CN206890103U - 一种配光元件、光源组件以及照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种配光元件、光源组件以及照明设备，其中，配光元件包括光入射面和光出射面，光入射面和光出射面均为远离光源的凹面；光出射面的表面具备对经光出射面射出的光线进行汇聚的微结构；微结构为光出射表面上沿配光元件的线性拉伸方向并列的多个锯齿单元，各锯齿单元沿光出射面的曲度延伸。在该实施例中，锯齿单元能够对光出射面射出的光线进行汇聚，通过将多个锯齿单元并列，可以进一步提高配光元件的收光能力，有效地减少杂散光。并且，通过调整微结构中锯齿单元的面型还能够使配光元件达到不同的出光效果，从而有效地实现非对称配光。

Description

一种配光元件、光源组件以及照明设备

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别是涉及一种配光元件、光源组件以及照明设备。

背景技术

照明灯具被广泛地应用于日常生活中的各个领域。各种不同的照明灯具中，常常采用透镜作为控光器件，通过透镜来控制光源发出的光线，使得经过透镜的光线达到用户所需的各种效果。

但是，现有技术中的透镜无法有效地实现非对称配光，即使个别的透镜能够实现非对称配光，但是往往存在透镜的收光能力差，从透镜中射出的光线不集中，杂散光较为明显等问题。同时，现有的透镜设计成本较高。因此，设计一款既能够实现非对称配光，又能节约成本的透镜很有必要。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种配光元件、光源组件以及照明设备。

根据本实用新型的一方面，提供了一种配光元件，包括：

光入射面和光出射面，所述光入射面和所述光出射面均为远离光源的凹面；

所述光出射面的表面具备对经所述光出射面射出的光线进行汇聚的微结构；

所述微结构为所述光出射表面上沿所述配光元件的线性拉伸方向并列的多个锯齿单元，各锯齿单元沿所述光出射面的曲度延伸。

可选地，所述配光元件的垂直于其线性拉伸方向的截面为轴对称图形，对称轴与所述光源的光轴处于同一平面上。

可选地，所述配光元件的垂直于其线性拉伸方向的截面为两个相连的部分重合的半圆形。

可选地，所述微结构覆盖所述光出射面的中部。

可选地，每一所述锯齿单元包括第一锯齿面和连接至所述第一锯齿面的第二锯齿面；

所述第一锯齿面与所述光源的光轴形成第一夹角，所述第二锯齿面与所述光源的光轴形成第二夹角。

可选地，所述第一夹角和所述第二夹角相等。

可选地，所述第一夹角和所述第二夹角均为45度或者均为60度。

可选地，任意一个锯齿单元的第一锯齿面和与其相邻的另一个锯齿单元的第二锯齿面相连接，并且两者之间形成第三夹角。

可选地，所述光出射面的曲率大于所述光入射面的曲率。

可选地，所述光入射面和所述光出射面之间通过支撑面衔接，所述支撑面支撑所述配光元件。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种光源组件，包括：

至少一个光源；和如上文所述的配光元件，其中，

所述至少一个光源沿所述配光元件的线性拉伸方向，排布在由所述光入射面形成的容纳空间中。

可选地，所述光源为LED灯。

根据本实用新型的再一方面，还提供了一种照明设备，包括：底盘和如上文所述的光源组件；所述光源组件安装在所述底盘上，以固定所述光源组件。

在本实用新型实施例中，配光元件包括光入射面和光出射面，光入射面和光出射面均为远离光源的凹面，光出射面的表面具备对经光出射面射出的光线进行汇聚的微结构，微结构为光出射表面上沿配光元件的线性拉伸方向并列的多个锯齿单元，各锯齿单元沿光出射面的曲度延伸。本实用新型实施例中的锯齿单元能够对光出射面射出的光线进行汇聚，通过将多个锯齿单元并列，可以进一步提高配光元件的收光能力，有效地减少杂散光。并且，通过调整微结构中锯齿单元的面型还能够使配光元件达到不同的出光效果，从而有效地实现非对称配光。

进一步地，本实用新型实施例中的配光元件结构简单，生产加工较为方便，可以有效地节约生产成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1a示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的立体结构示意图；

图1b示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的主视图；

图1c示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的俯视图；

图1d示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的左视图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的截面图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的局部结构示意图；

图4a示出了现有技术的配光元件的局部结构示意图；

图4b示出了如图4a所示的现有技术的配光元件的配光曲线图；

图4c示出了如图4a所示的现有技术的配光元件的配光图；

图5a示出了根据本实用新型另一个实施例的配光元件的局部结构示意图；

图5b示出了如图5a所示的配光元件的配光曲线图；

图5c示出了如图5a所示的配光元件的配光图；

图6a示出了如图3所示的配光元件的配光曲线图；

图6b示出了如图3所示的配光元件的配光图；

图7示出了现有技术的配光元件的光照示意图；

图8示出了根据本实用新型一个实施例的配光元件的光照示意图；以及

图9示出了根据本实用新型一个实施例的光源组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种配光元件，该配光元件可以应用于吸顶灯、灯箱等照明设备中。

参见图1a至图1d，配光元件1包括光入射面11和光出射面12，光入射面11和光出射面12均为远离光源的凹面，可选地，该凹面可以是光滑的曲面，也可以是非光滑曲面，本实用新型对此不做具体限定。其中，光出射面12的表面具备微结构13，该微结构13可以对经由光出射面12射出的光线进行汇聚，从而可以使从配光元件1中射出的光线更加集中，杂散光较少。

在该实施例中，微结构13可以为在光出射表面12上沿配光元件1的线性拉伸方向并列的多个锯齿单元14，并且，各个锯齿单元14沿光出射面12的曲度延伸。其中，各个锯齿单元14沿光出射面12的曲度延伸实际上是，在垂直于配光元件1的线性拉伸方向的方向上，各个锯齿单元14沿光出射面12的表面延伸。并且，每个锯齿单元14顶端形成的弧线的曲率可以与光出射面12的曲率一致。在该实施例中，锯齿单元14能够对光出射面12射出的光线进行汇聚，通过将多个锯齿单元14并列，可以进一步提高配光元件1的收光能力，有效地减少杂散光。该实施例中，配光元件1的材质可以选择玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂，当然，配光元件1也可以采用其他的材质，本实用新型实施例对此不做具体的限定。

本实用新型实施例通过调整配光元件的微结构面型能够达到不同的出光效果，从而不仅可以有效地实现非对称配光，还可以提高配光元件的收光能力，从配光元件中射出的光线更加集中，有效地减少杂散光。

继续参见图1b，在本实用新型一实施例中，微结构13可以覆盖在光出射面12的中部，即覆盖在光出射面12的中央位置，并且多个锯齿单元14沿配光元件1的线性拉伸方向排列在光出射面12的中央，相邻的锯齿单元14相连接。当然，微结构13也可以不覆盖在光出射面12的中部，例如顶部、底部、分布式分布等等，本实用新型实施例对此不做限定。另外，由于本实用新型实施例中的配光元件1是条形结构，因此一个配光元件1可以同时对应多个光源(图1b中未示出)，如对应多个LED灯，另该配光元件1区别以往的一对一方式的透镜和环形透镜，可以有效地节约光源成本。

参见图1d和图2，在本实用新型一实施例中，光入射面11和光出射面12之间可以通过支撑面15衔接，该支撑面15与光源16所在水平面平行，用于支撑配光元件1，从而可以保证配光元件1能够更加牢固、平稳地固定在灯具中。在该实施例中，光出射面12的曲率可以略大于光入射面11的曲率。

参见图2，在本实用新型一实施例中，配光元件1的垂直于其线性拉伸方向的截面为轴对称图形，对称轴与光源16的光轴17可以处于同一平面上，从而能够实现均匀配光。在该实施例中，配光元件1的垂直于其线性拉伸方向的截面为两个相连的部分重合的半圆形。

参见图3，在本实用新型一实施例中，每个锯齿单元14包括第一锯齿面141和连接至第一锯齿面141的第二锯齿面142，并且，任意一个锯齿单元14的第一锯齿面141与相邻的锯齿单元14的第二锯齿面142相连接。其中，第一锯齿面141与光源的光轴(图3未示出)形成第一夹角，第二锯齿面142与光源的光轴形成第二夹角。在该实施例中，优选地，可以将第一夹角和第二夹角设定为角度相等的夹角，例如，第一夹角和第二夹角可以均为45度，也可以均为60度。图3所示实施例中，第一夹角和第二夹角均为60度。当然，也可以将第一夹角和第二夹角设定成不同大小的夹角，本实用新型实施例对此不作限定。

在该实施例中，任意一个锯齿单元14的第一锯齿面141和与其相邻的另一个锯齿单元的第二锯齿面相连接，并且两者之间形成第三夹角。当第一夹角和第二夹角均为45度时，第三夹角为90度，当第一夹角和第二夹角均为60度时，第三夹角为120度。

为了更加清楚地体现出采用本实用新型实施例中的配光元件能够达到不同的出光效果，以及体现该配光元件不仅可以有效地实现非对称配光，还可以提高配光元件的收光能力，从配光元件中射出的光线更加集中以有效地减少杂散光的效果，现通过对比现有技术中的配光元件和本实用新型中的配光元件来进行验证。

如图4a所示，现有技术中，当配光元件2不具备微结构时，配光元件2的配光曲线图如图4b所示，其中，水平坐标值代表光照强度值，圆周上的坐标值代表光线的出光角度。在CO-C180的平面上，光束角度约为60度，在C90-C270的平面上，光束角度约为120度。图4c为配光元件2的配光图，由图4c可知，经配光元件2发出的光线形状近似于椭圆形，即配光元件2实现椭圆配光。但是，从图4c中可以明显地看出椭圆光形的轴向位置光线不集中，存在有较多的杂散光。

采用了本实用新型提供的技术方案，如图5a所示，配光元件3的光射出表面31具备微结构32，当微结构32中的锯齿单元33的第一夹角和第二夹角均为45度时，配光元件3的配光曲线图如图5b所示，在CO-C180的平面上，光束角度约为60度，在C90-C270的平面上，光束角度约为70度。在该实施例中，图5c为配光元件3的配光图，由图5c可知，经配光元件3发出的光线形状近似于圆形，即配光元件3实现圆形配光，同时，从图5c中还可以明显地看出圆形光形较为集中，杂散光较少。

如图3所示，当配光元件1的光射出表面12具备微结构13，且微结构13中的锯齿单元14的第一夹角和第二夹角均为60度时，参见图6a，配光元件1的配光曲线图为图6a所示，在CO-C180的平面上，光束角度约为60度，在C90-C270的平面上，光束角度约为100度。在该实施例中，由图6b可知，经配光元件1发出的光线形状近似于椭圆形，即配光元件1实现椭圆配光，同时，从图6b中还可以明显地看出椭圆形光形较为集中，杂散光较少。

因此，相比于现有技术，本实用新型实施例的配光元件在C90-C270的平面上可以对光线进行汇聚，具有较强的收光能力，并且，配光元件还可以达到不同的出光效果(如圆形、椭圆形)，以满足不同用户的需求。

此外，在现有技术中，如图7所示，配光元件2的光射出表面22不具备微结构，经配光元件2的光出射面22出射的光线20，光线20的入射角小于出射角，从而可以验证，配光元件2的光出射面22对光线20具有发散作用。

本实用新型实施例中，如图8所示，配光元件1的光出射面12具备由多个锯齿单元14形成的微结构13，当第一夹角和第二夹角可以均为60度时，经配光元件1的光出射面12出射的光线18，光线18的入射角大于出射角，从而可以验证，配光元件1的光出射面12对光线18具有汇聚作用。可见，本实用新型实施例相比于现有技术，收光能力较强。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种光源组件，参见图9，该光源组件4可以包括至少一个光源16，还包括如上文任意实施例中的配光元件(该实施例采用图1a中所示的配光元件1)。其中，至少一个光源16沿配光元件1的线性拉伸方向，排布在由光入射面11形成的容纳空间中。在该实施例中，在将光源16排布在由光入射面11形成的容纳空间中时，可以将光源16按照固定的间隔，均匀的排布在光入射面11形成的容纳空间中。

在本实用新型一实施例中，光源16可以为LED灯，也可以是其他的光源，本实用新型实施例对此不做限定。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种照明设备，该照明设备可以包括底盘，还包括如上文任意实施例中的光源组件，光源组件安装在底盘上，以固定光源组件。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (12)

1.一种配光元件，其特征在于，包括：

光入射面和光出射面，所述光入射面和所述光出射面均为远离光源的凹面；

所述光出射面的表面具备对经所述光出射面射出的光线进行汇聚的微结构；

所述微结构为所述光出射表面上沿所述配光元件的线性拉伸方向并列的多个锯齿单元，各锯齿单元沿所述光出射面的曲度延伸。

2.根据权利要求1所述的配光元件，其特征在于，所述配光元件的垂直于其线性拉伸方向的截面为轴对称图形，对称轴与所述光源的光轴处于同一平面上。

3.根据权利要求2所述的配光元件，其特征在于，所述配光元件的垂直于其线性拉伸方向的截面为两个相连的部分重合的半圆形。

4.根据权利要求1至3任一项所述的配光元件，其特征在于，所述微结构覆盖所述光出射面的中部。

5.根据权利要求1至3任一项所述的配光元件，其特征在于，每一所述锯齿单元包括第一锯齿面和连接至所述第一锯齿面的第二锯齿面；

所述第一锯齿面与所述光源的光轴形成第一夹角，所述第二锯齿面与所述光源的光轴形成第二夹角。

6.根据权利要求5所述的配光元件，其特征在于，所述第一夹角和所述第二夹角相等。

7.根据权利要求6所述的配光元件，其特征在于，所述第一夹角和所述第二夹角均为45度或者均为60度。

8.根据权利要求5所述的配光元件，其特征在于，

任意一个锯齿单元的第一锯齿面和与其相邻的另一个锯齿单元的第二锯齿面相连接，并且两者之间形成第三夹角。

9.根据权利要求1至3任一项所述的配光元件，其特征在于，所述光出射面的曲率大于所述光入射面的曲率。

10.根据权利要求1至3任一项所述的配光元件，其特征在于，所述光入射面和所述光出射面之间通过支撑面衔接，所述支撑面支撑所述配光元件。

11.一种光源组件，其特征在于，包括：

至少一个光源；和

权利要求1至10任一项所述的配光元件，其中，

所述至少一个光源沿所述配光元件的线性拉伸方向，排布在由所述光入射面形成的容纳空间中。

12.一种照明设备，其特征在于，包括：底盘和权利要求11所述的光源组件；

所述光源组件安装在所述底盘上，以固定所述光源组件。