CN211289647U - 灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种灯具，包括光源、灯板，以及透镜，所述透镜包括位于所述透镜Z轴上相对的两端的入射槽、出射面，以及位于所述透镜侧面的反射面，所述出射面包括平透面和斜透面，所述斜透面平行于Y轴，所述平透面同时平行于X轴和Y轴，所述斜透面在XY平面上的投影面积与所述平透面面积比例为1/3‑1/1；所述光源固定连接在所述灯板上，并置放于所述透镜的入射槽内，所述透镜固定连接在所述灯板上。上述灯具能通过上述透镜产生低眩光。

Description

灯具

技术领域

本实用新型涉及照明电器技术领域，特别是涉及一种灯具。

背景技术

由于半导体技术不断发展，利用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的室内照明逐渐由替换式的球泡灯朝向专业、高附加值的灯具发展，同样的，LED与户外照明的应用，也逐渐由光照区域小的道路照明朝向空旷辽阔的运动场照明发展。由此，对LED灯具的反光罩提出了更高的要求，如高功率、低眩光、大范围下均匀度高等。而传统的LED灯具所具有的高眩光，光照范围过小或光照均匀度低的特点并不适用于空旷辽阔的运动场。

实用新型内容

基于此，提供一种灯具，该灯具主要具备低眩光的特点。

为达到上述技术效果，本申请采用如下技术方案。

一种灯具，包括光源、灯板，以及透镜，所述透镜包括位于所述透镜Z轴上相对的两端的入射槽、出射面，以及位于所述透镜侧面的反射面，所述出射面包括平透面和斜透面，所述斜透面平行于Y轴，所述平透面同时平行于X轴和Y轴，所述斜透面在XY平面上的投影面积与所述平透面面积比例为1/3-1/1；所述光源固定连接在所述灯板上，并置放于所述透镜的入射槽内，所述透镜固定连接在所述灯板上。

为了使从透镜出射的光束内光线具有不同的出射角度，上述灯具中透镜的出射面包括平透面和斜透面。平透面与斜透面之间具有一定的夹角，经过出射面的光线一部分从平透面直射出来，另一部分从斜透面经折射后斜射而出，因此，穿过平透面与斜透面的出射角度不同，因而削弱了沿同一个方向传播的光的强度，当人眼直视灯具时，从灯具直射入人眼的光线强度减弱，因而降低了眩光现象。当斜透面占据出射面的面积与平透面面积比例为1/3-1/1时，透镜降低眩光的效果较好。

在其中一些实施例中，所述出射面包括多个所述斜透面，以及连接相邻的所述平透面或斜透面的连接面，所述连接面垂直于所述平透面，多个所述斜透面与连接面交替排列呈锯齿状。

在其中一些实施例中，所述平透面位于所述斜透面关于X轴正方向的一侧，所述斜透面的法线指向所述透镜外的一侧，所述斜透面的法线与所述X轴正方向的夹角是钝角。

在其中一些实施例中，所述斜透面的法线与所述X轴正方向的夹角大小为100°-130°。

在其中一些实施例中，所述反射面包括平行于Y轴的第一侧反面，所述第一侧反面呈抛物面型，所述入射槽包括平行于Y轴的正透面和第一侧透面，所述正透面正对所述出射面，所述第一侧透面位于所述入射槽的侧面。

在其中一些实施例中，所述正透面包括向所述入射槽内凸起的弧面。

在其中一些实施例中，所述反射面包括平行于X轴、且相对设立的第二侧反面，所述入射槽包括平行于X轴、且相对设立的第二侧透面，所述第二侧透面位于所述入射槽的侧面，从所述入射槽的开口至底部的方向上，相对的所述第二侧透面逐渐靠拢，相对的所述第二侧反面逐渐远离。

在其中一些实施例中，所述第二侧透面与Y轴所成锐角的大小为75°，所述第二侧反面与Y轴所成锐角的大小为68°。

在其中一些实施例中，所述透镜的反射面为镜面、晒纹、鳞甲面、珠面中的任一种。

在其中一些实施例中，所述光源为LED灯，多个所述光源沿Y轴并列排布。

附图说明

图1为本申请提供的透镜结构示意图；

图2为图1所示的透镜于XZ平面的截面示意图；

图3为图1所示的透镜的光型曲线图；

图4为图1所示的透镜于YZ平面的截面示意图；

图5为本申请提供的包括如图1所示的透镜的灯具的结构示意图。

附图标记：

110，灯板；120，光源；

200，透镜；210，反射面；211，第一侧反面；212，第二侧反面；220，出射面；221，平透面；222，斜透面；223，连接面；230，入射槽；231，正透面；232，第一侧透面；233，第二侧透面。

具体实施方式

附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定”于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的方位或位置表述只是为了说明的目的。

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。

本申请提供了一种灯具，主要用于生成低眩光，进一步的可以生成大范围的均匀光。

请参照图1，为本申请提供的灯具中透镜100的结构示意图，透镜100主要包括位于透镜100的相对两端的入射槽230、出射面220，以及位于透镜100侧面的反射面210。其中，入射槽230用于容置光源，并折射来自光源的光，光源的部分光经反射面210反射后，沿特定的方向照射到出射面220上，光源的其他部分光经入射槽230的折射后直接照射到出射面220上，经出射面220调整出射方向后射出，以生成低眩光。

眩光视觉现象的产生主要有两种原因，第一种是强烈的光线直射入眼睛导致眩光，如直视太阳时会产生眩光的视觉现象，第二种是光照分布不均而产生眩光，如清晨拉开窗帘，室外明亮的光线突然进入眼睛，造成眼睛不适。因此，为了生成低眩光，需使得从透镜100出射的光束内具有不同角度的出射光线，进一步的，还可以通过调整光照的均匀度来降低眩光现象。

为了使从透镜100出射的光束内光线具有不同的出射角度，在一个实施例中，请参照图1，出射面220包括平透面221和斜透面222。平透面221与斜透面222之间具有一定的夹角，经过出射面220的光线一部分从平透面直射出来，另一部分从斜透面222经折射后斜射而出，因此，穿过平透面221与斜透面222的出射角度不同，因而削弱了沿同一个方向传播的光的强度，当人眼直视灯具时，从灯具直射入人眼的光线强度减弱，因而降低了眩光现象。

为了更清楚的解释透镜100的具体结构，现基于透镜100建立直角坐标系，确定坐标轴。请参照图1，设平透面221平行于XY平面，且斜透面222平行于XY平面中的Y轴，以此确定Y轴以及X轴和Z轴。入射槽230和出射面220分别位于Z轴方向上的两端。

在上述实施例的基础上，当斜透面222在XY平面上的投影面积与平透面221面积的比例为1/3-1/1时，降低眩光的效果较佳。

因应用场景的不同，平透面221与斜透面222在出射面220上的占比也不同。如在空间较狭小的室内，光源的功率要求较低，光源产生的光照强度也较弱，相应的，光源产生眩光现象也较弱，因此可以在保障光源低眩的前提下，还应更好的保障光照的均匀性，在上述情形下，将斜透面222在XY平面上的投影面积与平透面221面积的比例设置为1/2左右。而在空旷的室外，如应用于运动场上的照明时，由于光源的功率要求较高，光源产生的光照强度也较强，为了更好的保障光照的低眩光性，可以将斜透面222在XY平面上的投影面积与平透面221面积的比例设置为1/1左右。

可以理解的是，从出光的性质上来看，平透面221出射的光线与斜透面222出射的光线仅有出射角度的差别，因此，对于上述平透面221与斜透面222的占比关系，也可以替换为：如在空间较狭小的室内，光源的功率要求较低，光源产生的光照强度也较弱，因此为了更好的保障光照的均匀性，可以将平透面221面积与斜透面222在XY平面上的投影面积的比例设置为1/2左右；而在空旷的室外，如应用于运动场上的照明时，由于光源的功率要求较高，光源产生的光照强度也较强，为了更好的保障光照的低眩光性，可以将斜透面222在XY平面上的投影面积与平透面221面积的比例设置为1/1左右。总而言之，透镜100所应用的光源功率越大，则斜透面222与平透面221的比例越接近1/1。

在一个实施例中，出射面220上仅包含斜透面222与平透面221，则斜透面222在XY平面上的投影面积为出射面220的面积的1/4-1/2。因斜透面222的设计难度以及制造成本较大，因此控制斜透面222的比例不超过1/2有利于节约成本。

下面结合图2与图3来对透镜100的具体结构和有益效果进行解释。

请参照图2，为从Y轴看过去时，透镜100装配有光源120的情况下，于光源120的发光点处的截面示意图。入射槽230包括平行于Y轴的正透面231和两个第一侧透面232，其中正透面231相当于入射槽230的槽底面，第一侧透面232相当于入射槽230其中的一个侧面；反射面210包括平行于Y轴的两个第一侧反面211，其中第一侧反面211为抛物面型。以光源120的发光点处垂直于出射面220中的平透面221作出一条垂线作为对称轴，则两个第一侧透面232关于该对称轴对称，以及两个第一侧反面211关于该对称轴对称对称，且两个第一侧反面211处于同一抛物曲面上。处于入射槽230内的光源发出的光，一部分辐射至入射槽230第一侧透面232上，然后经第一侧透面232的折射后照射到第一侧反面211上，经第一侧反面211反射后，平行于Z轴投射到出射面220上，如图中所示光线L1和L3，该部分光束为平行光；另一部分经正透面231折射后投射到出射面220上，如图中所示光线L2。

当正透面231是平面的情况下，经正透面231折射后的光束依旧具有一定的发散角，为使经正透面231折射后的光束变成平行光，将正透面231设置为向入射槽230内凸起的弧面。在正透面231的基础上虚拟一个平凸透镜，且将正透面231视作该平凸透镜的凸面，则光源120设置在该平凸透镜的焦点处。由光的可逆性可知，光源120发出的光经正透面231折射后变成平行光照射至出射面220上。

照射到出射面220上的平行光，其中一部分经平透面221后，直接出射。如图2中光线L1，其于平透面221上的入射方向垂直于平透面221，即入射角为0，根据折射定律，其出射角也为0，因此光线L1将直接射出平透面221，不发生X方向上的偏移。

另一部分平行光经斜透面222折射后，发生X轴方向上的偏移。如图2中光线L3，其于斜透面222上的入射方向倾斜于斜透面222，入射角B1大于0，则根据折射定律，光线L3以一大于入射角B1的出射角B2出射，因此，光线L3向X轴方向偏移(B2-B1)的角度。

综上，即经平透面221出射的光线L1与经斜透面222出射的光线L3之间构成一定的夹角，夹角大小为(B2-B1)。当光线L1直射入眼睛时，光线L2以斜射的方式进入眼睛。因此上述设计减小了直射入眼睛的光强，降低了眩光现象。

为了在降低眩光的同时，不削弱光照面的光强，需使得向X轴方向发生偏移的光束，偏向直接出射的光束，如图2中，偏移出射的光线L3位于直射光线L1的右侧，则光线L3出射后偏向左侧，向光线L1靠拢。为实现上述效果，请参照图2，斜透面222具有法线F，法线F指向斜透面222上透镜200外的一侧，同时使平透面221位于相对于斜透面222在X轴正方向的一侧，则法线F与X轴正方向存在夹角A1，夹角A1为钝角。

可选的，角度A1为100°-130°，当满足上述设计时，应用该透镜200的灯具具有较好的低眩光效果。具体的，角度A1为125°，当满足上述设计时，应用该透镜200的灯具具有更好的低眩光效果。

在其中一个实施例中，多个斜透面222具有不同的倾斜角度,不同的倾斜角度可以产生不同出射角度的光线，进一步降低眩光现象。

在一个实施例中，出射面220还包括连接相邻的平透面221与斜透面222，以及相邻的两个斜透面222的连接面223，连接面223垂直于平透面221，斜透面222具有多个，且多个斜透面222与连接面223交替排列呈锯齿状。设置多个斜透面222，有利于在不改变斜透面222倾角，且不增加斜透面222占用透镜200厚度的情况下，增加斜透面222的有效出光面积。

请参照图3，为本申请提供的透镜200内设有光源120时的光型曲线图。请看图3中的XZ面光型cd2，XZ面光型cd2为图2所示实施例中获取到的XZ面光型，可以看到，尽管经出射面220出射的光线具有两种不同的角度，但XZ面光型cd2的光型依旧比较均匀，并未出现分束的情况。

请参照图4，为从X轴看过去时，透镜100装配有光源120的情况下，于光源120的发光点处的截面示意图。入射槽230还包括平行于X轴的两个第二侧透面233；反射面210还包括平行于X轴的两个第二侧反面212。以光源120的发光点处垂直于出射面220中的平透面221作出一条垂线作为对称轴，则两个第二侧透面233关于该对称轴对称，以及两个第二侧反面212关于该对称轴对称对称。从入射槽230的开口至底部的方向上，即图示的Z轴正方向上，两个第二侧透面233逐渐靠拢，两个第二侧反面212逐渐远离。上述设计对光源120的光起到聚光和均匀光照的效果。

如图4所示，光源120发出的光线，发散角度呈180°，为了满足照明的需求，需要对光源120发出的光线进行聚束。从光源120发出的光线，包括辐射到正透面231上的小角度光线，如图中所示的小角度光线L5，以及辐射到第二侧透面233上的大角度光线，如图中所示的大角度光线L4。其中，小角度光线L5经正透面231折射后从出射面220射出，在图中所示的视角上，正透面231与出射面220相对平行，所以小角度光线L5从出射面220射出后并未改变发散角。大角度光线L4经第二侧透面233折射后，再经第二侧反面212反射，最后从出射面220射出，其中第二侧反面212对大角度光线L4造成最大的角度改变，使大角度光线L4的出射角大幅减小，达到聚束的效果。

为了使出光具有更佳的均匀度，需使从出射面220射出小角度光线L5与大角度光线L4的发散角大小相当。在其中一个实施例中，设计第二侧透面233与Y轴所成锐角的大小为75°，第二侧反面212与Y轴所成锐角的大小为68°。

请回参图3，YZ面光型cd1为图4所示实施例中获取到的YZ面光型，YZ面光型cd1大体呈三角形。其中，发散角B3约为100°，即透镜200将光源120发出的光线的发散角调制到了合适的角度。另外YZ面光型cd1的外侧边沿处的曲线，大体呈弧形，说明YZ面光型cd1具有良好的均匀度。

请参照图5，灯具除了包含上述透镜200，还包括平行于XY平面的灯板110和光源120，光源120固定连接在灯板110上，并置放于透镜200的入射槽230内，透镜200固定连接灯板110。

在其中一个实施例中，光源120为LED灯，光源120沿Y轴方向并列排布，由于灯具于YZ面的发散角比较大，设置三个光源120沿Y轴方向并列排布，有利于增强Y轴方向的光照强度。随着YZ面的发散角的增大，沿Y轴方向并列排布的光源120的数量可以为四个、五个或更多。

在一个实施例中，透镜200的反射面210为镜面、晒纹、鳞甲面、珠面中的任一种，其中晒纹、鳞甲面、珠面有利于将光源的光调制为低眩光。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灯具，其特征在于，包括光源、灯板，以及透镜，所述透镜包括位于所述透镜Z轴上相对的两端的入射槽、出射面，以及位于所述透镜侧面的反射面，所述出射面包括平透面和斜透面，所述斜透面平行于Y轴，所述平透面同时平行于X轴和Y轴，所述斜透面在XY平面上的投影面积与所述平透面面积比例为1/3-1/1；所述光源固定连接在所述灯板上，并置放于所述透镜的入射槽内，所述透镜固定连接在所述灯板上。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述出射面包括多个所述斜透面，以及连接相邻的所述平透面或斜透面的连接面，所述连接面垂直于所述平透面，多个所述斜透面与连接面交替排列呈锯齿状。

3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述平透面位于所述斜透面关于X轴正方向的一侧，所述斜透面的法线指向所述透镜外的一侧，所述斜透面的法线与所述X轴正方向的夹角是钝角。

4.根据权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述斜透面的法线与所述X轴正方向的夹角大小为100°-130°。

5.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述反射面包括平行于Y轴的第一侧反面，所述第一侧反面呈抛物面型，所述入射槽包括平行于Y轴的正透面和第一侧透面，所述正透面正对所述出射面，所述第一侧透面位于所述入射槽的侧面。

6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，所述正透面包括向所述入射槽内凸起的弧面。

7.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述反射面包括平行于X轴、且相对设立的第二侧反面，所述入射槽包括平行于X轴、且相对设立的第二侧透面，所述第二侧透面位于所述入射槽的侧面，从所述入射槽的开口至底部的方向上，相对的所述第二侧透面逐渐靠拢，相对的所述第二侧反面逐渐远离。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述第二侧透面与Y轴所成锐角的大小为75°，所述第二侧反面与Y轴所成锐角的大小为68°。

9.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述透镜的反射面为镜面、晒纹、鳞甲面、珠面中的任一种。

10.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述光源为LED灯，多个所述光源沿Y轴并列排布。

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