CN109578941A - 一种冰柜照明透镜*** - Google Patents

一种冰柜照明透镜*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冰柜照明透镜***，包括灯架、与灯架连接的透镜，所述透镜包括可供LED光源的大部分光线聚焦射出的透光主部，以及与透光主部两侧呈一定夹角设置以导引LED光源的小部分光线射出的第一透光副部和第二透光副部；所述透光副部下端面与灯架一体成型实现透镜与灯架相连，透光副部下端面与灯架的连接处成型有可供承载所述LED光源的PCB板侧边嵌入固定的凹槽，以使LED光源的光线均可自由射向透镜而不被遮挡。本发明的优点在于能提高光照利用率，并使得光照度均匀，提高了整体照明效果。

Description

一种冰柜照明透镜***
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种冰柜照明透镜***。
背景技术
由于LED灯具有低电压、高光效、发光颜色纯、无杂质等优点，被广泛应用于冰柜等家电领域。
如中国实用新型专利CN207778135U，名称为《一种用于冰柜的配光***》，该配光***包括设置在冰柜门上的条形LED灯，条形LED灯包括一个灯架、偏光透镜及LED芯片，该偏光透镜两端设有安装部，灯架对应位置处设有凹槽，通过安装部嵌入凹槽内固定该偏光透镜。
该配光***虽然很好的解决了冰柜照明问题，但灯架与透镜的安装结构使得凹槽的槽壁会遮挡LED发出的部分光线，造成即使LED发光区域为180°，LED发光角度却只有120°的困窘局面，导致光照利用率不高，而且即使该安装部也具有透光作用，也仍无济于事。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种冰柜照明透镜***，该照明***将透镜与支架一体成型设计，克服了凹槽槽壁的遮光问题，有效提高了光照利用率。
特别的，本发明的一种冰柜照明透镜***，包括灯架、与灯架连接的透镜，其特征在于：
所述透镜包括可供LED光源的大部分光线聚焦射出的透光主部，以及与透光主部两侧呈一定夹角设置以导引LED光源的小部分光线射出的第一透光副部和第二透光副部；
所述透光副部下端面与灯架一体成型实现透镜与灯架相连，透光副部下端面与灯架的连接处成型有可供承载所述LED光源的PCB板侧边嵌入固定的凹槽，以使LED光源的光线均可自由射向透镜而不被遮挡。
优选的，所述透光主部将LED光源的大部分光线聚焦后投射至照射面远端处，所述第二透光副部将LED光源的小部分光线投射至照射面近端处。
优选的，所述透光主部出射面的曲率半径由第一透光副部朝向第二透光副部方向先减小后增大以聚焦LED光源的大部分光线后投射至照射面远端处；
所述第二透光副部出射面的曲率半径逐渐递增且第二透光副部出射面的最小曲率半径大于透光主部出射面的最大曲率半径以将LED光源的小部分光线导引至照射面近端处。
优选的，所述透光主部出射面与第二透光副部出射面通过先以负曲率变化后以正曲率变化的过渡曲面相连，所述过渡曲面的曲率半径大小介于透光主部出射面的最大曲率半径与第二透光副部出射面的最小曲率半径之间。
优选的，所述过渡曲面在透光主部入射面与第二透光副部入射面的连接处的曲率为正。
优选的，所述第二透光副部的入射面和出射面之间满足，由第二透光副部射出的小部分的LED光源垂直投射至照射面近端处。
优选的，所述第一透光副部出射面为平面，所述透光主部出射面与第一透光副部出射面通过过渡平面相连。
优选的，所述透光主部入射面与透光副部入射面均为平面，透光主部入射面与所述PCB板平行。
优选的，所述透镜具有两个，第一透镜的第二透光副部与第二透镜的第二透光副部一体成型连接，灯架与第一透镜的第一透光副部下端面、第二透镜的第一透光副部下端面分别一体成型，第一透镜透光主部的入射面与第二透镜透光主部的入射面相对设置。
优选的，所述第一透镜与第二透镜相对灯架的中轴向呈镜像对称设置。
优选的，所述第一透镜透光主部入射面与第二透镜透光主部入射面呈锐角设置，所述照射面垂直于所述锐角所在平面。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将以往透镜通过透镜安装部嵌入在灯架槽体内进行固定，槽体的槽壁会遮挡投向安装部的光线的结构，改进成透镜具有透光主部和透光副部，通过透光副部下端面与灯架一体成型，将固定PCB板的槽体设置在透光副部下端面与灯架连接处，这样的改变使得LED光源180度发光区域的光线均可自由射向透光主部和透光副部而不被遮挡，从而提高光照利用率；过渡曲面的存在能很好的缓和因第二透光副部射出的光线较小亮度弱而由透光主部射出的光线多亮度亮导致的亮度不均匀问题，保证防眩光效果；多个透镜的设计能很好的实现多角度照射，提高整体光照效果。
附图说明
图1为本申请冰柜照明透镜***结构示意图。
图2为图1的正面结构示意图。
图3为本申请冰柜照明透镜***的光路效果图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
用于介绍性的解释，图1-3示出了本申请冰柜照明透镜***的一种实施例。众所周知，冰柜除了包括照明透镜***外，还包括如柜门、冷凝器等部件，但由于这些并非本申请保护对象，故此处不一一罗列。
该冰柜照明透镜***包括灯架1、与灯架1连接的透镜2，该透镜2为偏光透镜，也即非对称设计，这类异形透镜由生产者根据用户需求进行设计，相对普通对称透明而言，能更好的满足光照需求。本申请中的透镜2包括可供LED光源3的大部分光线聚焦射出的透光主部21、以及与透光主部21两侧呈一定夹角设置以导引LED光源3的小部分光线射出的第一透光副部22和第二透光副部23。
为了克服以往透镜需通过安装部与灯架上的槽体嵌合，槽体的槽壁遮挡射向安装部的光线，导致光利用率不高的问题，所述透光副部22、23的下端面与灯架1一体成型，实现透镜2与灯架1的连接。同时，在透光副部22、23下端面与灯架1的连接处成型可供承载LED光源3的PCB板4的侧边嵌入固定的凹槽5。这样，PCB板4固定在凹槽5内时，由于一体成型设计，省略了安装部和槽体，使得LED光源3在180度区域内的光线均可自由射向透镜，同时配合第一透镜副部、第二透镜副部，可以很好的将来自LED光源3外缘部分的光线进行投射，也即原先被槽壁遮挡的LED光源3外缘部分光源也会被利用上，提高了光线利用率。
由于透镜副部的光线主要来自光源外缘部分，透光主部的光线来自光源的绝大部分光，很显然，由透镜副部射出的光线形成的光亮较弱，而由透光主部射出的光线形成的光亮较亮，这就很容易形成亮度差，引起用户不适。为了避免该问题的发生，通过对透明2进行改进，将由透光主部21出射面211射出的光线用于照射照射面6的远端处，由第二透光副部23射出的光线用于照射照射面6的近端处。
这样根据光的传播及能量衰减原理，射向远处的光线在运行过程中能量会大大衰减，最终落到远端处时的光亮就会相应减弱，从而使得远端处形成的光亮与近端处形成的光亮亮度基本一致，而不会产生亮度差。
也正是基于光的传播过程中存在衰减问题，为了保证最终运行至远处的光不至于衰减过度，能确保远端处的光亮亮度与近端处的光亮亮度基本一致，本申请此处通过使所述透光主部21出射面211的曲率半径由第一透光副部22朝向第二透光副部23方向先减小后增大的方式，对来自LED光源的大部分光线进行聚焦后投射至照射面6远端处。
相应的，将第二透光副部23出射面231的曲率半径设计成逐渐增大且该最小的曲率半径大于透光主部21出射面211的最大曲率半径，从而将LED光源的小部分光线(其主要来自LED光源的外缘部分)导引至照射面6近端处，以降低能量衰减，因为根据光学原理，透镜曲率半径小则聚光能力强，光线射出形成的光亮强，这样就能很好的控制亮度一致问题。
很显然，第二透光副部23的曲率半径越大，其对应部位越接近照射面6的最近端处，此为本领域技术人员很容易知晓的，故此处不再阐释。同时，需要提及的是，很显然，本实施例中的照射面6位于第二透光副部23附近。当然，也可以根据需要使第一透光副部22作为照射面6的近端处透镜，但此时也会对应着安装位置的调整等，这并非本申请阐述重点，故此处不赘。
同时需要注意的是，尽管控制透光主部21和第二透光副部23的曲率半径变化能有效确保光照度均匀，但毕竟透光主部21与第二透光副部23间的曲率半径大小差异较大，为了进一步确保光照度一致，作为改进，所述透光主部21的出射面211与第二透光副部23出射面231通过过渡曲面24相连，该过渡曲面24先以负曲率变化而后以正曲率变化，所述过渡曲面24的曲率半径大小介于透光主部21出射面211的最大曲率半径与第二透光副部23出射面231的最小曲率半径之间。
靠近透光主部21的过渡曲面241接收的光线数量要多于靠近第二透光副部23的过渡曲面242，且靠近第二透光副部23的光线绝大部分来自于光源外缘，亮度射出时即较弱，很容易形成亮度差，负曲率变化的过渡曲面241能使出射光发散，从而能很好的调和与呈正曲率变化的过渡曲面242射出的光的亮度，确保照射均匀度，具体可参见图3所示的光路效果图。
在本实施例中，所述过渡曲面24在透光主部21入射面212与第二透光副部23入射面232的连接处的曲率为正，因为转折处能量损耗角度，此处设置成正曲率变化能对光线聚焦，从而进一步保证光照均匀度。
作为本实施的优选，所述第二透光副部23的入射面232和出射面231之间满足，由第二透光副部23射出的小部分的LED光源3垂直投射至照射面6近端处，从而满足不同用户的光照需求。
继续参见图1和图2，本申请优选第一透光副部22的出射面221为平面，透光主部21的出射面211与第一透光副部22的出射面221通过过渡平面25相连。透光主部21的入射面212与透光副部22、23的入射面222、232均为平面，透光主部21的入射面212与PCB板4平行。
根据不同需求，该冰柜照明透镜***可以具有多个透镜，如本申请的图1和图2所示，所述透镜具有两个，第一透镜2A的第二透光副部23与第二透镜2B的第二透光副部23一体成型连接，灯架1与第一透镜2A的第一透光副部22下端面、第二透镜2B的第一透光副部22下端面分别一体成型，第一透镜2A的透光主部21的入射面212与第二透镜2B的透光主部21的入射面212相对设置。
为了确保光照对称，同时防眩光，所述第一透镜2A与第二透镜2B相对灯架1的中轴线呈镜像对称设置。由于照射面6位于第二透光副部23处，故第一透镜2A的透光主部21的入射面212与第二透镜2B的透光主部21的入射面212呈锐角设置，所述照射面6垂直于所述锐角所在平面。如此通过多个透镜的设计能很好的实现多角度照射，提高整体光照效果。
除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本发明的改进范围内，此处就不再赘述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形。

Claims (11)

1.一种冰柜照明透镜***，包括灯架(1)、与灯架(1)连接的透镜(2)，其特征在于：
所述透镜(2)包括可供LED光源(3)的大部分光线聚焦射出的透光主部(21)，以及与透光主部(21)两侧呈一定夹角设置以导引LED光源(3)的小部分光线射出的第一透光副部(22)和第二透光副部(23)；
所述透光副部(22、23)下端面与灯架(1)一体成型实现透镜(2)与灯架(1)相连，透光副部(22、23)下端面与灯架(1)的连接处成型有可供承载所述LED光源(3)的PCB板(4)侧边嵌入固定的凹槽(5)，以使LED光源(3)的光线均可自由射向透镜(2)而不被遮挡。
2.根据权利要求1所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述透光主部(21)将LED光源(3)的大部分光线聚焦后投射至照射面(6)远端处，所述第二透光副部(23)将LED光源(3)的小部分光线投射至照射面(6)近端处。
3.根据权利要求2所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述透光主部(21)出射面(211)的曲率半径由第一透光副部(22)朝向第二透光副部(23)方向先减小后增大以聚焦LED光源(3)的大部分光线后投射至照射面(6)远端处；
所述第二透光副部(23)出射面(231)的曲率半径逐渐递增且第二透光副部(23)出射面(231)的最小曲率半径大于透光主部(21)出射面(211)的最大曲率半径以将LED光源(3)的小部分光线导引至照射面(6)近端处。
4.根据权利要求2所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述透光主部(21)出射面(211)与第二透光副部(23)出射面(231)通过先以负曲率变化后以正曲率变化的过渡曲面(24)相连，所述过渡曲面(24)的曲率半径大小介于透光主部(21)出射面(211)的最大曲率半径与第二透光副部(23)出射面(231)的最小曲率半径之间。
5.根据权利要求4所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述过渡曲面(24)在透光主部(21)入射面(212)与第二透光副部(23)入射面(232)的连接处的曲率为正。
6.根据权利要求2所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述第二透光副部(23)的入射面(232)和出射面(231)之间满足，由第二透光副部(23)射出的小部分的LED光源(3)垂直投射至照射面(6)近端处。
7.根据权利要求1所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述第一透光副部(22)出射面(221)为平面，所述透光主部(21)出射面(211)与第一透光副部(22)出射面(221)通过过渡平面(25)相连。
8.根据权利要求1所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述透光主部(21)入射面(212)与透光副部(22、23)入射面(222、232)均为平面，透光主部(21)入射面(212)与所述PCB板(4)平行。
9.根据权利要求1所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述透镜(2)具有两个，第一透镜(2A)的第二透光副部(23)与第二透镜(2B)的第二透光副部(23)一体成型连接，灯架(1)与第一透镜(2A)的第一透光副部(22)下端面、第二透镜(2B)的第一透光副部(22)下端面分别一体成型，第一透镜(2A)透光主部(21)的入射面(212)与第二透镜(2B)透光主部(21)的入射面(212)相对设置。
10.根据权利要求9所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述第一透镜(2A)与第二透镜(2B)相对灯架(1)的中轴向呈镜像对称设置。
11.根据权利要求9所述的冰柜照明透明***，其特征在于：
所述第一透镜(2A)透光主部(21)的入射面(211)与第二透镜(2B)透光主部(21)的入射面(212)呈锐角设置，所述照射面(6)垂直于所述锐角所在平面。
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