一种透镜、配光器和照明设备的制作方法

1.本技术涉及采光与照明技术领域，特别涉及一种透镜、配光器和照明设备。


背景技术：

2.随着照明技术的不断成熟与发展，各类光源在照明、工业等领域得到了广泛的应用。常规光源光斑的原始分布一般都符合朗伯型光源的模拟，在常规光源使用的过程中，会根据具体的使用情况，如根据光源具体需要的照明效果、使用情景等，确定需要实现的光强度的空间分布特征，在光源投射光线的方向上设置配光透镜，从而对光源进行二次配光设计。配光透镜属于精密光学部件，其本身的结构将接影响配光的效果。
3.传统的应用于照明设备的透镜采用平整表面，光源发出的光线经过透镜的折射后呈现的光斑往往是圆形的或者环状的，采用传统透镜的灯具贴合于物体表面进行补光照明时，比如用于建筑外墙照明时，存在亮度不均匀的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种，旨在解决采用传统透镜的灯具贴合于物体表面进行补光照明时亮度不均匀的技术问题。
5.本技术是这样实现的，一种透镜，包括沿光轴设置的反光杯部，以及连接所述反光杯部且用于定位所述透镜的定位部；所述反光杯部具有沿光轴依次设置的柱状凸面和背光面，以及环绕所述光轴设置的反光面，所述反光面连接所述柱状凸面的周缘和所述背光面的周缘；所述柱状凸面由多个柱面区域拼接而成，各所述柱面区域的长度方向平行。
6.在本技术的一个实施例中，所述反光杯部的所述背光面开设有配光孔，所述光轴穿过所述配光孔的底面。
7.在本技术的一个实施例中，所述配光孔的底面为凸面；所述配光孔的侧面为锥面，或者，所述配光孔的侧面为柱面。
8.在本技术的一个实施例中，所述定位部连接所述反光面，且所述定位部贴合所述柱状凸面的周缘设置。
9.本技术的另一目的在于提供一种配光器，包括第一透镜组、第二透镜组，以及连接板；所述第一透镜组包括若干第一透镜，所述第二透镜组包括若干第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜均采用如上所述的透镜，且所述第一透镜和所述第二透镜均与所述连接板连接。
10.在本技术的一个实施例中，所述第一透镜组用于近场照明，所述第一透镜的数量为两个；所述第二透镜组用于远场照明，所述第二透镜的数量为六个。
11.在本技术的一个实施例中，所述连接板包括与所述第一透镜组连接的第一连接部，以及与所述第二透镜组连接的第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部之间的夹角为第一夹角，所述第一夹角的范围为170
°‑
175
°
。
12.在本技术的一个实施例中，各所述第一透镜的柱面区域的长度方向相互平行，各
所述第二透镜的柱面区域的长度方向相互平行，且所述第一透镜的柱面区域的长度方向与所述第二透镜的柱面区域的长度方向之间的夹角为所述第一夹角。
13.在本技术的一个实施例中，所述配光器还包括连接所述连接板的底座，所述底座具有用于贴合待照明表面的贴合面，所述第二连接部与所述贴合面之间的夹角范围为77
°‑
82
°
，所述第一连接部与所述贴合面之间的夹角范围为67
°‑
77
°
。
14.本技术的另一目的在于提供一种包含了如上所述的透镜或者配光器的照明设备。
15.实施本技术任一实施例提供的一种透镜，至少具有以下有益效果：
16.对于本实施例提供的透镜，当光源与反光杯部的背光面相对设置时，光源发出的光线能够依次经过背光面和柱状凸面后，被投射到照明空间内，此时，由于柱状凸面由多个柱面区域拼接而成，柱状凸面存在规则的凸起与凹陷，进而能够在实现预定角度的配光的同时，将光源发出的光线折射为与柱面区域的数量相同的条形光斑，以使得采用透镜的灯具贴合于物体表面进行补光照明时，在更大范围内具备均匀的亮度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
18.图1是本技术的一个实施例提供的透镜的结构示意图；
19.图2是本技术的一个实施例提供的透镜的剖面示意图；
20.图3是本技术的一个实施例提供的配光器的结构示意图；
21.图4是本技术的一个实施例提供的配光器安装在物体表面时的结构示意图；
22.图5是本技术的一个实施例提供的配光器的第一透镜的光斑示意图；
23.图6是本技术的一个实施例提供的配光器的第二透镜的光斑示意图。
24.上述图1和图2中所涉及的标号明细如下：
[0025]1‑
透镜；11
‑
反光杯部；111
‑
柱状凸面；112
‑
背光面；113
‑
反光面；114
‑
配光孔；1141
‑
底面；1142
‑
侧面；12
‑
定位部。
[0026]
上述图3和图4中所涉及的标号明细如下：
[0027]1‑
第一透镜；2
‑
第二透镜；3
‑
连接板；31
‑
第一连接部；32
‑
第二连接部；4
‑
底座；41
‑
贴合面。
具体实施方式
[0028]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0029]
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，
不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]
为了说明本技术所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
[0031]
请参阅图1和图2，本技术的一个实施例提供了一种透镜1，包括沿光轴设置的反光杯部11，以及连接反光杯部11且用于定位透镜1的定位部12；反光杯部11具有沿光轴依次设置的柱状凸面111和背光面112，以及环绕光轴设置的反光面113，反光面113连接柱状凸面111的周缘和背光面112的周缘；柱状凸面111由多个柱面区域拼接而成，各柱面区域的长度方向平行。
[0032]
请参阅图1和图2，具体而言，本实施例提供的透镜1具有正光焦度，柱状凸面111虽然是由多个柱面区域拼接而成的，但是柱面区域均呈凸起的柱面状，因此透镜1与背光面112相对设置的光源，或者贴合背光面112设置的光源，均能够起到凸透镜1的效果，进而实现对光源发出的光线的配光功能；定位部12用于与支架或者外壳等支撑件连接，进而实现整个透镜1的固定与安装。
[0033]
实施本实施例提供的透镜1，至少具有以下有益技术效果：
[0034]
对于本实施例提供的透镜1，当光源与反光杯部11的背光面112相对设置时，光源发出的光线能够依次经过背光面112和柱状凸面111后，被投射到照明空间内，此时，由于柱状凸面111由多个柱面区域拼接而成，柱状凸面111存在规则的凸起与凹陷，进而能够在实现预定角度的配光的同时，将光源发出的光线折射为与柱面区域的数量相同的条形光斑，以使得采用透镜1的灯具贴合于物体表面进行补光照明时，在更大范围内具备均匀的亮度。
[0035]
请参阅图1和图2，更为具体地，如果将柱状凸面111近似为一平面出光面，在将采用本实施例提供的透镜1的灯具贴合于物体表面进行补光照明时，可以将灯具调整至各柱面区域的长度方向垂直于平面出光面与物体表面的交线，这时，柱状凸面111产生的多个条形光斑能够沿远离透镜1的方向分布于物体表面，形成一梯形的均匀照明区域，进而能够在更大范围内以均匀的亮度进行照明，获得更优的视觉效果。
[0036]
作为本实施例的一个可选方案，本实施例提供的透镜1是通过铸模工艺一体成型制成的。这样，采用凸起的柱面状的柱面区域组成柱状凸面111，则在铸模成型的过程中，液态原料更容易填满模具，不容易因液态原料未浸入到模具的缝隙中导致缺陷，提高透镜1制造的良品率。
[0037]
作为实施例的一个可选方案，透镜1采用pmma(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)透镜1，且透镜1的透光率大于或者等于90％。
[0038]
应当理解，本技术实施例中所述的光轴指的是透镜1所在的理想光具组的光轴，即透镜1所在的理想光具组中使光线不发生偏折的方向所在的一条直线。该解释适用于本技术各实施例中和光轴有关的描述，且光轴这一概念仅是为了简要清楚地说明本技术各实施例中的透镜1的工作原理与技术效果，不能理解为对本技术方案的限制。
[0039]
请参阅图1和图2，在本技术的一个实施例中，反光杯部11的背光面112开设有配光孔114，光轴穿过配光孔114的底面1141。
[0040]
设置于配光孔114口处的光源发出的光线可以被分为两部分：第一部分光线从光源照射配光孔114的底面1141，并经过配光孔114的底面1141的折射照射到柱状凸面111，进
而照射到配光部的背对反光杯部11的一侧的配光空间内，形成定向配光照明；第二部分光线从光源照射配光孔114的侧面1142，经过配光孔114的侧面1142的正对光轴的一侧的折射后，在反光面113发生全反射，这部分光线经过反光面113的全反射后照射向第一面或者柱状凸面111，最终被投射向配光空间中。此外，设置配光孔114还有助于透镜1的定位与安装。
[0041]
请参阅图1和图2，在本技术的一个实施例中，配光孔114的底面1141为凸面。配光孔114的底面1141与柱状凸面111起到一个双凸透镜1的功能，通过控制这一双凸透镜1的光焦度，即可控制光源照射到配光孔114的底面1141的这部分光线的配光角度。
[0042]
请参阅图1和图2，在本技术的一个实施例中，配光孔114的侧面1142为锥面，或者，配光孔114的侧面1142为柱面。更优选的，配光孔114的侧面1142为圆锥面或者圆柱面，以使得从侧面1142照射向各个角度的光线更加均匀，提高透镜1配光的均匀性。
[0043]
在本技术的一个实施例中，定位部12连接反光面113，且定位部12贴合柱状凸面111的周缘设置，以减少定位部12对反光面113全反射光线的功能的影响。
[0044]
请参阅图1和图2，作为本实施例的一个具体方案，在本实施例中，定位部12的与背光面112相对的一面平行于背光面112，这样，可以通过控制定位部12的与背光面112相对的一面和背光面112之间的距离，控制背光面112与光源的间距；可选的，定位部12设置有缺口，缺口可以在安装透镜1的过程中起到确定透镜1的姿态的作用。
[0045]
在本技术的一个实施例中，柱状凸面111的直径为范围为15mm
‑
20mm，柱状凸面111的顶端距离背光面11210mm
‑
12mm，配光孔114的凸起底面1141距离配光孔114的槽口2.5mm
‑
3mm，配光孔114的直径范围为5mm
‑
6mm。可选的，柱状凸面111的直径为范围为16mm，柱状凸面111的顶端距离背光面11210.21mm，配光孔114的凸起底面1141距离配光孔114的槽口2.7mm，配光孔114的直径范围为5.2mm。
[0046]
请参阅图3和图4，本技术的另一目的在于提供一种配光器，包括第一透镜1组、第二透镜2组，以及连接板3；第一透镜1组包括若干第一透镜1，第二透镜2组包括若干第二透镜2，第一透镜1和第二透镜2均采用如上所述的透镜，且第一透镜1和第二透镜2均与连接板3连接。
[0047]
请参阅图3至图6，在本技术的一个实施例中，第一透镜1组用于近场照明，第一透镜1的数量为两个；第二透镜2组用于远场照明，第二透镜2的数量为六个。
[0048]
请参阅图3至图6，作为本实施例的一个具体方案，第一透镜1呈一行两列布置，第二透镜2呈三行两列布置。这样，通过分别配置第一透镜1组和第二透镜2组的发光角度，可以使得，让配光器形成的照射面的光斑呈梯形；第一透镜1组和第二透镜2组分别用于近场照明和远场照明，最终合并成一个整体，能够进一步提高采用配光器的灯具贴合于物体表面时的补光照明的亮度均匀性。
[0049]
请参阅图3至图6，在本技术的一个实施例中，连接板3包括与第一透镜1组连接的第一连接部31，以及与第二透镜2组连接的第二连接部32，第一连接部31与第二连接部32之间的夹角为第一夹角，第一夹角的范围为170
°‑
175
°
。
[0050]
比如，可选的，第一夹角可以是174
°
，也即，第一透镜1组的配光角度和第二透镜2组的配光角度之间相差6
°
。这样，在第二透镜2组实现较远距离上的光照的同时，第一透镜1组能够对更加靠近配光器的位置进行补光。
[0051]
请参阅图3至图6，在本技术的一个实施例中，各第一透镜1的柱面区域的长度方向
相互平行，各第二透镜2的柱面区域的长度方向相互平行，且第一透镜1的柱面区域的长度方向与第二透镜2的柱面区域的长度方向之间的夹角为第一夹角。
[0052]
请参阅图3至图6，在本技术的一个实施例中，配光器还包括连接连接板3的底座4，底座4具有用于贴合待照明表面的贴合面41，第二连接部32与贴合面41之间的夹角范围为77
°‑
82
°
，第一连接部31与贴合面41之间的夹角范围为67
°‑
77
°
。
[0053]
作为本实施例的一个具体方案，且第二连接部32与贴合面41之间的夹角为80
°
，第一连接部31与贴合面41之间的夹角为74
°
。
[0054]
本技术的另一目的在于提供一种包含了如上所述的透镜或者配光器的照明设备。
[0055]
以上所述仅为本技术的可选实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。