透镜或所述环形透镜，也可以只是所述颗粒状透镜、所述条状透镜或所述环形透镜的一部分，本实用新型并不限定。
34.本实用新型实施例公开的所述透光元件100的材料包括：聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃中的至少一种。本领域技术人员可以理解的是，这些材料均具有较高的透明度，可以最大限度的降低光源损耗，提供光源的利用率。
35.请结合参阅图3和图5，本实用新型还提供一种光电模组10，包括基板 300、在所述基板300上阵列排布的多个光源400以及所述透光元件100；所述透光元件100与所述基板300连接，且所述多个光源400收容于所述透光元件 100的所述光发射腔140内，所述光电模组10还包括一内置有电源的电源腔 500；其中，所述透光元件100至少靠近所述电源腔500的所述入光面110关于所述中心线x-x’非对称，优选地，所述第二曲面112靠近所述电源腔500设置。如图3所示，所述多个光源400所发出的光线首先经所述透光元件100的所述入光面110产生第一次折射，再经过所述出光面120产生第二次折射，通过两次折射实现不同的折射角度，以达到避让所述电源腔500的目的，最大程度避免光线被所述电源腔500反射或折射形成亮斑或暗区。优选地，当所述入光面110的曲率大于所述出光面120的曲率时，则所述光源400所发出照射光通过所述入光面110和所述出光面120后，光照角度被加大，适用于用户希望光电模组发出照射光照射角度大的场景；当所述入光面110的曲率小于所述出光面120的曲率时，则所述光源400所发出照射光通过所述入光面110和所述出光面120后，光照角度被缩小，适用于用户希望光电模组发出照射光照射角度小的场景。
36.如图6所示，当所述光源模组10中设置有所述透光元件100时，所述光源 400所发出的光经过所述透光元件100后，呈现出不对称的配光曲线分布，从而达到避让障碍物200的目的，最大程度避免光线被所述障碍物200反射或折射形成亮斑或暗区。
37.在一些实施例中，当所述透光元件100为颗粒状透镜时，每一所述颗粒状透镜覆盖于一个所述光源400的上方；当所述透光元件100为所述条状透镜或所述环形透镜时，每一所述条状透镜或所述环形透镜覆盖于至少一个所述光源的上方。所述条状透镜或所述环形透镜的设置可以避免当所述光源400的数量发生变化时，还需要费时费力调整透镜的数量，提高了所述透光元件100的匹配能力。
38.所述光源400可以是发光二极管led，具有耗电量低、环保、产热量低等优点，或者其他类型的发光源，此为本领域普通技术人员所熟知的技术，本实用新型不再赘述。以所述光源400为发光二极管led为例，可以根据市面上大多数发光二极管led元件的标准尺寸，定制所述透光元件100的所述光发射腔 140的尺寸，保证其能够收容至少一个光源400。
39.请参阅图7，本实用新型还提供一种灯具1，所述灯具1包括上述任一实施例中所述的透光元件100，所述灯具可以是吸顶灯、硬灯条、投光灯等照明产品，并不以图7为限，本实用新型不做限定。优选地，当所述透光元件100周围设置有障碍物时，所述第二曲面112靠近所述障碍物设置。
40.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
41.以上对本实用新型实施例所提供的一种透光元件100、光电模组10及灯具 1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。