实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种灯具,用于解决上述技术问题。
本申请实施例提供一种灯具,灯具用于照射光接收面。灯具包括电路板、第一光源和光学透镜。第一光源设置于电路板,第一光源具有出光面,出光面朝向光接收面所在的方向。光学透镜连接于电路板并设置于第一光源出光面的一侧,光学透镜包括入射面和反光面。入射面位于光学透镜朝向出光面的一侧,反光面设置于光学透镜背离出光面的一侧,反光面相对于出光面的法线倾斜设置,第一光源的出射光线经由入射面进入光学透镜后,经由反光面反射至光接收面。
其中,在一些实施方式中,光学透镜朝向第一光源的一侧设有容纳凹槽。入射面为容纳凹槽的内壁,内壁包括底壁和环绕在底壁周缘的周壁,底壁为朝向出光面凸出的曲面。
其中,在一些实施方式中,光学透镜还包括反射面。反射面位于光学透镜朝向第一光源的一侧并连接于周壁,第一光源的部分出射光线经由周壁入射至光学透镜内部后,由反射面反射至反光面。
其中,在一些实施方式中,第一光源的出射光线在反光面上的入射角大于出射光线从光学透镜出射至外界空气的临界角,以使第一光源的出射光线在反光面上发生全反射。
其中,在一些实施方式中,灯具用于照射光接收面上的指定区域。光学透镜还包括出射面,出射面位于光学透镜朝向指定区域的一侧。反光面位于光学透镜背离指定区域的一侧,出射面连接于反光面,第一光源的出射光线经由反光面反射后,从出射面出射至指定区域。
其中,在一些实施方式中,出射面设有多个表面微结构。或/及出射面和反光面之间的夹角为锐角。
其中,在一些实施方式中,灯具还包括混光件。混光件位于第一光源和光学透镜之间,且设置于第一光源的出射光线的光路上。
其中,在一些实施方式中,混光件朝向第一光源的一侧设有容纳槽。第一光源至少部分地容纳在容纳槽中,第一光源的出射光线透射混光件后传播至光学透镜。
其中,在一些实施方式中,光学透镜的数量为多个,第一光源的数量为多个。多个第一光源依次间隔地排布设置于电路板的长度方向,多个光学透镜与多个第一光源一一对应地设置,每个第一光源的出射光线经由对应的一个光学透镜出射。
其中,在一些实施方式中,灯具还包括多个第二光源。多个第二光源与多个第一光源呈交替状排列在电路板的长度方向上,第二光源的出射光线直接出射至光接收面。
相对于现有技术,本申请实施例提供一种灯具,灯具包括电路板、第一光源和光学透镜。本申请实施例所提供的灯具中,通过在第一光源的一侧设置光学透镜,学透镜包括入射面和反光面,第一光源产生的出射光线能够经由光学透镜的入射面和反光面反射至光接收面,一方面能够将光源产生的出射光线集中于光学透镜,提高光线利用率。另一方面,光学透镜可以朝向所照明的部位,避免出射光线照射到其他非照明部位,提高光源的照射范围和照射亮度从而提高洗墙效果。同时,光学透镜只需要紧固连接于电路板即可实现灯具的照明,不需要额外增设用于安装光学透镜的接收架或安装支架,能够节省安装成本和维护成本,同时也避免了光学透镜与接收架或安装支架的额兼容性不佳、安装固定效果不佳的问题。此外,本申请实施例提供灯具适应于空间更小的安装区域,能够为更多的应用场景提供照明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当元件/部件被称为“固定于”另一个元件/部件,它可以直接在另一个元件/部件上或者也可以存在居中的元件/部件。当一个元件/部件被认为是“连接”另一个元件/部件,它可以是直接连接到另一个元件/部件或者可能同时存在居中元件/部件;同时,当一个元件/部件被认为是“连接”另一个元件/部件,它可以是与另一个元件/部件一体成型连接或组装连接。当一个元件/部件被认为是“设置于”另一个元件/部件,它可以是直接设置在另一个元件/部件上或者可能同时存在居中元件/部件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2,本申请实施方式提供一种灯具100。在本实施例中,灯具100用于提供照明或是向光接收面50发射光线,灯具100可以是洗墙灯也可以是氛围灯。光接收面50可以是天花板、墙面、地面等。作为一种示例,灯具100是洗墙灯,其用于为墙面提供照明。作为另一种示例,灯具100可以是氛围灯,具体为安装在电视等显示屏的背部,起到装饰作用。
请参阅3至图5,在本申请提供的一种实施例中灯具100用于照射光接收面50,灯具100包括电路板10、第一光源20和光学透镜30。第一光源20设置于电路板10,第一光源20具有出光面21,出光面21适于朝向光接收面50所在的方向。光学透镜430连接于电路板10并设置于第一光源20的一侧,光学透镜30包括入射面33和反光面32,第一光源20产生的出射光线能够经由光学透镜30的入射面33和反光面32反射至光接收面50,一方面能够将第一光源20产生的出射光线集中于光学透镜30,提高光线利用率。另一方面,光学透镜30可以将第一光源20的出射光线反射至特定的照明的部位,避免出射光线照射到其他非照明部位,提高光源的照射范围和照射亮度,从而提高洗墙效果。进一步地,在一些实施例中,光学透镜30只需要紧固连接于电路板10,也即扣设于第一光源20上,即可实现灯具100的照明,不需要额外增设用于安装光学透镜30的接收架或安装支架,能够节省安装成本和维护成本,同时也避免了光学透镜30与接收架或安装支架的额兼容性不佳、安装固定效果不佳的问题。此外,本申请实施例提供灯具100适应于空间更小的安装区域,能够为更多的应用场景提供照明。
作为一种示例,光接收面50是竖直平面(例如墙面),光源的出光面21适于和光接收面50平行相对,指定区域51在光接收面50竖直方向上的高度高于出光面21在竖直方向上的高度,可以起到见光不见灯的效果,避免灯具在一定角度遮挡用户视线,从而提高用户的观看体验。具体而言,光接收面50沿着竖直方向延伸,出光面21所在平面是竖直平面,出光面21所在水平面的高度低于指定区域51所在的水平面高度。进一步地,沿着出光面21的法线方向向光接收面50投影的时候,出光面21的投影与指定区域51的投影并列设置,二者无重合部分。进一步地,由于电路板10和光接收面50大致平行,第一光源20设置在电路板10上朝向光接收面50的一侧,此时从用户视角看来,电路板10挡住第一光源20,第一光源20的发光的部位例如灯珠不可见,视觉效果较佳。
作为另外一种示例,光接收面50是水平平面(例如天花板或者地面、台阶面等),光源的出光面21适于和光接收面50平行相对,将出光面21沿着法线O1朝向光接收面50投影时的投影与指定区域51不重合。具体而言,光接收面50沿着水平方向延伸,出光面21所在平面是水平平面,出光面21沿着自身的法线O1朝向光接收面50投影的时候,出光面21的投影与指定区域51并列设置,二者无重合部分。
接下来将一一介绍灯具100的各个组件及各个组件的具体结构。
请参阅图2和图3,在本实施例中,电路板10用于为第一光源20提供电能,实现第一光源20和外部电路的内外导通。电路板10大致呈长板状,第一光源20设置在电路板10上。作为一种示例,当第一光源20的数量为多个时,多个第一光源20间隔设置在电路板10上,例如沿着电路板10的长度方向排布。电路板10贴合于安装面设置,电路板10可以是柔性电路板也可以是印刷电路板。安装面可以是墙面、地面或者其他支撑面。作为一种示例,电路板10为柔性电路板10,柔性电路板10具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性能好的特点,可以作为导线将各个第一光源20全部链接成串,同时还起着上下左右可以随意弯曲的作用,方便安装。
在本实施例中,第一光源20设置于电路板10,用于向光接收面50提供照明或发射光线。具体地,第一光源20可拆卸地连接于电路板10,便于第一光源20的维修和更换。在本实施例中,第一光源20是非相干光源,第一光源20可以是卤素光灯泡、UHP(超高压汞灯泡)、UHE(超高压汞灯泡)等高压气体发光光源或LED光源等等,在本实施例中,第一光源20为LED光源,具体可以是单色LED灯珠,也可以是三色LED灯珠。一方面能够提高电能转化为光能的效率从而减少能量的浪费,同时LED光源照明时产生的热量较少,起到节能环保的作用;另一方面LED光源的使用寿命长,减少了光源更换的频率从而降低使用成本。同时,LED可避免对人体的眼睛造成损害,提高了使用安全性。
在本实施例中,第一光源20的出光面21适于朝向光接收面50所在的方向。具体地,出光面21为第一光源20靠近发光体的内壁面,发光体具体可以是LED灯珠。出光面21所在平面为出光面21沿着内壁面方向的延伸面。作为一种示例,出光面21为竖直平面,且适于和光接收面50平行相对。
请参阅图4和图5,在本申请实施例中,光学透镜30用于将第一光源20产生的出射光线收集并反射至光接收面50。光学透镜30连接于电路板10并设置在第一光源20出光面21的一侧。光学透镜30的入射面33位于光学透镜30朝向出光面21的一侧,第一光源20产生的出射光线经由入射面33进入光学透镜30。具体地,入射面33正对第一光源20的出光面21设置,第一光源20产生的出射光线绝大部分集中于入射面33并由入射面33进入光学透镜30后,由光学透镜30的反光面32将光反射至特定的照明范围内,一方面能够增大灯具100的照明范围和照明亮度,提高洗墙效果;另一方面,入射面33沿着出光面21所在平面朝向出光面21进行投影时,入射面33的投影能够完全覆盖第一光源20的出光面21,即第一光源20以不同角度出射的出射光线绝大部分均能从入射面33进入光学透镜30,能够提高光线利用率。进一步地,入射面33与第一光源20之间的间距尽可能地小,一方面,能够使光学透镜30的结构紧凑,能够缩减光学透镜30的体积,节省安装空间,适于更小的安装区域,能够应用于更多的使用场景;另一方面便于第一光源20的出射光线出射后快速进入入射面33,缩短了第一光源20的反射光路,提高反射效率。
在本实施例中,光学透镜30还具有容纳凹槽33,容纳凹槽33位于光学透镜30上朝向第一光源20的一侧。入射面33为容纳凹槽333的内壁3331,使第一光源20产生的出射光线集中于容纳凹槽333中,从而提高光线利用率。具体地,内壁3331(也即入射面33)包括底壁331和周壁332。底壁331位于容纳凹槽333的底部,其是朝向出光面21凸出的曲面,以用于收集第一光源20发射出的绝大部分出射光线。周壁332环绕设置在底壁331的周缘,周壁332用于收集第一光源20的小部分出射光线,具体可以是与出光面21法线O1方向大致垂直的出射光线。作为一种示例,底壁331位于第一光源20的一侧,并设有朝向第一光源20的凸起3311,凸起3311的两侧为朝向电路板10的曲面。凸起3311可以收集第一光源20的绝大部分出射光线,曲面可以收集与出光面21法线O1方向大致垂直的出射光线,从而保证第一光源20从各个角度发出的出射光线经由光学透镜30向外透射的出射光线可以更加的均匀以及达到预设的出光角度。可以理解的是,凸起3311结构相当于聚焦透镜,可以起到光线会聚的作用,能够将第一光源20的出射光线收拢会聚在反光面32的特定范围内,也即使得光线的入射角落入特定的角度范围内,从而使得反光面32反射出去的光线也能够收拢至特定的照明范围内,从而增大光源的照明亮度,提高洗墙效果。具体地,容纳凹槽333的底壁331的中心点正对第一光源20,且在该中心点位置具有朝向第一光源20的凸起3311,而凸起3311的两侧为朝向电路板10的曲面,即使得容纳凹槽333的底壁331近似于以C形结构。作为一种示例,容纳凹槽333与第一光源20之间的间距尽可能地小,一方面,能够使光学透镜30的结构紧凑,能够缩减光学透镜30的体积,节省安装空间,适于更小的安装区域,能够应用于更多的使用场景;另一方面便于缩短第一光源20的反射光路,提高反射效率。
在本实施例中,反光面32是光学透镜30用于反射光线的区域,反光面32设置于光学透镜30背离出光面21的一侧,第一光源20的部分出射光线经由反光面32反射至光接收面50。在本实施例中,反光面32为平面。反光面32相对于出光面21的法线O1方向倾斜设置,使得第一光源20的产生的部分出射光线能够经由反光面32反射至光接收面50,从而能够增大灯具100的照明范围和照明亮度,提高洗墙效果。具体地,出光面21适于和光接收面50平行相对,出光面21可以为竖直平面,此时出光面21的法线O1与反光面32所在平面之间的夹角为锐角。上述设置能够将第一光源20产生的部分出射光线反射至光接收面50,同时,第一光源20产生的出射光线经由反光面32不同的区域可反射至光接收面50的不同位置,从而增大第一光源20的照明范围,提高洗墙效果。作为一种示例,出光面21的法线O1与反光面32所在平面之间的夹角的角度取值范围为15°~60°(含端点),例如出光面21的法线O1与反光面32所在平面之间的夹角的取值可以为15°、30°、45°、60°等等。需要说明的是,出光面21的法线O1与反光面32所在平面之间的夹角的取值范围还可以是其他的角度,可以根据实际的应用需求进行设置,从而得到相应的洗墙效果,在本实施例中对此不作限制,可以理解的是,反光面32与法线O1之间的夹角越小,光线在光接收面50上的投影区域则离灯具越近。
在一些实施例中,反光面32可以包括多个平面部。多个平面部均为平面,多个面段沿出光方向顺次连接。多个面段中的相邻两个面段呈夹角设置(二者之间的夹角小于180°),使得不同位置的面段能够接收第一光源20不同角度的出射光线,增大照明范围,提高洗墙效果,同时能够使入射至面段上的出射光线发生反射,以保证反光面32的反射可靠性。
在另一些实施例中,反光面32也可以是弧面或是由多个弧面段连接而成,弧面的凹陷方向朝向第一光源20的一侧,即反光面32为形成光学透镜30外部轮廓的凸面。弧面可以是球面、类球面或、椭球面、自由曲面等非球面,本实施例对此不作限制。设置弧面能够使第一光源20产生的多束出射光线能够经反光面32的不同区域反射至光接收面50的不同位置,从而能够提高灯具100的照明范围,或有利于利用曲面/弧面的聚光或散光效果实现特定形状的照明光斑。此外,弧面能够使出光更均匀。同时,弧面还具有聚光作用,能够将第一光源20产生的出射光线汇聚于反光面32,提高光线利用率。进一步地,反光面32与第一光源20之间的间距尽可能的小,一方面,能够使反光件30的结构紧凑,能够缩减反光件30的体积,节省安装空间,适于更小的安装区域,能够应用于更多的使用场景。另一方面能够缩短第一光源20的反射光路,提高反射效率。
在本实施例中,反光面32为镜面反射面,其用于使第一光源20的出射光线在其上发生全反射面。具体而言,光学透镜30对光线的折射率大于1,第一光源20的出射光线在光学透镜30内照射到反光面32上的入射角大于出射光线从反光面32出射至外界空气的临界角,使第一光源20的出射光线在反光面32上发生全反射,能够提高光线利用率从而提高反射效率。上述“临界角”应当理解为光线从光密介质进入光疏介质的折射角为90°所对应的入射角。同时,反光面32上可设置增反膜,以增加全反射效果。
在本实施例中,光学透镜30还包括出射面34。出射面34是光学透镜30用于出射光线的区域,出射面34位于光学透镜30朝向指定区域51的一侧,反光面32位于光学透镜30背离指定区域51的一侧,出射面34连接于反光面32且出射面34和反光面32之间的夹角为锐角,使得第一光源20的出射光线经由反光面32反射后,从出射面34出射至指定区域51。具体地,指定区域51可以是墙面、地面、天花板或其他接收平面的至少部分区域。出射面34和反光面32之间的夹角的角度取值范围为15°~75°,例如出射面34和反光面32之间的夹角的取值可以为15°、30°、45°、75°等等。需要说明的是,出射面34和反光面32之间的夹角的取值范围还可以是其他的角度,在本实施例中对此不作限制。出射面34还设有多个紧密排列的表面微结构(图中未示出),微结构可以为蜂窝状结构、鳞甲状结构、珠面结构等。作为一种示例,微结构为珠面结构,大致呈正六边形。不同光路的光线经过出射面34时,在微结构的作用下充分混合,实现出光均匀的效果,并避免出射的光斑出现色差或者分层的现象,从而达到良好的出光效果。同时,珠面结构能够破环全反射条件,将经由反光面32出射的出射光线透射至光接收面50的不同区域,增大照明范围提高洗墙效果。
在本实施例中,光学透镜30还包括反射面31。反射面31位于光学透镜30朝向第一光源20的一侧并连接于周壁332。反射面31用于将第一光源20的部分出射光线经由周壁332入射至光学透镜30。具体地,第一光源20产生的部分出射光线经由周壁332进入光学透镜30,而周壁332与出射面34的排布基本不在同一条光路上,故经由周壁332入射的光线在不干预其入射光路的情况下,无法透射至出射面34为光接收面50提供照明,造成光线浪费。为了提高光能利用率,在周壁332的外侧设置反射面31。第一光源20产生的部分出射光线经由周壁332入射至反射面31后能改变了传播路径从而够出射至出射面34。具体而言,第一光源20产生的出射光线大部分经由底壁331进入光学透镜30的反光面32,再经由反光面32反射至出射面34。少部分出射光线经由周壁331进入光学透镜30,并在反射面31处改变光路使之能够直接出射至出射面34或出射至反光面32后再次反射至出射面34。一方面能够增大灯具100的照明范围和照明亮度,提高洗墙效果;另一方面,与出光面21法线O1方向大致垂直的出射光线能够出射至光接收面50,能够提高光线利用率。进一步地,由反射面31出射的光线经由出射面34不同区域的微结构或不同角度设置的微结构能够再次改变光线路径出射至光接收面50的不同区域,进一步增大了灯具100的照明范围,提高灯具100的洗墙效果。
请参阅图5,在本实施例中,反光件30还包括混光件35。混光件35用于进行混光,避免第一光源20表面出现色彩分界及亮暗分界的现象。混光件35设置于第一光源20和光学透镜30之间,并位于所述第一光源20的出射光线的光路上。作为一种示例,当第一光源20为多颗单色且颜色不相同的灯珠或为红绿蓝多彩光灯珠时,第一光源20产生的不同颜色的出射光线通过各个角度的出射并经过混光件35进行充分的混光,使其混合光线的颜色分布更加均匀,从而避免出射光线分色的情况。混光件35还具有容纳槽351,容纳槽351设置于朝向第一光源20的一侧。具体地,混光件35的内壁限定容纳槽351,第一光源20至少部分设置于容纳槽351中,具体地,混光件35可以成碗状结构,能够扣设在第一光源20上,从而对第一光源20的出射光线进行充分地混光。第一光源20的出射光线透射至混光件25能够在一定程度上提高出射光线利用率。同时还能对第一光源20起到保护作用。
请再次参阅图1,在本申请实施例中,光学透镜30的数量为多个,第一光源20的数量也为多个。作为一种安装使用示例,多个第一光源20依次间隔排布设置在电路板10的长度方向上,多个光学透镜30与多个第一光源20一一对应地设置,第一光源20的出射光线经由光学透镜30出射。上述示例一方面能够提高第一光源20的照明范围,提高洗墙效果。另一方面维修管理简单,光学透镜30可以为可拆卸结构,如此设置,当多个光学透镜30中的任意一个出现损坏时,用户仅需更换损坏光学透镜30即可,从而能够提高灯具100的使用寿命。
请参阅图6,在另一些实施例中,灯具100还包括多个第二光源40,第二光源40用于向光接收面50发射光线。具体地,第二光源40可拆卸地连接于电路板10,便于第二光源40的维修和更换。在本实施例中,第二光源40是非相干光源,第二光源40可以是卤素光灯泡、UHP(超高压汞灯泡)、UHE(超高压汞灯泡)等高压气体发光光源或LED光源等等,在本实施例中,第二光源40为LED光源,具体可以是单色LED灯珠,也可以是三色LED灯珠。一方面能够提高电能转化为光能的效率从而减少能量的浪费,同时LED光源照明时产生的热量较少,起到节能环保的作用;另一方面LED光源的使用寿命长,减少了光源更换的频率从而降低使用成本。同时,LED可避免对人体的眼睛造成损害,提高了使用安全性。
作为另一种安装使用示例,多个第二光源40和多个第一光源20呈交替状排列在电路板10的长度方向上,第二光源40的出射光线直接出射至光接收面50,第一光源20的出射光线经由反光件30出射至光接收面50。上述设置能够保障灯具100一部分出射光线能够照射至光接收面50,满足用户对光接收面50的照明范围需求。同时,第二光源40能够增加光接收面50底部区域的亮度,避免光接收面50出现暗区的风险,进一步增加光接收面50的照明区域,提高洗墙效果。需要说明的是,交替状排列可以是每间隔一个第二光源40设置第一个光源20或每间隔两个第二光源40设置一个第一光源20或间隔其他数量的第二光源40设置一个第一光源20。本申请实施例对于相邻第一光源20之间的第二光源40的数量不作限制,设置不同间隔数量的第二光源40取决于用户对光接收面50的照明需求,可根据照明效果设置间隔数量。
综上,本申请提供的一种实施例中灯具100用于照射光接收面50,灯具100包括电路板10、第一光源20和光学透镜30。第一光源20设置于电路板10,第一光源20具有出光面21,出光面21朝向光接收面50所在的方向。光学透镜30连接于电路板并设置于第一光源20出光面21的一侧,光学透镜30包括入射面33和反光面32,第一光源20产生的出射光线能够经由光学透镜30的入射面33和反光面32反射至光接收面50,一方面能够将光源产生的出射光线集中于光学透镜30,提高光线利用率。另一方面,光学透镜30可以将第一光源20的出射光线反射至特定的照明的部位,避免出射光线照射到其他非照明部位,提高光源的照射范围和照射亮度,从而提高洗墙效果。进一步地,在一些实施例中,光学透镜30只需要紧固连接于电路板10,也即扣设于第一光源20上,即可实现灯具100的照明,不需要额外增设用于安装光学透镜30的接收架或安装支架,能够节省安装成本和维护成本,同时也避免了光学透镜30与接收架或安装支架的额兼容性不佳、安装固定效果不佳的问题。此外,本申请实施例提供灯具100适应于空间更小的安装区域,能够为更多的应用场景提供照明。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。