光学器件以及照明设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的各实施方式涉及照明领域，更具体地涉及一种光学器件以及相应的照明设备。
【背景技术】
[0002]光学器件，其常用于对光源例如发光二极管(LED)所发射的光的方向和强度进行控制。对光的方向和强度进行控制的常见光学器件例如包括透镜和反射杯的组合。该组合的设计理念通常是首先通过上述透镜使得光源所发射的光至少部分地朝向水平方向偏折，然后使得反射杯朝向出光口竖直反射上述偏折的光。
[0003]图1示出了现有技术的控制光源所发射光的方向和强度的透镜和反射杯的组合的一个示例。如图1所示，透镜3对发光元件I所发射的光进行折射，其中部分折射光直接朝向出光口外部竖直出射，而另一部分折射光朝向反射杯2反射，然后由反射杯2朝其出光口基本竖直地出射。
[0004]图2示出了现有技术的控制光源所发射光的方向和强度的透镜和反射杯的组合的另一个示例。如图2所示，透镜3’仅部分包围发光元件1’，由此发光元件I’发出的一部分光不经过透镜3’直接射出，而另一部分光则经由透镜3’折射至反射杯2’，然后由反射杯2’朝向其出光口方向基本竖直地出射。
[0005]除了以上图1和2的示例之外，现有技术中还存在着控制光源所发射光的方向和强度的透镜和反射杯的组合的其他类似设计。尽管所有这些现有设计的组合元件的整体高度相对于仅使用发光元件和反射杯(即无透镜)的组合的情形有所降低，但仍然需要中等高度的反射杯，以便该反射杯能够充分拦截从发光元件侧向发出的光。
[0006]然而，上述中等高度的反射杯在实际应用中仍然并不能令人完全满意，因此存在着进一步优化透镜和反射杯的组合元件的整体高度的需求。
【实用新型内容】
[0007]鉴于以上，本公开的目的之一在于提供一种改进的光学器件以及相应的照明设备。通过本公开的改进的光学器件，可以使得光学器件中的反射杯的高度相对于现有技术有所降低，从而能够适用于更加广泛的应用场景。
[0008]因此，根据本公开的第一方面，提供了一种光学器件，其包括:至少一个发光元件；准直透镜，被配置成接收从至少一个发光元件发射的光并且对所接收的光进行准直；第一反射体，被配置成反射准直的光；以及第二反射体，被配置成反射来自第一反射体的光并且朝着光学器件的外部输出反射光；其中，准直透镜位于第二反射体的底部中心并且朝着第一反射体的方向凸起。
[0009]根据本公开进一步的实施例，其中，第一反射体大致呈倒圆锥形，并且被配置成位于与准直透镜相对的位置。
[0010]根据本公开进一步的实施例，其中，第二反射体大致呈凹形，第一反射体位于第二反射体的出光口平面的内侧或外侧。
[0011]根据本公开进一步的实施例，其中，第二反射体为透明的全反射体，其内表面为光滑表面，而外表面具有V型槽。
[0012]根据本公开进一步的实施例，其中，第二反射体的内表面为反射表面，该反射表面包括多个小面。
[0013]根据本公开进一步的实施例，其中，准直透镜包括用于接收从至少一个发光元件所发射光的凹部。
[0014]根据本公开进一步的实施例，其中，准直透镜和第二反射体两者一体成型。
[0015]根据本公开进一步的实施例，其中，至少一个支撑部件，被配置成支撑第一反射体并且将第一反射体保持固定于第二反射体的出光口边缘。
[0016]根据本公开进一步的实施例，其中，至少一个发光元件包括至少一个LED。
[0017]根据本公开的第二方面，提供了一种照明设备，其包括以上任一实施例所述的光学器件。
【附图说明】
[0018]在附图中，相似/相同的附图标记通常贯穿不同视图而指代相似/相同的部分。附图并不必按比例绘制，而是通常强调对本实用新型的原理的图示。在附图中:
[0019]图1示意性示出了现有技术的控制光源所发射光的方向和强度的透镜和反射杯的组合的一个示例；
[0020]图2示意性示出了现有技术的控制光源所发射光的方向和强度的透镜和反射杯的组合的另一个不例；
[0021]图3示意性示出了根据本公开的一个实施例的包括第一和第二反射体的光学器件的横截面图；
[0022]图4示意性示出了根据本公开的一个实施例的包括第一和第二反射体的光学器件的光路图；
[0023]图5示意性示出了根据本公开的一个实施例的包括第一和第二反射体的光学器件的侧视图；以及
[0024]图6示意性示出了根据本公开的一个实施例的包括第一和第二反射体的光学器件的底视图。
【具体实施方式】
[0025]以下将参考附图对本公开的各个实施例进行详细描述。实施例的一个或多个示例由附图所示出。实施例通过本公开的阐述所提供，并且不旨在作为对本公开的限制。例如，作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可能在另一个实施例中被使用以生成又一进一步的实施例。本公开旨在包括属于本公开范围和精神的这些和其他修改和变化。
[0026]如前所述，本公开的目的在于进一步优化反射杯的高度，从而使得本公开的光学器件可以适用于更加广泛的应用场景。以下将参照附图3-6对本公开的设计构思进行阐述。
[0027]图3示意性示出了根据本公开的一个实施例的包括第一和第二反射体的光学器件的横截面图。
[0028]如图3所示，本公开的光学器件100主要包括至少一个发光元件10、准直透镜30、第一反射体40和第二反射体(或反射杯)20。
[0029]其中至少一个发光元件10，被配置成适于发射预定颜色或波长的光，该预定颜色或波长可以包括可见光和/或不可见光。
[0030]另外，上述至少一个发光元件10所发射的光可以进一步被混合和/或波长转换以产生其他所需颜色的光。
[0031]例如，为了对上述至少一个发光元件10所发射的光进行波长转换，本公开的光学器件100还可以包括布置在至少一个发光元件10的下游出光路径上的适当波长转换构件。
[0032]根据本公开的各实施例，至少一个发光元件10可以包括任何可以适当发光且具有适当尺寸的器件，包括但不限于至少一个LED。
[0033]准直透镜30，被配置成接收从至少一个发光元件10发射的光并且对所接收的光进行准直。
[0034]为了接收和准直至少一个发光元件10发射的光，在一个示例中，准直透镜30可以包括与至少一个元件10相对准的凹部31。该凹部31可以包括侧部表面和底部表面，其分别用于接收从至少一个发光元件10入射到其上的光。
[0035]根据本公开的各实施例，准直透镜30可以位于第二反射体40的底部中心并且朝着所述第一反射体40的方向凸起。本领域技术人员将理解，由于准直透镜30整体从第二反射体40的底部中心向上凸起，所以准直透镜30的存在并不会造成对光学器件100的整体高度的增加。
[0036]此外，准直透镜30出光面可以设置纹理，例如磨砂面或微透镜阵列，以用于混光，从而减少眩光。
[0037]根据本公开进一步的实施例，准直透镜30和第二反射体20两者可以一体成型，例如两者可以由透明的PC塑料制成且通过铸模一体成型，这提高了准直透镜30和第二反射体20的生产效率，降低了成本。然而，本领域技术人员将理解，在其他实施例中，准直透镜30和第二反射体20也可以单独形成。
[0038]第一反射体40，大致呈倒圆锥形并且位于与准直透镜30相对的位置，其适于反射从上述准直透射30出射的准直光。
[0039]进一步地，第一反射体40基本上侧向向下地朝着第二反射体20反射光。
[0040]为了实现第一反射体40基本上侧向向下反射光的设计，第一反射体40的大致呈倒圆锥形的反射表面可以被设计成略微内凹(见图3)，并且其表面积与准直透镜所出射的准直光的范围相匹配。
[0041]根据本公开的一些实施例，第一反射体40的反射表面可以被进一步设计成具有光滑的反射表面，该光滑的反射表面例如可以专门针对入射的准直光线而设计，从而实现从准直透镜30到第二反射体20的反射。
[0042]而根据本公开的另一些实施例，第一反射体40的反射表面可以被进一步设计成包括多个小面，每个小面可以分别专门针对入射的准直光线而设计，从而实现从准直透镜30到第二反射体20的反射，该多个小面设计可以使得从第一反射体40反射的光更加均匀。
[0043]通过以上的描述，本领域技术人员将理解，由于第一反射体40基本上侧向向下地朝向第二反射体20的反射设计，可以使得本公开的第二反射体20的用于拦截第一反射体40所发射的光的高度相比于现有技术(例如图1和图2中的设计)中的高度有所降低，从而优化了本公开的第二反射体(或反射杯)的高度。
[0044]第二