CN216667566U - 光学结构及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光学结构及灯具，光学结构位于光源组件的出光线路上，用于改变光源组件的出光，光学结构包括顶壁以及环绕顶壁设置的周侧壁，顶壁朝向光源组件的一侧表面构成入光面，顶壁远离所述光源组件的一侧表面构成出光面，周侧壁的外表面上形成有反射面，在顶壁的入光面上或出光面上设有多个菲涅尔透镜。本实用新型的光学结构通过在顶壁设置多个菲涅尔透镜，解决现有光学结构无法在保证出光时各处亮度均等的情况下同时具备美观性和良好的散热性的问题。

Description

光学结构及灯具

技术领域

本实用新型涉及一种光学结构及灯具，属于照明设备领域。

背景技术

目前，LED灯被广泛使用在各种场景作为照明设备，透镜是LED灯中的配光元件，用于扩散/聚拢LED灯的灯珠发出的光束。

现有的灯具中，常采用一个菲涅尔透镜罩设到一个或多个LED灯珠上，通过改变菲涅尔透镜的螺纹面作为出光面或入光面，以此达到将LED灯珠发出的光束汇聚或平行射出的作用。但单个菲涅尔透镜对出光的控制不足，无法保证出光效果，在设有多个LED灯珠时，出光面各处亮度不够均等且中心部分容易热量过高，无法保证散热。同时单个菲涅尔透镜也不够美观。

有鉴于此，确有必要提出一种新的光学结构及灯具，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学结构及灯具，以解决现有光学结构无法在保证出光时各处亮度均等的情况下同时具备美观性和良好的散热性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种光学结构，位于光源组件的出光线路上，用于改变所述光源组件的出光，所述光学结构包括顶壁以及环绕所述顶壁设置的周侧壁，所述顶壁朝向所述光源组件的一侧表面构成入光面，所述顶壁远离所述光源组件的一侧表面构成出光面，所述周侧壁的外表面上形成有反射面，在所述顶壁的所述入光面上或所述出光面上设有多个菲涅尔透镜。

作为本实用新型的进一步改进，在所述入光面上或所述出光面上，多个所述菲涅尔透镜组成菲涅尔透镜阵列。

作为本实用新型的进一步改进，所述周侧壁上设有若干防眩结构，所述防眩结构包括多个凸起，多个所述凸起沿周向布置在所述周侧壁上，每个凸起自周侧壁毗邻顶壁的一端延伸至周侧壁远离顶壁的另一端。

作为本实用新型的进一步改进，所述防眩结构的所述凸起上任一处对应的水平截面面积正相关于该任一处与所述顶壁之间的间隔距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述凸起由两个面相交而成，呈V棱形，两个面的夹角为锐角、直角或钝角。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学结构、所述菲涅尔透镜及所述防眩结构为一体成型。

本实用新型还提供了一种灯具，包括：壳体；光源组件，设置在所述壳体内，包括光源板和设置在所述光源板上的若干LED灯珠；及上述的光学结构，所述光学结构与所述壳体相连接且位于所述光源组件的出光线路上；所述光学结构的所述菲涅尔透镜与所述LED灯珠数量相同，一一对应设置，形成光学阵列。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学结构和所述壳体之间形成容置腔，所述光源组件设置在所述容置腔内。

作为本实用新型的进一步改进，所述光学结构远离所述光源组件的一端包括配装部，所述壳体对应所述配装部的位置设有连接部，所述光学结构通过所述配装部和所述连接部的机械连接与所述壳体相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述灯具还包括位于所述壳体内部的电源连接部，所述电源连接部通过第一卡接部与所述壳体卡接，所述电源连接部上设有供导线通过的过线孔，所述导线通过所述过线孔与所述光源组件电性连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的光学结构通过在顶壁设置多个菲涅尔透镜，解决现有光学结构无法在保证出光时各处亮度均等的情况下同时具备美观性和良好的散热性的问题。

附图说明

图1是符合本申请优选实施例的光学结构的立体图。

图2是图1中光学结构的剖视图。

图3是图1中光学结构的俯视图。

图4是符合本申请优选实施例的灯具的立体图。

图5是图4中灯具的***图。

图6是图4中灯具的剖视图。

图7是图4中光源组件的立体图。

图8是图4中电源连接部的俯视图。

图9是符合本申请优选实施例的灯具的配光图。

图10是符合本申请优选实施例的灯具的正面照射效果图。

图11是符合本申请优选实施例的灯具的光路图。

附图标记说明：

100-灯具、

1-壳体、10-开口、11-容置腔、12-连接部、

2-光源组件、21-光源板、22-LED灯珠、

3-光学结构、31-顶壁、32-周侧壁、321-配装部、33-菲涅尔透镜、331-透镜入光面、332-透镜出光面、34-防眩结构、

4-电源连接部、41-第一卡接部、42-过线孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，本实用新型揭示了一种光学结构3，包括顶壁31、周侧壁32、若干菲涅尔透镜33以及防眩结构34。光学结构3位于光源组件2的出光线路上，作用在于接受来自光源组件2的光并照射出去，改变光源组件2的出光，实现将光线平行射出和防眩的效果。

具体地，请参阅图2和图3所示，在本申请的实施例中，光学结构3在整体构型上大体呈杯状结构，由朝向光源组件2的顶壁31以及环绕顶壁31并从顶壁31向远离光源组件2的方向延伸形成的周侧壁32两部分组成，顶壁31朝向光源组件2的一侧表面构成入光面，用于接受并汇聚来自光源组件2的光，顶壁31远离光源组件2的一侧表面构成出光面，周侧壁32的外表面上形成有反射面，在顶壁31的入光面上或出光面上设有多个菲涅尔透镜33，多个菲涅尔透镜33形成了菲涅尔透镜阵列。

若干菲涅尔透镜33设置在顶壁31上，与光源组件2中的LED灯珠22一一对应，从而构成光学阵列。如图2所示，菲涅尔透镜33包括透镜入光面331和透镜出光面332，在本申请的实施例中，透镜入光面331为螺纹面，透镜入光面331朝向LED灯珠22，透镜出光面332为平面，背离光源组件2。来自光源组件2的光照射到透镜入光面331后，会被螺纹面汇聚，然后从透镜出光面332射出，经过菲涅尔透镜33的光在透镜出光面332被平行射出，使得灯具100具有良好的光束角，有效改善了照射效果。同时由该若干菲涅尔透镜33组成的菲涅尔透镜阵列既能在出光时美化出光面，给用户良好的观感，又能配合光源组件2中间隔设置的LED灯珠22，保证足够的散热距离。

防眩结构34形成于光学结构3的周侧壁32上，防眩结构34包括多个凸起，多个凸起沿周向布置在周侧壁32上，每个凸起自周侧壁32毗邻顶壁31的一端延伸至周侧壁32远离顶壁31的另一端。防眩结构34中若干凸起呈辐射状周向排列在周侧壁32上，在本申请的实施例中，防眩结构34设置在周侧壁32朝向光源组件2的一侧，即位于周侧壁32的内表面。而在本申请的另一种实施例中，防眩结构34也可设置在周侧壁32背离光源组件2的一侧，即位于周侧壁32的外表面。防眩结构34无论设置在周侧壁32的内表面或外表面均能起到将接受到的来自光源组件2的大角度光束变成小角度光束的作用和效果。由于光学结构3和光源组件2之间存在一定的间距，菲涅尔透镜33不会完全罩设在LED灯珠22上，LED灯珠22发出的光除了经由透镜33射出，还有部分光会散布照射到顶壁31和周侧壁32上。如果光学结构3除了菲涅尔透镜33以外的部分均采用不透明材料制成，那么周侧壁32上的防眩结构34能够将来自LED灯珠的光反射回中心部分，再经由菲涅尔透镜33射出。这样，菲涅尔透镜33的透镜入光面331受到的光束更多，透镜出光面332所发出光的亮度也更高。如果光学结构3除了顶壁31和透镜33以外的部分均采用半透明材料制成，那么周侧壁32上的一部分入射光会被防眩结构34反射，一部分入射光会被折射到周侧壁32外。

继续参阅图2至图3所示，防眩结构34任一处对应的水平截面面积正相关于该任一处与光源组件2之间的间隔距离，且防眩结构34的厚度从靠近周侧壁32向远离周侧壁32的方向逐渐变薄。在本申请的实施例中，防眩结构34中的凸起由两个面相交而成，呈V棱形，两个面的夹角为锐角、直角或钝角，多个凸起呈辐射状周向排列在周侧壁32上。V棱形结构能够将接受到的光源组件2的大部分入射光进行漫反射，同时，小部分的入射光透过V棱形结构穿过周侧壁32射出，V棱形结构使得出光量从V棱形结构的两边向中心逐渐减小，因此出光面上亮度从V棱形结构的两边向中心逐渐降低，如图10所示，此时在透镜33形成的平行照明光周围还形成了一圈柔和光晕，看上去成条纹状，为灯具的发光效果增添了美观度。在本申请的其他实施例中，防眩结构34中的凸起也可以是圆弧形，在此不做限制。同时设置在周侧壁32上的防眩结构34能起到遮挡作用，用户无法从外观上穿过周侧壁32和防眩结构34看到位于光源组件2上的电子元件，保证了灯具100整体外观的美观性。

光学结构3、菲涅尔透镜33及防眩结构34在本申请的实施例中为一体化设置，采用注塑工艺一次全部成型，将菲涅尔透镜33及防眩结构34作为了光学结构3的一部分，如此设置降低了制造成本，且无需进行调试，方便安装。而在本申请的其他实施例中，菲涅尔透镜33及防眩结构34可以单独设置，与光学结构3机械连接，根据需要安装不同的菲涅尔透镜33及防眩结构34，此种分体方案较为灵活，但成本较高，且需额外增加组装工序，安装过程相比一体化设置也更复杂。

如图4和图5所示，本实用新型揭示了一种灯具100，包括壳体1、光源组件2、光学结构3、电源连接部4。灯具100在本申请的实施例中为一种筒灯。

请参阅图6所示，壳体1内部形成有空腔用于收容光源组件2、光学结构3等，在壳体1端面上朝外形成有开口10，该开口10与空腔连通。在本实用新型较佳实施例中，壳体1在整体上呈帽形，其主体部分为中空圆柱体结构，开口呈圆形。当光学结构3安装于壳体1的空腔以后，在光学结构3与壳体1的内表面之间形成了壳体1的容置腔11，连接部该容置腔11用于收容光源组件2。壳体1还包括连接部12用于安装光学结构3，该连接部12设置在开口10周缘。

请参阅图7所示，光源组件2包括光源板21、LED灯珠22及若干电子元件。

光源板21设置在容置腔11内。LED灯珠22的数量不限，设在光源板21上，排列方式根据灯光设计的实际需要自由调整，在本申请的实施例中，LED灯珠22共设有七个，一个LED灯珠22位于中心，其他六个LED灯珠22环绕该位于中心的LED灯珠呈圆周阵列排布，如同花瓣状。在本实施例中，相邻的两个LED灯珠22之间间隔了一定距离而非紧贴在一起。如此设置，是因为灯具100在发光照射时容易产生大量的热量，为了解决积热问题，将多个LED灯珠22均匀分开设置，既保证了LED灯珠22排布的美观性，又使得LED灯珠22能够各自之间留有充分的空间进行散热，防止热量积累导致温度过高发生意外。若干电子元件均设置在光源板21上，环绕在LED灯珠22的周围，不会影响到LED灯珠22发出的光线。若干电子元件包括电容、控制芯片等，在此不做限制。若干电子元件使得光源组件2并不平整，需要一定的空间才能安放，容置腔11的设置就是为了灯具100能够有足够的空间放置光源组件2，同时也能保证LED灯珠22有足够的空间散发热量。

光学结构3远离光源组件2的一端，即周侧壁32远离光源组件2的一端还设有配装部321，壳体1对应配装部321的位置设有连接部12，光学结构3通过配装部321和连接部12的机械连接与壳体1相连。在本申请的实施例中，配装部321和连接部12之间采用超声波焊接，超声波焊接的方式既能保证连接的牢固性，又无需多余的设置，简化灯具100的整体结构。但对于光学结构3和壳体1的连接不做限制，其他如设置卡扣结构卡扣连接、采用粘连剂连接、螺纹连接等均可，只要保证光学结构3与壳体1连接在一起不会掉落即可。

请参阅图8所示，灯具100还包括位于壳体1内部的电源连接部4，电源连接部4通过第一卡接部41与壳体1卡接，电源连接部4也同时位于容置腔11内，如此设置既能保灯具100连接电源的方便，同时也不会对灯具100的外观造成影响，充分利用了内部容置腔11的空间，提高了美观性，卡接的连接方式也便于将来对于内部元件的更换和检查。电源连接部4上设有供导线通过的过线孔42，导线通过过线孔42与光源组件2电性连接，为LED灯珠22及其他电子元件提供电能，便于安装。

请参阅图9和图10所示，为本申请的灯具100的配光图和正面照射效果图。可以看到，本申请的灯具100有效改变了的配光，较为均匀，同时正面照射出的效果良好，菲涅尔透镜阵列在正面照射时如同花瓣一样，具有美观性和装饰性。

请参阅图11所示，为本申请的灯具100的光路图，光源组件2中的一个LED灯珠22发出的光束，大部分被与其一一对应设置的菲涅尔偷透镜33所汇聚，经顶壁31射出，由于与菲涅尔透镜阵列存在间隔，所以一小部分光被菲涅尔透镜阵列中其他菲涅尔透镜33所接受，并折射出去。而还有另一小部分光，照射到周侧壁32上，其中一部分被反射回到中心位置，然后再经菲涅尔透镜33射出，其中另一部分被防眩结构34将光束由大角度变成小角度后射出，不会造成眩光。

综上所述，本实用新型的光学结构3通过在顶壁31设置多个菲涅尔透镜33，解决现有光学结构无法在保证出光时各处亮度均等的情况下同时具备美观性和良好的散热性的问题。通过设置防眩结构34，既保证了光学结构3的防眩效果，又遮挡了内部的元器件，提高了光学结构3的美观性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光学结构，位于光源组件(2)的出光线路上，用于改变所述光源组件(2)的出光，其特征在于：所述光学结构(3)包括顶壁(31)以及环绕所述顶壁(31)设置的周侧壁(32)，所述顶壁朝向所述光源组件(2)的一侧表面构成入光面，所述顶壁远离所述光源组件的一侧表面构成出光面，所述周侧壁的外表面上形成有反射面，在所述顶壁(31)的所述入光面上或所述出光面上设有多个菲涅尔透镜(33)。

2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于：在所述入光面上或所述出光面上，多个所述菲涅尔透镜(33)组成菲涅尔透镜阵列。

3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于：所述周侧壁(32)上设有若干防眩结构(34)，所述防眩结构(34)包括多个凸起，多个所述凸起沿周向布置在所述周侧壁(32)上，每个凸起自周侧壁(32)毗邻顶壁(31)的一端延伸至周侧壁(32)远离顶壁(31)的另一端。

4.根据权利要求3所述的光学结构，其特征在于：所述防眩结构(34)的所述凸起上任一处对应的水平截面面积正相关于该任一处与所述顶壁(31)之间的间隔距离。

5.根据权利要求3所述的光学结构，其特征在于：所述凸起由两个面相交而成，呈V棱形，两个面的夹角为锐角、直角或钝角。

6.根据权利要求3所述的光学结构，其特征在于：所述光学结构(3)、所述菲涅尔透镜(33)及所述防眩结构(34)为一体成型。

7.一种灯具，其特征在于，包括：壳体(1)；光源组件(2)，设置在所述壳体(1)内，包括光源板(21)和设置在所述光源板(21)上的若干LED灯珠(22)；及如权利要求1-6任一所述的光学结构(3)，所述光学结构(3)与所述壳体(1)相连接且位于所述光源组件(2)的出光线路上；所述光学结构(3)的所述菲涅尔透镜(33)与所述LED灯珠(22)数量相同，一一对应设置，形成光学阵列。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于：所述光学结构(3)和所述壳体(1)之间形成容置腔(11)，所述光源组件(2)设置在所述容置腔(11)内。

9.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于：所述光学结构(3)远离所述光源组件(2)的一端包括配装部(321)，所述壳体(1)对应所述配装部(321)的位置设有连接部(12)，所述光学结构(3)通过所述配装部(321)和所述连接部(12)的机械连接与所述壳体(1)相连。

10.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于：所述灯具还包括位于所述壳体内部的电源连接部(4)，所述电源连接部(4)通过第一卡接部(41)与所述壳体(1)卡接，所述电源连接部(4)上设有供导线通过的过线孔(42)，所述导线通过所述过线孔(42)与所述光源组件(2)电性连接。

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