导光式混光透镜及洗墙灯的制作方法

1.本实用新型涉及照明的技术领域，尤其是涉及一种导光式混光透镜及洗墙灯。


背景技术：

2.洗墙灯的光线由点光源发出后，经光学器件扩散后照射到墙壁上，具有洗墙的效果，故广泛用于建筑装饰照明。
3.现有的洗墙灯所用的光学器件，一般为反光杯或者是常规tir透镜。目前使用这两种光学器件的洗墙灯，由于存在照明范围窄，光斑不均匀的问题，洗墙效果上都无法达到很好的效果。具体表现为：
4.(1)墙面顶部无法用灯具照亮(洗亮)。一般的洗墙灯，因光源深藏在灯具内部，光学器件也设置在灯具内部，导致一部分光被遮挡住，这样就无法对墙面的顶部进行照明，导致墙面顶部产生暗区，影响照明效果。
5.(2)混光效果不佳，洗墙灯常用的smd贴片的光源边缘光都比较黄，如果混光不好，就会导致光斑边缘发黄；如果采用rgbw四色光源，混光要求更严苛，小角度和中角度的tir透镜很难把颜色混好，导致墙面光斑色度不一致。也有灯具通过在透镜表面加晒纹，但会导致照明效率变低，洗墙高度变小。
6.如现有技术公开了一种应用于洗墙的透镜、发光模块和洗墙灯，其包括tir透镜；所述tir透镜的出光面为由镜面和珠面组合形成的圆面；所述珠面为连续的；所述珠面为弓形，所述弓形的弧与所述出光面的边缘重合；所述珠面面积不小于所述出光面面积的1/3，且珠面面积不大于出光面面积的1/2。所述发光模块包括上述透镜；所述洗墙灯包括由上述发光模块所组成的直线阵列；所述应用于洗墙的透镜的出光面上的珠面位于同一条直线上。该洗墙灯需要将珠面靠墙安装，对安装位置有特殊要求，不利于广泛推广。
7.因此，如何对灯具，尤其是洗墙灯的光学器件进行结构优化，使洗墙效果均匀，是本领域的技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种导光式混光透镜，该导光式混光透镜呈块状结构，光线从进光部入射后，进入混光部进行重新分配混合，最后从出光部出射，在提供均匀的洗墙效果的同时，也可将墙面顶部洗亮，无断层暗区。本实用新型还提供了包括该导光式混光透镜的洗墙灯。
9.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
10.导光式混光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括进光部、混光部和出光部，所述混光部设置于所述进光部与所述出光部之间，所述进光部为一光滑平面，所述出光部为一斜面，所述出光部与所述进光部形成一夹角；所述混光部为透明的块状结构。
11.在该导光式混光透镜中，透镜本体的进光部为光滑平面，光源件发出的光线将经由进光部进入透镜本体中，混光部位于进光部下方，混光部具有块状结构，可让光线在内部
进行多次全反射，从而打乱原有的光线分布，达到混光的目的；光线经过混光部后到达出光部，出光部为斜面，可破坏全反射条件，使光线从具有斜面结构的出光部出射。
12.作为一个优选的实施例，所述出光部的斜面为平坦表面，或者在斜面上具有波纹结构。
13.根据光线出射的需要，出光部的斜面可以设置为平坦光滑的表面，或者在斜面上设有波纹结构，从而对出射的光线进行控制，确保其出射均匀，保持混光效果。
14.作为一个优选的实施例，当所述出光部的斜面具有波纹结构时，所述出光部上设置有多个弧形凸条。
15.具有斜面结构的出光部设置有弧形凸条，该弧形凸条具有控光和混光的作用。
16.作为一个优选的实施例，所述弧形凸条在出光部的斜面上呈连续分布。
17.作为一个优选的实施例，所述弧形凸条的高度为1-2mm。
18.弧形凸条的数量和高度可根据灯具需要照射的范围和洗墙的高度进行调整，一般将高度设置为1-2mm。弧形凸条的高度会影响洗墙的高度，弧形凸条的高度越大，混光效果越好，但洗墙的高度会有所降低。反之，如弧形凸条的高度越小，混光效果会有所下降，但可增加洗墙的高度。
19.作为一个优选的实施例，所述夹角介于20
°‑
40
°
之间。
20.出光部为斜面结构，其与平面结构的进光部形成一夹角，该夹角设置为20
°‑
40
°
之间，可有效破坏光线出射时的全反射条件，使光线从出光部出射进行洗墙。
21.作为一个优选的实施例，所述混光部的截面呈梯形结构。
22.混光部的截面为梯形，一方面在混光时增加光线的全反射次数，提升混光效果；另一方面在光线出射时又可破坏出光部的全反射条件，使光线正常出射，可到达墙面的顶部，使照明均匀。
23.作为一个优选的实施例，在所述混光部的截面中，所述混光部的高度为h，所述混光部的上底为a，所述h与所述a具有以下关系：
24.4h＜a＜8h。
25.混光部的截面为梯形结构，该梯形的上底a与高度h具有“4h＜a＜8h”的关系。其中，a大于4h，是为了达到更好的混光效果；a小于8h，是为了降低光损耗，提升照明效率。
26.本实用新型还提供了一种洗墙灯，该洗墙灯包括光源组件，以及上述的导光式混光透镜，所述光源组件包括铝基板和贴设于所述铝基板上的光源件，所述光源件设置于所述进光部的上方。
27.进一步地，所述光源件与进光部之间的距离为2-5mm。
28.光源件与进光部相邻，光源件发出的光线进入导光式混光透镜的进光部，之后再经过混光部进行光线重新分配、混光，最后从出光部出射。在安装时，出光部的出光面凸出于天花板，从出光部的出光面出射的光线将照射到墙面顶部，让墙面的顶部没有暗区；而且，由于出光部在斜面上设置了多条弧形凸条，该弧形凸条的对光线也有混光作用，且照明范围有所重叠，可避免照明暗区，提升照明效果。
29.基于上述的技术方案，本实用新型取得的技术效果为：
30.(1)本实用新型提供的导光式混光透镜，该导光式混光透镜呈块状结构，光线从进光部入射后，进入混光部进行重新分配混合，最后从出光部出射，在提供均匀的洗墙效果的
同时，也可将墙面顶部洗亮，无断层暗区。
31.(2)本实用新型的洗墙灯，配置有导光式混光透镜，在安装时将出光部的出光面凸出于天花板或吊顶，光线从出光部的出光面出射后，将进一步照射到墙面顶部，让墙面的顶部没有暗区；而且，由于出光部在斜面上设置了多条弧形凸条，该弧形凸条的对光线也有混光作用，且照明范围有所重叠，可避免照明暗区，提升照明效果。
附图说明
32.图1为本实用新型的导光式混光透镜的在一个视角的结构示意图。
33.图2为本实用新型的导光式混光透镜的在另一个视角的结构示意图。
34.图3为本实用新型的导光式混光透镜的侧视图。
35.图4为本实用新型的导光式混光透镜的控光示意图。
36.图5为本实用新型的洗墙灯的安装示意图。
具体实施方式
37.为了便于理解本实用新型，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
38.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。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
41.实施例1
42.图1为本实施例的导光式混光透镜的在一个视角的结构示意图，图2为本实施例的导光式混光透镜的在另一个视角的结构示意图，图3为本实施例的导光式混光透镜的侧视图，结合参考图1～图3，一种导光式混光透镜100，包括透镜本体10，透镜本体采用光学级的透明材质制成，可采用聚碳酸酯(pc)或者聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，pmma材质的透镜表面耐划伤性和耐候性要优于于pc材质的透镜；另外，在透光率方面，pmma材质的透镜的透光率可达到92-93％，要高于pc材质的透镜。因此本实施例的透镜本体10采用pmma材质制备得到。
43.本实施例的导光式混光透镜具有扁平状的六面体结构，透镜本体10包括进光部1、
混光部2和出光部3，其中，进光部1靠近光源组件设置，本实施例的进光部1为一光滑平面，即进光部1为平滑的进光面；在进光部1的下方则为混光部2以及出光部3。在图1的基础上参考图3，出光部3为一斜面，即出光部3为斜行的出光面。具有斜面的出光3部与具有平面的进光部1之间形成一夹角θ，该夹角θ设置为20
°‑
40
°
之间，可有效破坏光线出射时的全反射条件，使光线从出光部出射进行洗墙。
44.混光部2设置于进光部1与出光部2之间，该混光部2具有4个侧面，分别是上侧面21、下侧面22、左侧面23和右侧面24，其中，上侧面21和下侧面22相对，二者均为长方形的平面；由于下方的出光部3为斜行的平面，故下侧面22的面积要比上侧面21的面积大。
45.左侧面23和右侧面24相对，二者均为梯形的平面，而且左侧面23的面积和右侧面24的面积相同。可以理解的是，按b-b的方向对透镜本体10进行剖切，即以平行于左侧面23和右侧面24的方式对透镜本体10进行剖切，得到的混光部2的截面也为梯形结构。混光部的截面为梯形，一方面在混光时增加光线的全反射次数，提升混光效果；另一方面在光线出射时又可破坏出光部的全反射条件，使光线正常出射，可到达墙面的顶部，使照明均匀。
46.位于混光部2下方的出光部3，可根据后续的全反射条件对出光部3的斜面31进行选择设置，比如在一些实施例中可以在斜面31上设置有波纹结构；而在另一些实施例中，也可以将斜面31设置为平坦表面。本实施例以在斜面31上设置有波纹结构的出光部3进行说明。
47.进一步参考图1和图2，在出光部3的斜面31具有波纹结构时，该出光部3设置有多个弧形凸条32。弧形凸条32从混光部2的下侧面22的底端延伸出来，并到达上侧面21的底端。即，弧形凸条32在出光部3的斜面31上呈连续分布。
48.弧形凸条32的凸起结构具有控光和混光的作用，而且弧形凸条32的高度会影响导光式混光透镜洗墙的高度，弧形凸条32的高度越大，混光效果越好，但洗墙的高度会有所降低。反之，如弧形凸条32的高度越小，混光效果会有所下降，但可增加洗墙的高度。因此，可根据洗墙高度和混光的需求，对弧形凸条32的高度进行调整。
49.在本实施例中，以斜面31为底边，弧形凸条32的高度为1-2mm。在弧形凸条32的设置方式上，可以将斜面21上的弧形凸条32全部设置为同一高度。
50.在另一些实施例中，弧形凸条32在斜面31的分布情况，也可设置为中间高、两边低的凸起方式。
51.如图3的导光式混光透镜的侧视图所示，以平行于左侧面和右侧面的方式对透镜本体10进行剖切，得到的混光部2的截面为梯形。具有梯形结构的混光部的上底为a，高度为h。高度h与上底a具有以下关系：
52.4h＜a＜8h。
53.高度h可以根据光源件的尺寸进行调整，但上底h需要满足“4h＜a＜8h”的条件才能达到良好的混光效果。令a大于4h，是为了达到更好的混光效果；令a小于8h，是为了降低光损耗，提升照明效率。
54.图4为本实施例的导光式混光透镜的控光示意图，如图4所示，在光源组件200中，包括铝基板201和贴设于铝基板201上的光源件202，光源件202发出的光线经由导光式混光透镜100的进光部1进入透镜本体10中。进光部1为光滑平面，光线可从进光部1进入下方的混光部2，可让光线在混光部2的内部进行多次全反射，从而打乱原有的光线分布，达到混光
的目的。光线经过混光部2后到达出光部3，由于出光部3为斜面，而且在斜面上设置有多个弧形凸条31，可破坏全反射条件，使光线正常出射，可到达墙面的顶部，使照明均匀，解决了传统tir透镜混光混色不均匀的问题。
55.实施例2
56.图5为本实施例的洗墙灯的安装示意图，如图5所示，一种洗墙灯，包括光源组件200和实施例1的导光式混光透镜100，其中，光源组件200包括铝基板201和光源件201，在光源组件200的下方设置了导光式混光透镜100。
57.导光式混光透镜100的进光部1临近光源件201设置，进光部1的与光源件的距离设置为2-5mm，常用的是设置为2-3mm；如果led光源件的功率大于15w，可以将间距提高到3-5mm，避免透镜受高温熔化。
58.结合参考图4和图5，光源,202发出的光线，进入导光式混光透镜100的进光部1，之后再经过混光部2的侧面产生全反射，进行光线重新分配和混光，最后从出光部3出射。不管是从led光源件边缘发出的光，还是从封装不同芯片的led光源件，如rgbw四色光源发出的光线，都将在混光部2内重新分配混合。由于出光部与混光部相接的部分为倒三角结构，光线到达出光部3后，全反射条件将被破坏，从而从出光部的弧形凸条出射。
59.该洗墙灯采用导光式混光透镜，解决了传统tir式透镜混光混色不均匀的问题，包以及单色光源洗墙边缘黄，双色以上光源的混色不均匀的问题，在洗墙时可将墙面顶部洗亮，而且使墙面的色度均匀度一致。
60.在安装洗墙灯时，导光式混光透镜100的出光部3的出光面凸出于天花板t，从出光部3的出光面出射的光线将照射到墙面q的顶部，让墙面q的顶部没有暗区；而且，由于出光部在斜面上设置了多条弧形凸条，该弧形凸条的对光线也有混光作用，且照明范围有所重叠，可避免照明暗区，提升照明效果。
61.以上内容仅仅为本实用新型的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。