CN104595857A - 灯头组件及具有该灯头组件的灯具 - Google Patents

灯头组件及具有该灯头组件的灯具 Download PDF

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Abstract

一种灯头组件，其包括至少2个光源及一个透镜，透镜相对至少2个光源移动设置，透镜包括至少2个配光模组及一个透明板，各配光模组均包括沿光轴设置的入光面及出光面，入光面为平面，出光面的周缘直接连接于入光面的周缘，出光面为偶次多阶非球面，透明板包括相对设置的第一及第二盘面，第一盘面与各入光面相连接，当各光源分别位于一个配光模组的焦点处，光源发射的光线由出光面折射为平行光线出射，当所述第二盘面与所述光源之间的距离减小一预设距离时，光源发射的光线由出光面折射为发散光线出射。本发明所提供的灯头组件通过调整透镜位置实现聚泛光的转换，光能利用率高，节能环保。另外，还提供一种具有该灯头组件的灯具。

Description

灯头组件及具有该灯头组件的灯具
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种灯头组件及具有该灯头组件的灯具。
背景技术
LED聚光灯是一种能将光线集中投射于某个特定方向，用于远距离照明巡查的灯具。其具有较强较集中的光束。LED聚光灯作为专业灯具广泛应用于易燃易爆场所、水下工作以及部队、工矿企业、铁路和公安消防等场所。
当近距离2m左右时，亮度太过集中，照明范围过小，照度不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现聚泛光转换的灯头组件及具有该灯头组件的灯具。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种灯头组件，其包括至少2个光源及一个透镜，所述透镜与所述至少2个光源相对移动设置，所述透镜包括至少2个配光模组及一个透明板，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少2个配光模组环绕设置，各所述配光模组均包括沿光轴设置的入光面及出光面，所述入光面为平面，所述出光面的周缘直接连接于所述入光面的周缘，所述出光面为偶次多阶非球面，所述出光面半径是9mm，厚度是8.5mm,非球面圆锥系数为-1，二阶系数取-0.003，四阶系数取-0.0001，所述透明板包括相对设置的第一盘面及第二盘面，所述第一盘面与所述各入光面相连接，各所述光源均位于所述第二盘面一侧，且各所述光源的光轴分别重合于一个所述配光模组的光轴，当各所述光源分别位于一个所述配光模组的焦点处，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为平行光线出射，当所述第二盘面与所述光源之间的距离相对所述配光模组的焦点与所述光源之间的距离减小一预设距离时，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为发散光线出射。
其中，所述透明板为圆盘状结构。
其中，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。
其中，所述光源采用发光二极管。
本发明还提供一种灯具，其包括灯头组件及壳体，所述灯头组件设置于所述壳体上，所述灯头组件包括至少2个光源及一个透镜，所述透镜与所述至少2个光源相对移动设置，所述透镜包括至少2个配光模组及一个透明板，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少2个配光模组环绕设置，各所述配光模组均包括沿光轴设置的入光面及出光面，所述入光面为平面，所述出光面的周缘直接连接于所述入光面的周缘，所述出光面为偶次多阶非球面，所述出光面半径是9mm，厚度是8.5mm,非球面圆锥系数为-1，二阶系数取-0.003，四阶系数取-0.0001，所述透明板包括相对设置的第一盘面及第二盘面，所述第一盘面与所述各入光面相连接，各所述光源均位于所述第二盘面一侧，且各所述光源的光轴分别重合于一个所述配光模组的光轴，当各所述光源分别位于一个所述配光模组的焦点处，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为平行光线出射，当所述第二盘面与所述光源之间的距离相对所述配光模组的焦点与所述光源之间的距离减小一预设距离时，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为发散光线出射。
其中，所述透明板为圆盘状结构。
其中，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。
其中，所述光源采用发光二极管。
其中，所述壳体呈筒状，所述壳体采用高强度铝型材制成，所述灯头组件设置于所述壳体一端。
其中，所述灯具包括电源及驱动电路，所述电源及驱动电路均收容于所述壳体内，所述驱动电路电连接于所述电源及所述光源之间。
本发明所提供的灯头组件通过调整透镜位置实现聚泛光的转换，光能利用率高，节能环保。同时通过偶次多阶非球面，使得光线汇聚路径短，减小灯具尺寸，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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他的附图。
图1是本发明实施方式提供的灯具的示意图；
图2是图1的灯具的分解示意图；
图3是图1的灯具的灯头组件的示意图；
图4是图3的灯头组件的聚光状态的光路示意图；
图5是图1的灯具的配光曲线图；
图6是图1的灯具的照度分布图；
图7是图3的灯头组件的聚光及泛光状态位置变化的示意图；
图8是图3的灯头组件的泛光状态的光路示意图；
图9是图8的灯头组件的泛光状态时的照度分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请一并参阅图1及图2，本发明实施方式提供的一种具100，所述灯具100包括灯头组件10、壳体20、电源30、驱动电路40及尾盖组件50。所述灯头组件10及所述尾盖组件50相对设置于所述壳体20两端。所述电源30及驱动电路40收容于所述壳体20内。
本实施方式中，所述壳体20呈筒状。所述壳体20采用高强度铝型材制成。本实施方式中，所述壳体20为圆筒状结构。所述灯头组件10设置于所述壳体20一端。
请一并参阅图3及图4，所述灯头组件10包括3个光源11及一个透镜12。所述透镜12与所述3个光源11相对移动设置。本实施方式中，所述透镜12相对所述3个光源11移动设置。当然，在其他实施方式中，所述灯头组件10还可以包括2个、4个或更多所述光源11。所述透镜12也可以是固定设置，而所述3个光源11是移动设置。
所述透镜12包括3个配光模组120及一个透明板121。所述各配光模组120分别与各所述光源11一一对应，所述3个配光模组120环绕设置。本实施方式中，所述3个配光模组120呈圆环均匀排布。当然，在其他实施方式中，所述配光模组120还可以根据所述光源11的个数采用2个、4个或更多个。
所述配光模组120包括沿光轴设置的入光面120a及出光面120b，所述入光面120a为平面，所述出光面120b的周缘直接连接于所述入光面120a的周缘，所述出光面120b为偶次多阶非球面。本实施方式中，所述出光面120b半径是9mm，厚度是8.5mm,非球面圆锥系数为-1，二阶系数取-0.003，四阶系数取-0.0001。
所述透明板121包括相对设置的第一盘面121a及第二盘面121b，所述第一盘面121a与所述各入光面120a相连接，各所述光源11均位于所述第二盘面121b一侧，所述光源的光轴OO’重合于所述配光模组120的光轴NN’。当各所述光源11分别位于一个所述配光模组120的焦点F处，所述光源11发射的光线入射至所述第二盘面121b，并经所述第一盘面121a进入所述入光面120a，再由所述出光面120b折射为平行光线出射，即所述透镜12用于聚光。
具体地，所述光源11采用3W高功率发光二极管。当然，在其他实施方式中，所述光源11也可以采用钨丝灯、荧光灯或卤素灯。
所述驱动电路40电连接于所述电源30及所述光源11之间。本实施方式中，所述电源30采用电池。
请一并参阅图5及图6，本发明提供的所述灯具100光照集中，聚光性好，光损失少。
请一并参阅图7至图8，当所述第二盘面121b与所述光源11之间的距离相对所述配光模组120的焦点F与所述光源11之间的距离减小一预设距离d时，所述光源11发射的光线入射至所述第二盘面121b，并经所述第一盘面121a进入所述入光面120a，再由所述出光面120b折射为发散光线出射，即所述透镜12用于泛光。具体地，所述预设距离d为3mm。所述透镜12沿着照射的反方向靠向所述光源11移动预设距离d形成用于2m左右的泛光效果。所述配光模组120采用光学级透明塑胶材料制成。具体地，所述配光模组120采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。当然，在其他实施方式中，所述配光模组120也可以采用玻璃制成。
请参阅图9，本发明提供的所述灯具100光照集中，聚光性好，光损失少。
本发明所提供的灯头组件通过偶次多阶非球面，从而使得光线汇聚路径短，减小灯具尺寸，降低成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯头组件，其包括至少2个光源及一个透镜，所述透镜与所述至少2个光源相对移动设置，所述透镜包括至少2个配光模组及一个透明板，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少2个配光模组环绕设置，各所述配光模组均包括沿光轴设置的入光面及出光面，所述入光面为平面，所述出光面的周缘直接连接于所述入光面的周缘，所述出光面为偶次多阶非球面，所述出光面半径是9mm，厚度是8.5mm,非球面圆锥系数为-1，二阶系数取-0.003，四阶系数取-0.0001，所述透明板包括相对设置的第一盘面及第二盘面，所述第一盘面与所述各入光面相连接，各所述光源均位于所述第二盘面一侧，且各所述光源的光轴分别重合于一个所述配光模组的光轴，当各所述光源分别位于一个所述配光模组的焦点处，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为平行光线出射，当所述第二盘面与所述光源之间的距离相对所述配光模组的焦点与所述光源之间的距离减小一预设距离时，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为发散光线出射。
2.根据权利要求1所述的灯头组件，其特征在于，所述透明板为圆盘状结构。
3.根据权利要求1所述的灯头组件，其特征在于，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的灯头组件，所述光源采用发光二极管。
5.一种灯具，其包括灯头组件及壳体，所述灯头组件设置于所述壳体上，所述灯头组件包括至少2个光源及一个透镜，所述透镜与所述至少2个光源相对移动设置，所述透镜包括至少2个配光模组及一个透明板，所述各配光模组分别与各所述光源一一对应，所述至少2个配光模组环绕设置，各所述配光模组均包括沿光轴设置的入光面及出光面，所述入光面为平面，所述出光面的周缘直接连接于所述入光面的周缘，所述出光面为偶次多阶非球面，所述出光面半径是9mm，厚度是8.5mm,非球面圆锥系数为-1，二阶系数取-0.003，四阶系数取-0.0001，所述透明板包括相对设置的第一盘面及第二盘面，所述第一盘面与所述各入光面相连接，各所述光源均位于所述第二盘面一侧，且各所述光源的光轴分别重合于一个所述配光模组的光轴，当各所述光源分别位于一个所述配光模组的焦点处，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为平行光线出射，当所述第二盘面与所述光源之间的距离相对所述配光模组的焦点与所述光源之间的距离减小一预设距离时，所述光源发射的光线入射至所述第二盘面，并经所述第一盘面进入所述入光面，再由所述出光面折射为发散光线出射。
6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述透明板为圆盘状结构。
7.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述配光模组采用光学级透明塑胶材料制成。
8.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述光源采用发光二极管。
9.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述壳体呈筒状，所述壳体采用高强度铝型材制成，所述灯头组件设置于所述壳体一端。
10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述灯具包括电源及驱动电路，所述电源及驱动电路均收容于所述壳体内，所述驱动电路电连接于所述电源及所述光源之间。
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