CN212298683U

CN212298683U - 一种小角度洗墙灯及小角度洗墙装置

Info

Publication number: CN212298683U
Application number: CN202020981461.2U
Authority: CN
Inventors: 郑凯斯; 孙晓冰; 黄进凯; 吴世民
Original assignee: Shenzhen Shinland Optics Co ltd
Current assignee: Shenzhen Shinland Optics Co ltd
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-06-02

Abstract

本实用新型公开了一种小角度洗墙灯及小角度洗墙装置。其中，小角度洗墙灯包括反光杯和光源，反光杯包括反光面，光源面向反光面，光源的光轴与反光面的中心轴垂直，且光源位于光轴与中心轴的交点处，反光面为自由曲面，且第一平面与反光面的交线满足以下关系：ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，其中，第一平面为光轴和中心轴所在的平面，θ为交线上任意一点与光源之间的连线与中心轴之间的夹角，ρ为该点处的曲率半径，b和d为指数系数，a和c为项系数，e为常数，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433。本实用新型提供的小角度洗墙灯及小角度洗墙装置，提高了洗墙高度和洗墙效率。

Description

一种小角度洗墙灯及小角度洗墙装置

技术领域

本实用新型实施例涉及景观照明技术领域，尤其涉及一种小角度洗墙灯及小角度洗墙装置。

背景技术

洗墙灯实际上就是灯具发出的光线均匀掠过墙面，像水流一样在墙面上形成光的水帘。洗墙灯主要是用来做建筑装饰照明之用，还可以用来勾勒大型建筑的轮廓，应用广泛。

通常洗墙灯里的光学器件就是小角度洗墙透镜，小角度洗墙透镜的光源的光轴平行于墙面，小角度洗墙透镜具有一定程度的偏光设计，使得光源发出的大部分光线可以被控制到墙面高处，通过将小角度洗墙透镜的角度做到尽可能小来提高洗墙高度，但是小角度洗墙透镜的控光能力是有限的，会有部分大角度的光入射到墙面底部，造成洗墙高度降低。此外，小角度洗墙透镜利用不同材质的折射率差(即斯涅尔定律)，将光源发出的光线分配到墙面上，光线经过小角度洗墙透镜之后，由于透镜和空气具有折射率差，故会产生菲涅尔损耗影响洗墙效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种小角度洗墙灯及小角度洗墙装置，以提高洗墙高度和洗墙效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种小角度洗墙灯，所述小角度洗墙灯包括反光杯和光源；

所述反光杯包括反光面，所述光源面向所述反光面，所述光源的光轴与所述反光面的中心轴垂直，且所述光源位于所述光轴与所述中心轴的交点处；

所述反光面为自由曲面，且第一平面与所述反光面的交线满足以下关系：

ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ；

其中，所述第一平面为所述光轴和所述中心轴所在的平面，θ为所述交线上任意一点与所述光源之间的连线与所述中心轴之间的夹角，ρ为该点处的曲率半径，b和d为指数系数，a和c为项系数，e为常数；

0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433。

可选的，4.4≤a≤4.84，0.005973≤c≤0.01306。

可选的，所述反光面关于所述第一平面对称。

可选的，所述反光杯包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘位于第二平面上，所述第二平面与所述光轴垂直，所述第二边缘位于第三平面上，所述第三平面与所述第二平面相交，且所述第三平面与所述第二平面之间的夹角为φ，其中，φ≥90°。

可选的，所述小角度洗墙灯还包括保护罩，所述保护罩覆盖所述第二平面和所述第三平面。

可选的，所述保护罩为玻璃保护罩。

可选的，所述小角度洗墙灯还包括支撑部；所述支撑部设置于所述反光杯的第一边缘处，所述光源包括电路板和设置在所述电路板上的LED灯珠，所述电路板固定在所述支撑部上。

可选的，所述小角度洗墙灯还包括AC/DC转换器；所述AC/DC转换器的输入端与交流电源电连接，所述AC/DC转换器的输出端与所述光源电连接。

可选的，所述反光杯为PC反光杯。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种小角度洗墙装置，该小角度洗墙装置包括第一方面所述的任一小角度洗墙灯。

本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯，通过利用反光面的镜面反射定律将光源发出的光线经反光面直接反射到墙面上，使得光源发出的光线仅在空气中传播，不会存在菲涅尔损耗而产生杂光，有助于提高小角度洗墙灯的洗墙高度。通过设置光源面向反光面，光源的光轴与反光面的中心轴垂直，且光源位于光轴与中心轴的交点处，提高对光源发出的光线的利用率。并通过进一步设置反光面为自由曲面，且光轴和中心轴所在的第一平面与反光面的交线满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度。

附图说明

图1为现有的一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图2为现有的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯的截面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图；

图7为本实用新型提供的一种ρ和θ的曲线示意图；

图8为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙装置的结构示意图；

图12为现有的一种小角度洗墙装置的结构示意图；

图13为现有的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图；

图14为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为现有的一种小角度洗墙灯的结构示意图。参见图1，该小角度洗墙灯包括小角度洗墙透镜10和设置在小角度洗墙透镜10底部的光源11，小角度洗墙透镜10具有一定程度的偏光设计，利用不同材质的折射率差，将光源11发出的光线分配到墙面12上，使得大部分光线可以被折射至墙面12高处，从而实现洗墙效果。

图2为现有的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图。参见图2，现有的小角度洗墙灯中，光源11发出的光线除了空气之外还经过了小角度洗墙透镜10，由于小角度洗墙透镜10和空气之间有折射率差，会产生菲涅尔损耗，从而产生杂光，使得小角度洗墙灯在墙面12上形成的光斑底部存在亮线，不利于提高洗墙高度，其中，洗墙高度是指墙面最大照度的30％所在的高度。现有技术中通过设计小角度洗墙透镜10的形状和角度来尽可能提高洗墙高度，但是小角度洗墙透镜10的控光能力是有限的，还是会有一些大角度的光入射到墙面底部，造成洗墙高度降低。因此，在相同尺寸，相同的洗墙效率下，小角度洗墙透镜的洗墙高度比较矮，其中，洗墙效率是指墙面的光通量与光源的光通量的比值，例如，墙面的光通量为Φv1，光源的光通量为Φv2，则洗墙效率为(Φv1/Φv2)*100％。

基于上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种小角度洗墙灯，包括反光杯和光源，反光杯包括反光面，光源面向反光面，光源的光轴与反光面的中心轴垂直，且光源位于光轴与中心轴的交点处，反光面为自由曲面，且光轴和中心轴所在的第一平面与反光面的交线满足以下关系：ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，其中，θ为交线上任意一点与光源之间的连线与中心轴之间的夹角，ρ为该点处的曲率半径，b和d为指数系数，a和c为项系数，e为常数，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433。

采用上述技术方案，通过利用反光面的镜面反射定律将光源发出的光线经反光面直接反射到墙面上，使得光源发出的光线仅在空气中传播，不会存在菲涅尔损耗而产生杂光，有助于提高小角度洗墙灯的洗墙高度。通过设置光源面向反光面，光源的光轴与反光面的中心轴垂直，且光源位于光轴与中心轴的交点处，提高对光源发出的光线的利用率。并通过进一步设置反光面为自由曲面，且光轴和中心轴所在的第一平面与反光面201的交线33满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度。

以上是本实用新型的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

图3为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯的结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯的截面结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的另一种小角度洗墙灯的结构示意图，图6为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图，如图3-6所示，本实用新型是实施例提供的小角度洗墙灯包括反光杯20和光源21，反光杯20包括反光面201，光源21面向反光面201，光源21的光轴30与反光面201的中心轴31垂直，且光源21位于光轴30与中心轴31的交点处。反光面21为自由曲面，且第一平面与反光面201的交线33满足以下关系：ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ；其中，第一平面为光轴30和中心轴31所在的平面，θ为交线上任意一点与光源21之间的连线与中心轴31之间的夹角，ρ为该点处的曲率半径，b和d为指数系数，a和c为项系数，e为常数，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433。

其中，如图3和图4所示，反光杯20包括反光面201，反光面201可以为电镀面，例如，通过在反光杯20的一面电镀铝来形成反光面201，从而提高反光效率。在其他实施例中，也可采用其他技术来实现反光面，本领域技术人员对此不作限定。通过利用反光面201的镜面反射定律将光源21发出的光线经反光面201直接反射到墙面23上，光源21发出的光线仅在空气中传播，因此不会存在菲涅尔损耗而产生杂光，有助于提高小角度洗墙灯的洗墙高度。

继续参考图4，通过设置光源21面向反光面201，光源21的光轴30与反光面201的中心轴31垂直，且光源21位于光轴30与中心轴31的交点处，使得光源21的发出的光线大部分入射到反光面201，并被反光面201反射到墙面23的高处，从而使光源21的发出的光线不容易入射到墙面23底部，在墙面23形成均匀过渡的洗墙光斑，有助于提高整体洗墙高度。如图6所示，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯在墙面23形成的光斑过渡较为均匀，且在光斑底部不会产生亮线或者亮斑。

继续参考图5，反光面21为自由曲面，从而进一步提高小角度洗墙灯光照的均匀度，并设置光轴30和中心轴31所在的第一平面与反光面201的交线33满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，进一步提高小角度洗墙灯光照的均匀度。其中，θ为交线上任意一点与光源21之间的连线与中心轴31之间的夹角，ρ为该点处的曲率半径，曲率半径的单位为mm，b和d为指数系数，a和c为项系数，e为常数，是一个无限不循环小数，且为超越数，其值约为2.71828。

本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯，通过利用反光面201的镜面反射定律将光源21发出的光线经反光面201直接反射到墙面23上，使得光源21发出的光线仅在空气中传播，不会存在菲涅尔损耗而产生杂光，有助于提高小角度洗墙灯的洗墙高度。通过设置光源21面向反光面201，光源21的光轴30与反光面201的中心轴31垂直，且光源21位于光轴30与中心轴31的交点处，提高光源21发出的光线的利用率。并通过进一步设置光轴30和中心轴31所在的第一平面与反光面201的交线33满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度。

可选的，4.4≤a≤4.84，0.005973≤c≤0.01306。

其中，通过设置项系数a和c的取值范围，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度。

图7为本实用新型提供的一种ρ和θ的曲线示意图，如图7所示，示例性的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯中，a＝4.62，b＝0.4231，c＝0.009518，d＝3.294。与现有技术中的洗墙灯相比，在距离墙面50mm，洗墙高度均为1500mm的条件下，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯的洗墙效率是现有的洗墙灯的洗墙效率的1.7倍；在距离墙面50mm，洗墙效率均为66％的条件下，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯的洗墙效率是现有的洗墙灯的洗墙效率的1.8倍。

可选的，反光面201关于第一平面对称，其中，第一平面为光轴30和中心轴31所在的平面。

其中，通过设置反光面201关于光轴30和中心轴31所在的平面对称，保证本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯在墙面形成的光斑的对称性，使得小角度洗墙灯的洗墙效果更加美观。

继续参考图3和图4，可选的，反光杯20包括第一边缘202和第二边缘203，第一边缘202位于第二平面41上，第二平面41与光轴30垂直，第二边缘203位于第三平面42上，第三平面42与第二平面41相交，且第三平面42与第二平面41之间的夹角为φ，其中，φ≥90°。

其中，通过设置第三平面42与第二平面41之间的夹角φ大于90°，保证对光源21发出的光线的利用率，并避免漏光现象。

图8为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图，如图8所示，可选的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯还包括保护罩50，保护罩50覆盖第二平面41和第三平面42。

其中，保护罩50对小角度洗墙灯起到保护作用，从而有助于提高小角度洗墙灯的使用寿命。此外，由于反光杯20的第一边缘202位于第二平面41上，第二边缘203位于第三平面42上，保护罩50可直接采用板材，使得保护罩50的结构简单，容易制造。

可选的，保护罩50为玻璃保护罩。

其中，保护罩50采用透明度较高的玻璃保护罩，不会对小角度洗墙灯的洗墙效果造成影响，且玻璃保护罩更为耐热，不会因为光源21发光产生的热量而变形。

继续参考图3和图4，可选的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯还包括支撑部51，支撑部51设置于反光杯20的第一边缘202处，光源21包括电路板211和设置在电路板211上的LED灯珠212，电路板211固定在支撑部51上。

其中，如图4所示，支撑部51用于固定光源21，从而保证光源21的位置不会因为搬运等原因发生改变。支撑部51还可用于将小角度洗墙灯固定在其他支架等装置上，从而使得小角度洗墙灯更加容易安装。

图9为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图，如图9所示，可选的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯还包括AC/DC转换器52，AC/DC转换器52的输入端521与交流电源电连接，AC/DC转换器52的输出端522与光源21电连接。

其中，AC/DC转换器52用于将交流电转换为直流电，从而为光源21提供合适的电源。本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯可通过常用的市电供电，使用更加便捷。

可选的，反光杯20为PC反光杯。

其中，PC反光杯采用聚碳酸酯材料制成，具有质轻、抗冲击、隔音、隔热、难燃、抗老化等优点，有利于延长小角度洗墙灯的使用寿命。

图10为本实用新型实施例提供的又一种小角度洗墙灯的结构示意图，如图10所示，可选的，在使用小角度洗墙灯60时，可设置光源的出光侧背离墙面23，防止光源发出的光被人眼看到，从而避免漏光。本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯60与墙面23之间的距离为D1,其中，可设置为50mm≤D1≤100mm，从而使得小角度洗墙灯60的洗墙效果最佳。

本实用新型实施例提供的小角度洗墙灯可用于洗墙灯具中，用于将光源21出射的光线分配到墙面上并尽可能洗高。通过设置反光面21为自由曲面，且光轴30和中心轴31所在的第一平面与反光面201的交线33满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，4.4≤a≤4.84，0.005973≤c≤0.01306，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度，并且，通过对反光杯20的形状进行设置，提高对光源21发出的光线的利用率，从而有助于提高洗墙高度和洗墙效率。

基于同样的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种小角度洗墙装置，包括本实用新型任一实施例提供的小角度洗墙灯，因此，本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置具有上述任一实施例中的技术方案所具有的技术效果，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。

可选的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置可包括一个小角度洗墙灯，也可包括多个小角度洗墙灯，本领域技术人员可根据对照明范围的实际需求对小角度洗墙灯的数量进行设置。

图11为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙装置的结构示意图，如图11所示，示例性的，本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置70包括三个小角度洗墙灯71，每个小角度洗墙灯71中包括一个光源，从而减小小角度洗墙装置70的复杂度。在使用时，可设置光源的出光侧背离墙面，防止光源发出的光被人眼看到，从而避免漏光。并设置小角度洗墙装置70与墙面之间的距离为50mm-100mm，在该距离范围内，小角度洗墙装置的洗墙效果最佳。

图12为现有的一种小角度洗墙装置的结构示意图，图13为现有的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图，图14为本实用新型实施例提供的一种小角度洗墙灯形成的光斑示意图。如图12-14所示，示例性的，现有的小角度洗墙装置80包括三个小角度洗墙灯81，小角度洗墙灯81由小角度洗墙透镜和设置在小角度洗墙透镜底部的光源组成，光源发出的光线由小角度洗墙透镜分配到墙面上。需要注意的是，当小角度洗墙灯81之间的间隔较大时，小角度洗墙装置80在墙面形成的光斑底部会出现W形光斑。而本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置70在小角度洗墙灯71排列间隔较大时，小角度洗墙装置70在墙面形成的光斑更为均匀，因此，本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置能够利用较少的小角度洗墙灯71实现较大的洗墙范围，从而降低成本。

本实用新型实施例提供的小角度洗墙装置，通过利用反光面的镜面反射定律将光源发出的光线经反光面直接反射到墙面上，使得光源发出的光线仅在空气中传播，不会存在菲涅尔损耗而产生杂光，有助于提高小角度洗墙灯的洗墙高度。通过设置光源面向反光面，光源的光轴与反光面的中心轴垂直，且光源位于光轴与中心轴的交点处，提高光源发出的光线的利用率。并通过进一步设置反光面为自由曲面，且光轴30和中心轴31所在的第一平面与反光面的交线满足ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ，0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433，进一步提高小角度洗墙灯的光照均匀度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种小角度洗墙灯，其特征在于，所述小角度洗墙灯包括反光杯和光源；

ρ＝a*e^bθ+c*e^dθ；

0.3716≤b≤0.4746，3.156≤d≤3.433。

2.根据权利要求1所述的小角度洗墙灯，其特征在于，4.4≤a≤4.84，0.005973≤c≤0.01306。

3.根据权利要求1所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述反光面关于所述第一平面对称。

4.根据权利要求1所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述反光杯包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘位于第二平面上，所述第二平面与所述光轴垂直，所述第二边缘位于第三平面上，所述第三平面与所述第二平面相交，且所述第三平面与所述第二平面之间的夹角为φ，其中，φ≥90°。

5.根据权利要求4所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述小角度洗墙灯还包括保护罩，所述保护罩覆盖所述第二平面和所述第三平面。

6.根据权利要求5所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述保护罩为玻璃保护罩。

7.根据权利要求3所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述小角度洗墙灯还包括支撑部；所述支撑部设置于所述反光杯的第一边缘处，所述光源包括电路板和设置在所述电路板上的LED灯珠，所述电路板固定在所述支撑部上。

8.如权利要求1所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述小角度洗墙灯还包括AC/DC转换器；所述AC/DC转换器的输入端与交流电源电连接，所述AC/DC转换器的输出端与所述光源电连接。

9.根据权利要求1所述的小角度洗墙灯，其特征在于，所述反光杯为PC反光杯。

10.一种小角度洗墙装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的小角度洗墙灯。