CN111336438A

CN111336438A - 灯具

Info

Publication number: CN111336438A
Application number: CN202010340399.3A
Authority: CN
Inventors: 皮远军; 康伟; 钟磊
Original assignee: Zopoise Technology Zhuzhou Co Ltd
Current assignee: Zopoise Technology Zhuzhou Co Ltd
Priority date: 2020-04-26
Filing date: 2020-04-26
Publication date: 2020-06-26

Abstract

本申请涉及照明设备制造领域，提供了一种灯具，包括后壳体、安装在所述后壳体上的光源模组，以及通过所述后壳体接入并与所述光源模组电连接的电源线；所述光源模组包括：光源基板、透镜组件和设置在光源基板上的多颗灯珠；所述灯珠在所述光源基板上环绕同一中心排列成至少两个灯圈，即第一灯圈和第二灯圈；所述透镜组件包括：至少一个环形透镜和多枚单透镜；一个所述环形透镜罩设于第一灯圈上；多枚所述单透镜一一对应地装设于第二灯圈的各个灯珠上。本申请采用环形透镜与单颗透镜相互配合的透镜组进行配光，优化了传统光源模组的配光曲线，有效降低灯具的眩光，改善了照明效果。

Description

灯具

技术领域

本申请涉及照明设备制造领域，特别涉及一种灯具。

背景技术

随着LED照明技术的发展，灯具能够实现的亮度也越来越高。伴随着亮度提高，光源模组往往容易产生局部亮度过高的亮斑或光圈而使得眩光指数较高，但是如果为了控制眩光而降低光源的光照强度，就会使得灯具的亮度不足。因此，高亮度和低眩光往往是一种矛盾的要求。

在现有技术中，为了降低眩光指数而改善用户体验，可以设置透镜进行配光使得光线分布更加均匀。其中，常用的透镜是环形透镜且多个环形透镜同轴设置。然而，在光源模组中，由于中心区域光源数量减少或不能放置尺寸较小的环形透镜，因此导致所有外环不能够连续叠加，将形成环形光圈，且随着环形透镜的数量增加，光圈数量也将会增加，影响照明的效果。

发明内容

为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种灯具，包括后壳体、安装在所述后壳体上的光源模组，以及通过所述后壳体接入并与所述光源模组电连接的电源线；

所述光源模组包括：

光源基板、透镜组件和设置在光源基板上的多颗灯珠；

所述灯珠在所述光源基板上环绕同一中心排列成至少两个灯圈，即第一灯圈和第二灯圈；

所述透镜组件包括：至少一个环形透镜和多枚单透镜；

一个所述环形透镜罩设于第一灯圈上；

多枚所述单透镜一一对应地装设于第二灯圈的各个灯珠上。

本申请的实施方式中的灯具的光源模组采用环形透镜与单颗透镜相互配合的透镜组进行配光，不同的透镜能够对光线进行折射使得光线分布均匀，从而改善了照明效果，提升用户的使用体验。并且，采用环形透镜与单颗透镜的配合，能够优化了传统光源模组的外观及配光曲线，同时有效降低眩光。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，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中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。

图1是现有技术中透镜组件的示意图；

图2是本申请中第一实施方式的灯具正面的立体***示意图；

图3是本申请中第一实施方式的灯具背面的立体***示意图；

图4是本申请中第一实施方式的灯具的光源模组剖视示意图；

图5是本申请中第一和第二实施方式的灯具的透镜组件的立体示意图；

图6是本申请中第一和第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图7是本申请中第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图8是本申请中第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图9是本申请中第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图10是本申请中第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图11是本申请中第二实施方式的灯具的透镜组件的俯视示意图；

图12是本申请中第三实施方式的灯具的环形透镜的局部放大示意图；

图13是现有技术中仅包含环形透镜的灯具的光源模组的配光曲线；

图14是本申请的实施方式中包含环形透镜与单透镜的灯具的配光曲线；

图15是本申请的实施方式中灯具配光的范围示意图。

附图标记说明

1、光源模组；2、光源基板；3、透镜组件；31、环形透镜；311、穹顶部；312、侧壁部；32、单透镜；4、灯圈；41、第一灯圈；42、第二灯圈；43、第三灯圈；44、第四灯圈；45、灯珠；5、垫片；6、后壳体；7、电源线；8、固定机构。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

实施方式一

本申请的发明人发现，在现有技术中，灯具的光源模组常采用仅由多个环形透镜31构成的透镜组件3的设计进行配光。具体来说，参见图1所示，透镜组件3包括多个同轴设置的环形透镜31，其中每个环形透镜31均为一个长条形透镜首尾连接而形成，未进行首尾连接前长条形透镜的光斑为长条形。通过多个环形光斑进行叠加形成完整配光，从而改善照明效果，其配光曲线如图13所示。在光源组件1中心区域光源数量减少或不能放置直径较小的环形透镜31时，会导致所有外部环形透镜31不能够连续叠加配光，将在场地上形成环形光圈。这一技术方案在小空间的应用场景中缺点不大。但是，在工矿灯、高棚灯这样的应用在大型厂房、体育场等工业照明场所中时，由于安装高度一般在6-15m甚至更高，光圈的叠加将带来配光不均和炫光问题，影响照明效果。而且环形透镜的数量越少时，叠加地越紧密，影响也越大。

有鉴于此，本申请的第一实施方式公开了一种灯具，参见图2、图3所示，包括后壳体6、安装在后壳体6上的光源模组1，以及通过后壳体6接入并与光源模组1电连接的电源线7；光源模组包括：光源基板2、透镜组件3和设置在光源基板2上的多颗灯珠45；灯珠45在光源基板2上环绕同一中心排列成至少两个灯圈4，即第一灯圈41和第二灯圈42；透镜组件3包括：至少一个环形透镜31和多枚单透镜32；一个环形透镜31罩设于第一灯圈41上；多枚单透镜32一一对应地装设于第二灯圈42的各个灯珠上。

其中，光源基板2通常采用铝板等金属材料或其他散热良好且反光性能良好的非金属材料制成。设置在光源基板2之后的后壳体6可以具有散热结构，以便为光源基板2提供充分的散热。在后壳体6上还可以设置有固定机构8，以便灯具实现固定。

在光源模组1中，灯圈4与光源基板2之间可以由焊盘(未图示)连接。环形透镜31为首尾相连成环的长条形透镜，且未进行首尾连接前长条形透镜的光斑为长条形，只有垂直透镜方向存在配光的设计控制，沿着长条形透镜的长度方向不能够管控光的方向，而连接成环后光斑为环形，便于光圈设计的优化。单透镜32为折射透镜或TIR透镜，能够实现更优的控光效果，从而减少光圈的产生，降低眩光现象。

相较于现有技术而言，本实施方式通过环形透镜31与单透镜32之间的相互配合，实现对灯珠45发出光线的配光，从而将降低灯珠45发出的光线的散射程度，进一步减少了光圈的形成，从而能够减轻眩光对实际使用造成的影响。

具体来说，由于环形透镜31对应地罩设于第一灯圈41上，因此当第一灯圈41上的灯珠45正常发光时，发出的光线会经过环形透镜31配光，形成环形光斑。并且，参见图13和图14所示，第二灯圈42的各个灯珠45在单透镜32的配光下，能够与环形透镜31调节后的光线配合，借由单透镜32良好的控光能力减少光源模组1产生的光圈，使得光线分布更加均匀，而进一步降低眩光的影响。

在本实施方式中以，第灯圈1靠近中心区域为例进行说明。参见图4所示，第一灯圈41可与第二灯圈42同轴设置，第一灯圈41上的若干个灯珠45可以排列呈环形，并且环形的直径与环形透镜31的直径一致。为了配合环形透镜31的光线进行配光，参见图15所示，对应第二灯圈42上每个灯珠45的单透镜32也排列呈与环形透镜31同轴设置的环形，从而更加精准地对经过单透镜32配光的光线由多个圆形光斑排列形成的环形光斑62，从而能够更加贴合地与环形透镜31形成的光圈61配合，从而改善光线空间分布。由于单透镜32相比于环形透镜31而言具有更好的光路控制效果，因此第一灯圈41的以及第二灯圈42发出的光线能够更加均匀地传播，减少了光线集中，从而更加有效地减少了眩光现象的发生。

值得一提的是，在本实施方式中，环形透镜31可以与灯珠45间隔一段距离设置，也可以在环形透镜31与灯珠45之间设置导光结构(未图示)，从而更好地控制光路，并且导光结构可以与环形透镜31一体注塑成型。类似的，每个单透镜32与第二灯圈42的对应的灯珠45之间可以间隔一端距离设置，也可以在单透镜32与对应的灯珠45之间设置导管结构，并且导光结构可以与单透镜32一体注塑成型。

实施方式二

本申请的第二实施方式同样提供了一种灯具。第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，为了调节光源模组1的照明功率，可以通过调节不同的灯珠45数量、灯珠45排列方式以及环形透镜31以及单透镜32之间的配合得以实现。具体来说，在本申请的其他实施方式中，参见图10所示，灯珠45在光源基板2上环绕同一中心排列成至少四个灯圈4，即第一灯圈41、第二灯圈42、第三灯圈43和第四灯圈44。透镜组件3包括：至少两个环形透镜31和多枚单透镜32，一个环形透镜31罩设于第三灯圈43上，多枚单透镜32一一对应地罩设于第四灯圈44的各个灯珠45上。

由于环形透镜31和单透镜32间隔排列，因此经过环形透镜31折射的光线会与经单透镜32折射的光线配合，从而减少环形透镜31产生光圈的现象。具体地，第一灯圈41发出的光线经由环形透镜31折射后，由对应设置于第二灯圈42上的单透镜32进行配光；第三灯圈43发出的光线经由环形透镜31折射后，由对应设置于第四灯圈44上的单透镜32进行配光。此外，考虑到光线能够从光源基板2与其他部件之间的间隙中传播，第一灯圈41的单颗灯珠45发出的杂散光可能还会由对应第四灯圈44设置的单颗透镜进行配光，或由对应第二灯圈42的单透镜32以及对应第四光圈设置的单透镜32进行配光从而防止眩光的发生。

更进一步地，在本申请的实施方式中，根据灯圈4的排列不同透镜组件3参照图7和图8所示。当四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次为：第一灯圈41、第三灯圈43、第二灯圈42、第四灯圈44，透镜组件3形成为图8所示的设计，即单透镜32靠近中心区域设置，环形透镜31靠近***设置。

当四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次为：第二灯圈42、第四灯圈44、第一灯圈41、第三灯圈43时，透镜组件3形成为图7所示。

由于中心区域光源数量减少或不能放置尺寸较小的环形透镜31，可以采用将连续两环单透镜32或连续两个个环形透镜31靠近中心区域的排列方式设计透镜组件3，详细可参见图7和图8所示，经单透镜32折射的光线即能够与中心区域灯珠发出的光线配光，也能够与***经环形透镜31折射形成的光圈配合，从而降低眩光效应。

此外，由于不同灯圈4的直径不同，因此安装于不同灯圈4上的灯珠45的数量存在差异。通常来说，直径越大的灯圈4，可以排布的灯珠45的数量越多，而环形透镜31罩设的灯珠45的数量越多，光源模组1的功率越高。通过变更灯圈4的排列顺序，从而能够以改变环形透镜31罩设的灯珠45的数量的方式改变照明用具的照明效果，并通过调节单透镜32的数量优化眩光效应。

为了优化防眩光效果，在本实施方式中，各灯珠45中，罩设于环形透镜31下的灯珠45与罩设于单透镜32下的灯珠45的数量比为：0.8:1至1:1.2。

本申请发明人在试验中发现，可以通过调节设置于环形透镜31的灯珠45与设置于单透镜32下的灯珠45的个数进一步对灯具的防眩光效果进行调节。当环形透镜31罩设的灯珠45的数量与单透镜32罩设的灯珠45的数量接近时，经过环形透镜31折射的光通量与经国单透镜32折射的光通量相接近，是光线空间分布更加均匀，从而优化防眩光的效果。具体来说，在各灯珠45中，罩设于环形透镜31下的灯珠45与罩设于单透镜32下的灯珠45的数量比接近1:1的范围内能够实现最佳的防眩光效果。

进一步的，在本申请的实施方式中，以灯圈4有四个为例进行说明。具体来说，四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次可以为：第一灯圈41、第二灯圈42、第三灯圈43、第四灯圈44。在这一实施方式中，对应的透镜组件3参见图10所示。

或者，四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次可以为：第二灯圈42、第一灯圈41、第四灯圈44、第三灯圈43，对应的透镜组件3参见图5和图6所示。

采用环形透镜31与单透镜32沿着透镜组件3的径向间隔排列，能够确保每一个环形透镜32折射形成的光圈都能有对应的排列成环形的多个单透镜32折射的光线与之配合，从而减少光圈之间形成的眩光。

在本申请的其他实施方式中，四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次为可以是第一灯圈41、第二灯圈42、第四灯圈44、第三灯圈43，对应的透镜组件3参见图9所示。

此外，四个灯圈4自环绕中心向外的排列顺序依次还可以是：第二灯圈42、第一灯圈41、第三灯圈43、第四灯圈44，对应的透镜组件3参见图11所示。

实施方式三

本申请的第三实施方式提供了一种灯具，第三实施方式中的灯具的光源模组1是对第一和第二实施方式中的光源模组1的进一步改进，主要改进之处在于，在本申请的第三实施方式中，环形透镜31的顶部与单透镜32的顶部与光源基板2的距离相等。

由于环形透镜31顶部同光源基板2之间的距离与单透镜32的顶部同光源基板2之间的距离相同，因此能够对经过环形透镜31和单透镜32折射的光斑进行控制，从而进一步提高单透镜32的配光效果，防止光线分布空间上分布不均。

进一步的，为了更好地实现防眩光，在本实施方式中，参见图12所示，环形透镜31包括穹顶部311和与穹顶部311连接的侧壁部312，穹顶部311的截面为弧形，穹顶部311通过侧壁部312连接于光源基板2。

由于环形透镜31的穹顶部311的截面为弧形，因此能够对经过穹顶部311的光线进行汇聚(起到类似凸透镜的效果)。当设置于环形透镜31正上方的灯珠45发出光线后，光线直接穿过侧壁部312后发生折射而聚拢，之后头境内的光线射出穹顶部311时发生折射而再次聚拢，从而减少了光线发散，使得光线经由环形透镜31配光后分布更加均匀。

为了进一步提高环形透镜31的配光效果，在本实施方式中，穹顶部311的曲率半径小于单透镜32的曲率半径。

其中，由于穹顶部311的曲率半径小于单透镜32的曲率半径，因此根据透镜的曲率半径与透镜的焦距的关系(即曲率半径越小透镜的焦距越小)环形透镜31的穹顶部311能够更有效地汇聚光线，从而使光线经过环形透镜31折射的光线分布更加均匀，从而更有效地降低眩光效应。

更加优选的，在本实施方式中，参见图12所示，光源模组1还包括垫片5，且垫片5对应设置于第一灯圈41中的灯珠45与光源基板2之间。通常光源基板2的材料为铝等金属材料，而金属材料通容易在运输、安装过程中发生变形，甚至会由于温度等原因而导致光源基板2等发生形变。在灯珠45与光源基板2之间设置垫片5，能够地有效地减少安装灯珠45出光源基板2的形变，从而确保第一灯圈41上灯珠45与环形透镜31之间的距离，进而确保通过单透镜32的配光对灯珠45发出的光线进行有效调节，减少光圈的产生，实现更优的防眩光效果。此外，透镜组件3与光源基板2可能存在小的间隙，通过设置垫片能够密封光源基板2与透镜组件3，同时减少漏光等现象的发生。值得一提的是，在本实施方式中，垫片5也可采用垫圈或其他能够实现上述效果的部件代替，在此不再一一赘述。

本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims

1.一种灯具，其特征在于，包括后壳体、安装在所述后壳体上的光源模组，以及通过所述后壳体接入并与所述光源模组电连接的电源线；

所述光源模组包括：

光源基板、透镜组件和设置在光源基板上的多颗灯珠；

所述透镜组件包括：至少一个环形透镜和多枚单透镜；

一个所述环形透镜罩设于第一灯圈上；

多枚所述单透镜一一对应地装设于第二灯圈的各个灯珠上。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯珠在所述光源基板上环绕同一中心排列成至少四个灯圈，即第一灯圈、第二灯圈、第三灯圈和第四灯圈；

所述透镜组件包括：至少两个环形透镜和多枚单透镜；

一个所述环形透镜罩设于第三灯圈上，多枚所述单透镜一一对应地装设于第四灯圈的各个灯珠上。

3.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第一灯圈、第三灯圈、第二灯圈、第四灯圈；

或者，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第二灯圈、第四灯圈、第一灯圈、第三灯圈。

4.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于，各所述灯珠中，罩设于环形透镜下的灯珠与罩设于单透镜下的灯珠的数量比为：0.8:1至1:1.2。

5.根据权利要求4所述的灯具，其特征在于，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第一灯圈、第二灯圈、第三灯圈、第四灯圈；

或者，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第二灯圈、第一灯圈、第四灯圈、第三灯圈。

6.根据权利要求4所述的灯具，其特征在于，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第一灯圈、第二灯圈、第四灯圈、第三灯圈；

或者，所述四个灯圈自环绕中心向外的排列顺序依次为：第二灯圈、第一灯圈、第三灯圈、第四灯圈。

7.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述环形透镜的顶部与所述单透镜的顶部与所述光源基板的距离相等。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述环形透镜包括穹顶部和与所述穹顶部连接的侧壁部，所述穹顶部的截面为弧形，所述穹顶部通过所述侧壁部连接于所述光源基板。

9.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述穹顶部的曲率半径小于所述单透镜的曲率半径。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，还包括：垫片；

所述垫片对应设置于第一灯圈中的灯珠与光源基板之间。