导光元件及灯具的制作方法

1.本发明涉及一种导光元件及灯具，属于照明技术领域。


背景技术：

2.现有的侧发光灯具的导光元件的制作工艺较为复杂，且由于导光元件有一定的厚度要求，为了降低侧发光灯具的成本，导光元件的厚度变得越来越小，但同时也降低了入光效率。并且，随着导光元件厚度的减小，导光元件在组装时很难保证led处于导光元件的中心，增加了装配的难度。
3.有鉴于此，确有必要提出一种导光元件及灯具，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种导光元件及灯具，用于降低成本和装配的难度。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种导光元件，包括导光部和第一入光部，所述第一入光部具有入光面和与所述导光部相连的出光侧，所述入光面用于接收光线至所述出光侧并射入所述导光部中，所述入光面和所述出光侧相对设置且所述入光面的厚度大于所述第一入光部在所述出光侧的厚度。
6.作为本发明的进一步改进，所述第一入光部呈楔形状且沿厚度方向具有第一反射面和第二反射面，所述导光部呈平板状且沿厚度方向具有第三反射面和出光面，所述第一反射面和所述第三反射面相连并在所述出光侧处连续，所述第二反射面和所述出光面相连并在所述出光侧处连续。
7.作为本发明的进一步改进，所述第一入光部呈楔形状且沿厚度方向具有第一反射面和第二反射面，所述导光部呈平板状且沿厚度方向具有第一出光面和第二出光面，所述第一反射面和所述第一出光面相连并在所述出光侧处连续，所述第二反射面和所述第二出光面相连并在所述出光侧处连续。
8.作为本发明的进一步改进，所述入光面在竖直方向上的最大厚度为h，所述第一入光部在所述出光侧的厚度为a，其中，1＜h/a≤2.5。
9.作为本发明的进一步改进，所述第一入光部在所述入光面具有入光面，所述入光面与所述第一反射面和所述第二反射面相连，所述入光面为曲面且朝远离所述导光部的方向弯曲设置。
10.作为本发明的进一步改进，所述入光面的截面呈圆弧，该圆弧沿水平方向凸出的最大厚度为b，所述入光面在竖直方向上的最大厚度为h，其中，0.1《b/h《0.3。
11.作为本发明的进一步改进，所述第一反射面和所述第三反射面之间的夹角为钝角，所述第二反射面和所述出光面之间的夹角为钝角。
12.作为本发明的进一步改进，所述第一反射面上沿入光方向形成有若干第一光学部，相邻所述第一光学部之间的距离沿入光方向逐渐减小。
13.作为本发明的进一步改进，所述第一反射面上沿入光方向形成有若干第一光学
部，相邻所述第一光学部之间的距离相等，所述第一光学部的大小与该第一光学部至所述入光面的距离呈正相关。
14.作为本发明的进一步改进，所述第二反射面上形成有第二光学部，所述第二光学部包括若干列平行排布的锯齿结构。
15.作为本发明的进一步改进，所述第三反射面上沿入光方向形成有若干第三光学部，相邻所述第三光学部之间的距离沿入光方向逐渐减小。
16.作为本发明的进一步改进，所述导光元件还包括设置在所述导光部另一端的第二入光部，所述第一入光部和所述第二入光部关于所述导光元件对称设置。
17.作为本发明的进一步改进，所述第一入光部和所述第二入光部的入光方向相反，相邻所述第三光学部之间的距离自所述导光部的两侧朝中间位置逐渐减小。
18.作为本发明的进一步改进，所述第一光学部和所述第三光学部为丝印网点。
19.为实现上述目的，本发明还提供了一种灯具，包括如上所述的导光元件。
20.作为本发明的进一步改进，所述第一入光部的外侧设有第一光源，所述第一光源沿所述第一入光部的延伸方向设有多个led灯珠。
21.作为本发明的进一步改进，所述入光面配置为正对所述第一光源，且所述入光面在竖直方向上的最大厚度h大于所述第一光源在竖直方向上的厚度h，并且有h-h≥1mm。
22.作为本发明的进一步改进，所述导光元件还包括与所述第一入光部对称设置的第二入光部，所述第二入光部的外侧设有第二光源，所述第一光源和所述第二光源关于所述导光元件对称设置。
23.本发明的有益效果是：本发明通过增大导光元件两侧的宽度，在节约原材料的同时可以有效提高入光耦合效率，并在反射面设置非等距排列的微结构，具有较好的导光效果并使光照更加均匀。
附图说明
24.图1是符合本发明优选实施例的灯具的剖面结构示意图。
25.图2是图1中a处的结构放大图。
26.图3是符合本发明优选实施例的灯具的导光元件的结构示意图。
27.图4是符合本发明优选实施例的光源组件和导光元件的结构示意图。
28.图5是符合本发明优选实施例的光源组件和导光元件的截面结构示意图。
29.图6是符合本发明优选实施例的光源组件和导光元件的截面光路示意图。
30.图7是符合本发明另一优选实施例的灯具的剖面结构示意图。
31.附图标记：
32.100、灯具；
33.10、壳体；
34.20、光源组件；21、第一光源；22、第二光源；
35.30、导光元件；31、导光部；311、第三反射面；312、出光面；313、第三光学部；32、第一入光部；321、第一反射面；322、第二反射面；323、入光面；324、第一光学部；325、第二光学部；33、第二入光部；
36.40、边框；
37.50、扩散板。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、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发明进行详细描述。
39.在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
40.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.如图1至图7所示，本发明揭示了一种灯具100，所述灯具100为侧发光式且所述灯具100中设有导光元件30，所述导光元件30的侧面设有线光源，所述导光元件30可将该线光源进行反射，使得反射光往各个角度扩散，进而转变为面光源并从所述导光元件30的正面射出，以使得所述导光元件30均匀发光。为了描述清楚，以下说明书部分将对所述灯具100的具体结构进行详细说明。
42.如图1至图3所示，所述灯具100包括壳体10、光源组件20和导光元件30，所述光源组件20和所述导光元件30均设置在所述壳体10中。其中，所述壳体10和所述导光元件30均为四边形结构，优选为矩形结构，当然并不以此为限。
43.如图4所示，具体地，所述光源组件20包括第一光源21和第二光源22，所述第一光源21和所述第二光源22相对设置在所述壳体10内的两端，使得所述灯具100为双侧入光，所述导光元件30设置在所述第一光源21和所述第二光源22之间，所述第一光源21和所述第二光源22分别朝所述导光元件30照射以点亮所述导光元件30进行照明。优选地，所述第一光源21和所述第二光源22均为水平设置的线光源，由于所述第一光源21和所述第二光源22结构相同，以所述第一光源21为例，所述第一光源21包括基板以及设置在所述基板上的led灯珠，所述第一光源21为由若干点光源组成的线光源。所述led灯珠上可以设有透镜，所述透镜用于提高所述led灯珠的发光效率。在本发明的另一较佳的实施例中，所述光源组件20也可以仅设有一组，使得所述灯具100为单侧入光，具体可根据需要进行设置。
44.所述导光元件30由pc、pmma或ms材料一体注塑成型，所述导光元件30具体包括导光部31、第一入光部32和第二入光部33，所述导光部31呈平板状且水平设置，所述第一入光部32和所述第二入光部33相对设置在所述导光部31的两端，且所述第一入光部32和所述第二入光部33关于所述导光元件30对称设置。所述第一光源21设置在所述第一入光部32的外侧，以使得光线自所述第一入光部32进入所述导光部31，所述第二光源22设置在所述第二入光部33的外侧，以使得光线自所述第二入光部33进入所述导光部31。
45.参照图7所示，由于所述第一入光部32和所述第二入光部33的结构相同，故以下部分以所述第一入光部32为例进行说明。作为本发明的优选实施例，所述第一入光部32呈楔形状且具有入光面323和与所述导光部31相连的出光侧，所述入光面323配置为正对所述第一光源21，所述入光面323用于接收所述第一光源21发出的光线至所述出光侧并射入所述
导光部31中，为使所述第一光源21发出的光线能够最大程度被所述入光面323接收，需要有所述入光面323在竖直方向上的最大厚度h大于所述第一光源21在竖直方向上的厚度h，该厚度h相当于所述第一光源21发光面的厚度，优选为h-h≥1mm。所述入光面323和所述出光侧相对设置且所述入光面323的厚度大于所述第一入光部32在所述出光侧的厚度。特别地，所述入光面323在竖直方向上的最大厚度为h，所述第一入光部32在所述出光侧的厚度为a，其中，优选为1＜h/a≤2.5，如此设置，在确保较高的光线利用率的前提下，最大程度的节约材料。
46.进一步地，所述第一入光部32沿厚度方向具有第一反射面321和第二反射面322，所述第一反射面321与所述第二反射面322相对设置，由于所述第一入光部32的入光面323的厚度较大，所述第一反射面321朝向所述第二反射面322倾斜设置，即，所述第一反射面321与所述第二反射面322不平行，使得所述导光元件30具有相对设置的较厚端和较薄端，所述第一入光部32的厚度沿入光方向逐渐减小，且该减小的趋势为均匀变化，使得所述第一反射面321和所述第二反射面322为平面，具体可根据需要进行设置，并不以此为限。在上述实施例中，由于所述第一光源21发出的光线并不完全直接从所述出光侧射入所述导光部31，部分偏射光线将会分别射向所述第一反射面321和所述第二反射面322，并经过所述第一反射面321和所述第二反射面322不断反射，最终将光线导向所述导光部31。
47.为进一步地减小射向所述第一反射面321和所述第二反射面322的光线，所述第一入光部32在所述入光面323具有入光面323，所述入光面323与所述第一反射面321和所述第二反射面322相连，所述入光面323优选为曲面且朝远离所述导光部31的方向弯曲设置。具体地，参照图7所示，所述入光面323的截面呈圆弧，该圆弧沿水平方向凸出的最大厚度为b，所述入光面323在竖直方向上的最大厚度为h，其中，优选为0.1《b/h《0.3。如此设置，可使所述第一入光部32相当于一凸透镜，使得所述光源偏向所述第一反射面321和所述第二反射面322发出的光线能够朝所述导光部31汇聚。通过将所述第一入光部32的入光面323变宽，所述导光元件30的整体材料重量比相应常规等厚导光元件30材料的重量大约可降低40％，降低了成本，同时入光面323变宽，提高了入光效率。当然，在本发明的其他实施例中，所述入光面323也可以是平面或其他具有聚光作用的结构，只要是较宽便于对位即可。
48.可以理解的是，如图2和图3所示，为提高所述第一反射面321的反射效率，所述第一反射面321上可设置有若干第一光学部324，所述第一光学部324沿所述第一光源21的入光方向排布，并且相邻所述第一光学部324之间的距离沿入光方向逐渐减小，相当于，所述第一光学部324在所述出光侧的间距较小，所述第一光学部324在所述入光面323的间距较大，如此设置，减少了反射光线在所述第一入光部32内的反射次数，降低了光线传播过程中的损耗。在本发明的另一实施例中，相邻所述第一光学部324之间的距离也可以相等，但，所述第一光学部324的大小与该第一光学部324至所述入光面323的距离呈正相关，即，靠近所述出光侧的第一光学部324的尺寸更大。
49.在本发明的其他实施例中，如图5所示，所述第二反射面322上形成有第二光学部325，所述第二光学部325包括若干列平行排布的锯齿结构，可以理解的是，所述锯齿结构的分布包括但不限于上述方式，所述凸起的形状也可以是圆弧形、点状或鱼鳞状，只要是能够增强汇聚光线的效果即可。
50.所述导光部31沿厚度方向具有第三反射面311和出光面312，所述第一反射面321
和所述第三反射面311相连并在所述出光侧处连续，所述第二反射面322和所述出光面312相连并在所述出光侧处连续，即，所述第一反射面321和所述第三反射面311之间的夹角为钝角，所述第二反射面322和所述出光面312之间的夹角为钝角。所述第一光源21射入所述导光部31的光线经过所述第三反射面311反射后由所述出光面312射出。在本发明的其他实施例中，所述导光部31沿厚度方向具有第一出光面和第二出光面，即，相当于所述第三反射面311也可以是出光面，如此，所述第一反射面321和所述第一出光面相连并在所述出光侧处连续，所述第二反射面322和所述第二出光面相连并在所述出光侧处连续。
51.进一步地，如图3至图6所示，所述第三反射面311上沿入光方向形成有若干第三光学部313，相邻所述第三光学部313之间的距离沿入光方向逐渐减小。需要进行说明的是，当所述灯具100为单侧入光时，即，仅设有第一光源21时，所述第三光学部313距离所述第一光源21越远设置的越密集，如此设置，以保证从每个第三光学部313中反射出来的光线的能量大致相同，使得所述灯具100在所述出光面312上的表面亮度均匀。特别地，所述第三光学部313用于破坏所述第三反射面311的全反射条件，使得一小部分光线不满足全反射条件而被所述第三光学部313反射至所述出光面312而折射出导光部31，其余的大部分的光线最终以全反射的方式在所述导光部31的内部继续传播至下一个第三光学部313处，并继续折射一部分光线，以此推类，直至光线在最后一个第三光学部313处全部折射或耗尽。
52.如图4所示，而当所述灯具100为双侧入光时，由于所述第一入光部32和所述第二入光部33的入光方向相反，相邻所述第三光学部313之间的距离自所述导光部31的两侧朝中间位置逐渐减小，即，所述第三光学部313在所述导光部31的中间位置设置的最密集。可以理解的是，双侧入光时的光路结构即为单侧入光的对称设置。
53.作为本发明的优选实施例，所述第一光学部324和所述第三光学部313为丝印网点，当然，所述第一光学部324也可以是锯齿结构，在此不做任何限制。
54.需要进行说明的是，由于所述第一光源21发出的光线在所述第一反射面321、第二反射面322和所述第三反射面311处发生反射，同时也会存在自所述第一反射面321、第二反射面322和所述第三反射面311处产生的折射，因此，可在所述壳体10和所述导光元件30之间设置朝向所述第一反射面321和所述第三反射面311设置的反射件，即所述第一反射面321和所述第三反射面311的外侧，并在所述第二反射面322外侧同样设置反射件。当然，所述反射件可以是反射板或反射纸，所述反射件可以贴合所述壳体10的内侧设置，如此以提高光效，具体可根据需要进行设置，在此不做任何限制。
55.在本发明的其他实施例中，所述灯具100还包括设置在所述壳体10下方的边框40和扩散板50，所述扩散板50设置在所述壳体10下端，以使得所述光源组件20发出的光线充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果，所述边框40用于将所述扩散板50固定在所述壳体10的下端。所述边框40设有用于安装所述扩散板50并出光的开口，所述扩散板50设置在所述边框40的四边之间，以将所述光源组件20和所述导光元件30安装在所述壳体10中。在本实施例中，所述扩散板50和所述边框40均为四边形结构，优选为矩形结构。其中，所述边框40的四边可由空心型材围设而成，在减轻重量的同时可保证结构强度。
56.进一步地，所述边框40的四个边均设有朝向所述边框40内侧延伸的抵接面，所述扩散板50放置在所述抵接面上，以通过所述抵接面承受所述扩散板50的重量。在本发明的另一实施例中，所述扩散板50由硬度较高的材料制备而成，所述扩散板50可与所述抵接面
固定连接以防止所述边框40形变扭曲。当然，所述扩散板50上还可设有纵横排列的加强筋，以进一步强化所述扩散板50的结构刚度。在本发明的其他实施例中，所述扩散板50与所述抵接面之间也可以通过其他结构进行连接固定，包括但不限于胶水等形式，在此不作限制。
57.综上所述，本发明通过增大导光元件30两侧的宽度，降低了装配的难度，在节约原材料的同时可以有效提高入光耦合效率，并在反射面设置非等距排列的微结构，具有较好的导光效果并使光照更加均匀。
58.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。