光学结构及照明灯具的制作方法

1.本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种光学结构及照明灯具。


背景技术：

2.现有的光学结构在控光的过程中往往采用折射的原理，但是由于存在界面反射的情况，出射光线存在杂散光，从而形成炫光，严重影响照明效果。


技术实现要素：

3.本发明提供一种光学结构，用以解决现有技术中光学结构的出射光线存在杂散光而导致形成炫光问题，能够避免出现杂散光，提高视觉防眩效果。
4.本发明还提供一种照明灯具。
5.本发明提供一种光学结构，包括反光杯，所述反光杯设有椭球形空腔，所述椭球形空腔的两端敞口，一端敞口形成入光口，另一端敞口形成出光口，所述椭球形空腔具有第一焦点位置和第二焦点位置，所述入光口位于所述第一焦点位置处，所述出光口位于所述第二焦点位置处，所述第一焦点位置适于安装光源；
6.其中，所述反光杯的内周面形成反射面，光源的一部分入射光线适于由所述反射面发生一次反射并从所述出光口的所述第二焦点位置出射，光源的另一部分入射光线适于从所述出光口直接出射。
7.根据本发明提供一种的光学结构，所述入光口的所在平面和所述出光口的所在平面均垂直于所述椭球形空腔的长轴。
8.根据本发明提供的一种光学结构，所述反光杯的端部由所述入光口沿其轴向延伸有过渡段，所述过渡段的长度与光源的高度相适配。
9.根据本发明提供的一种光学结构，所述反光杯包括第一杯体和第二杯体，所述第一杯体和所述第二杯体对接以在内部形成所述椭球形空腔。
10.根据本发明提供的一种光学结构，所述第一杯体和所述第二杯体的轴线均与所述椭球形空腔的长轴同轴。
11.根据本发明提供的一种光学结构，所述第一杯体和所述第二杯体的轴线均与所述椭球形空腔的短轴同轴。
12.根据本发明提供的一种光学结构，所述第一杯体和所述第二杯体朝向彼此的端面分别设有卡接件和卡槽，并通过所述卡接件和所述卡槽卡接。
13.根据本发明提供的一种光学结构，所述反光杯的内周面设有真空电镀层，所述真空电镀层的表面形成所述反射面。
14.本发明还提供一种照明灯具，包括光源以及如前述的光学结构，所述光源适于安装于所述入光口的所述第一焦点位置处。
15.根据本发明提供的一种照明灯具，还包括外壳，所述外壳内部设有安装槽，所述反光杯和所述光源适于安装于所述安装槽内。
16.根据本发明提供的一种照明灯具，所述安装槽的槽底面连接有电路板，所述光源安装于所述电路板，所述安装槽的槽口处设有向所述反光杯长轴方向延伸的环形抵接部，所述反光杯的一端与所述电路板相抵接，所述反光杯的另一端与所述环形抵接部相抵接。
17.根据本发明提供的一种照明灯具，沿所述入光口至所述出光口的方向，所述环形抵接部的内周面逐渐远离所述反光杯的长轴。
18.本发明实施例提供的光学结构，通过在反光杯内部形成椭球形空腔，并使入光口和出光口分别位于第一焦点位置处和第二焦点位置处，在反光杯的内周面形成反射面，光源的一部分入射光线可以经过反射面发生一次反射后从出光口的第二焦点位置出射，光源的另一部分入射光线可以直接从出光口直接出射。通过椭球形空腔的弧面形成反射面，对部分入射光线进行控光，使经过一次反射后的光线都能从出光口的第二焦点位置出射，实现小孔出光，避免了出现杂散光，防止了炫光的产生，提升了光学结构的视觉防眩晕效果，而且另一部分入射光线直接从出光口出射，不需要通过光学结构进行控光，避免能量损失，且不会对前述的部分入射光线产生干涉和影响。
19.本发明实施例提供的照明灯具，通过使用上述光学结构，反光杯的椭球形空腔的弧面形成反射面，可以对部分入射光线进行控光，使经过一次反射后的光线都能从出光口的第二焦点位置出射，实现小孔出光，避免了出现杂散光，防止了炫光的产生，提升了光学结构的视觉防眩晕效果，而且另一部分入射光线直接从出光口出射，不需要通过光学结构进行控光，避免能量损失，且不会对前述的部分入射光线产生干涉和影响。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
21.图1是本发明提供的光学结构的立体结构示意图；
22.图2是本发明提供的光学结构的剖视图；
23.图3是本发明提供的光学结构中，第一杯体的立体结构示意图；
24.图4是本发明提供的光学结构中，第二杯体的立体结构示意图；
25.图5是本发明提供的照明灯具的光路图；
26.图6是本发明提供的照明灯具的光斑图；
27.图7是本发明提供的照明灯具的极坐标配光曲线图。
28.附图标记：
29.100、反光杯；110、椭球形空腔；120、入光口；130、出光口；140、反射面；150、第一杯体；160、第二杯体；170、卡接件；180、卡槽；200、过渡段；300、光源；400、外壳；410、安装槽；420、抵接部；500、电路板。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
31.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
33.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
35.下面结合图1-图7描述本发明的光学结构的实施例。
36.如图1和图2所示，本实施例中的光学结构主要包括反光杯100，反光杯100设有椭球形空腔110，椭球形空腔110的两端敞口，其中一端敞口形成入光口120，另一端敞口形成出光口130，椭球形空腔110具有第一焦点位置和第二焦点位置，入光口120位于第一焦点位置处，出光口130位于第二焦点位置处，第一焦点位置适于安装光源300。
37.其中，反光杯100的内周面形成反射面140，光源300的一部分入射光线适于由反射面140发生一次反射并从出光口130的第二焦点位置出射，光源300的另一部分入射光线适于从出光口130直接出射。
38.在本实施例中，通过在反光杯100内部形成椭球形空腔110，并使入光口120和出光口130分别位于第一焦点位置处和第二焦点位置处，在反光杯100的内周面形成反射面140，光源300的一部分入射光线可以经过反射面140发生一次反射后从出光口130的第二焦点位置出射，光源300的另一部分入射光线可以直接从出光口130直接出射。如图5所示，通过椭球形空腔110的弧面形成反射面140，对部分入射光线进行控光，使经过一次反射后的光线都能从出光口130的第二焦点位置出射，实现小孔出光，避免了出现杂散光，防止了炫光的产生，提升了光学结构的视觉防眩晕效果。另一部分入射光线直接从出光口出射，不需要通过光学结构进行控光，避免能量损失，且不会对前述的部分入射光线产生干涉和影响。
39.椭球形空腔110的第一焦点位置和第二焦点位置根据椭球形具体尺寸来决定，基于内部的椭球形空腔110的结构，反光杯100的反射面140为椭球形弧面，当光源300从第一焦点位置产生入射光线时，入射光线经过反射面140发生一次反射后始终会从出光口130的第二焦点位置出射，实现小孔出光。
40.相较于传统光学结构中光源300的入射光线需要穿入光学结构，并在光学结构内进行控光后再穿出光学结构的方式，本实施例中的反光杯100中，光源300的入射光线无需穿透反光杯100，只需要在反光杯100内表面产生一次反射便能完成控光。其控光方式简单，消除了传统光学结构由于折射过程中界面反射的原因造成杂散光并形成眩光的问题。避免了出现杂散光，防止了炫光的产生，提升了光学结构的视觉防眩晕效果，提升了光照质量。而且另一部分入射光线直接从出光口出射，不需要通过光学结构进行控光，避免能量损失，同时不会与前述的部分入射光线产生干涉和影响。
41.在本实施例中，入光口120的所在平面和出光口130的所在平面均垂直于椭球形空腔110的长轴。可以理解的是，此时相当于是一椭球形壳体在第一焦点位置和第二焦点位置沿垂直于椭球形长轴的方向切开后形成反光杯100。这样的结构能使反射面140能对照射到侧边的入射光线进行充分控光，避免出现控光盲区。
42.根据本发明提供的光学结构，反光杯100的端部由入光口120沿其轴向延伸有过渡段200，过渡段200的长度与光源300的高度相适配。可以理解的是，光源300具有一定的厚度，在安装光源300时，需要确保光源300的出光面与入光口120的位置齐平，且使光源300位于第一焦点位置处。通过设置过渡段200以适应光源300的厚度，从而确保光源300的出光面与入光口120的位置齐平。其中，过渡段200与反光杯100一体成型。
43.反光杯100包括第一杯体150和第二杯体160，第一杯体150和第二杯体160对接以在内部形成椭球形空腔110。
44.本实施例中，将反光杯100设置为两个部分，即第一杯体150和第二杯体160，以便于脱模。可以理解的是，具有椭球形空腔110的反光杯100直接注塑成型会难以脱模，而将其分为两部分后可以分别注塑成型第一杯体150和第二杯体160后，分别脱模后再使第一杯体150和第二杯体160形成连接，以得到反光杯100。
45.在一个实施例中，如图3和图4所示，第一杯体150和第二杯体160的轴线均与椭球形空腔110的长轴同轴。以图1的视角而言，此时第一杯体150和第二杯体160上下对接，从而形成具有椭球形空腔110的反光杯100，本实施例中，第一杯体150和第二杯体160的结构类似杯体。
46.在另一个实施例中，第一杯体150和第二杯体160的轴线均与椭球形空腔110的短轴同轴。以图1的视角而言，此时第一杯体150和第二杯体160左右对接，从而形成具有椭球形空腔110的反光杯100，本实施例中，第一杯体150和第二杯体160的结构类似腰形。
47.如图3和图4所示，第一杯体150和第二杯体160朝向彼此的端面分别设有卡接件170和卡槽180，并通过卡接件170和卡槽180卡接。
48.当第一杯体150和第二杯体160上下对接时，第一杯体150和第二杯体160的端面均为圆环面。在第一杯体150的圆环面设置至少两个卡接件170，在第二杯体160的圆环面设置至少两个卡槽180，通过至少两个卡接件170和至少两个卡槽180形成卡接，以实现第一杯体150和第二杯体160的相互连接，且避免第一杯体150和第二杯体160之间出现转动。当然也
可以在第一杯体150的圆环面设置至少两个卡槽180，在第二杯体160的圆环面设置至少两个卡接件170，同样能实现第一杯体150和第二杯体160的相互连接。
49.当第一杯体150和第二杯体160左右对接时，第一杯体150和第二杯体160的端面均为两个圆弧面。在第一杯体150每一个圆弧面设置至少一个卡接件170，在第二杯体160的每一个圆弧面设置至少一个卡槽180，通过卡接件170和卡槽180形成卡接，实现第一杯体150和第二杯体160的相互连接。当然也可以在第一杯体150的每一个圆弧面设置至少一个卡槽180，在第二杯体160的每一个圆弧面设置至少一个卡接件170，也能实现二者的相互连接。
50.在本发明的另一个实施例中，第一杯体150和第二杯体160还能通过粘接的方式实现对接，例如可以在第一杯体150朝向第二杯体160的端面设置胶粘剂或胶带来实现粘接相连。
51.在本发明的另一个实施例中，第一杯体150和第二杯体160还能通过螺纹连接的方式实现对接，此方式适用于第一杯体150和第二杯体160上下对接。例如可以在第一杯体150和第二杯体160朝向彼此的端面分别设置环形连接件和环形槽，可以在环形连接件的内周面或外周面设置第一螺纹，在环形槽的槽壁面设置于第一螺纹相匹配的第二螺纹，以实现二者的螺纹连接，且此时环形连接件装配于环形槽内，不会影响第一杯体150和第二杯体160端面的贴合。
52.在本发明的另一个实施例中，第一杯体150和第二杯体160还能通过紧固件实现对接。可以在第一杯体150和第二杯体160的外周面分别设置连接耳，连接耳上分别开设连接孔，当第一杯体150和第二杯体160相互对接时，两个连接耳相贴且两个连接孔相对齐，利用紧固件穿设于两个连接孔内实现第一杯体150和第二杯体160之间的固定连接。
53.在本实施例中，反光杯100的内周面通过真空电镀形成反射面140。即反光杯100的内周面设有真空电镀层，真空电镀层的表面形成反射面140。
54.另一方面，本发明还提供一种照明灯具，包括光源300以及前述实施例中的光学结构，光源300适于安装于入光口120的第一焦点位置处。
55.在本实施例中，通过使用上述光学结构，反光杯100的椭球形弧面的反射面140可以对部分入射光线进行控光，使经过一次反射后的光线都能从出光口130的第二焦点位置出射，实现小孔出光，避免了出现杂散光，防止了炫光的产生，提升了光学结构的视觉防眩晕效果，而且另一部分入射光线直接从出光口出射，不需要通过光学结构进行控光，避免能量损失，且不会对前述的部分入射光线产生干涉和影响。
56.如图5所示，本实施例中的照明灯具还包括外壳400，外壳400内部设有安装槽410，反光杯100和光源300安装于安装槽410内。通过外壳400可以对反光杯100和光源300起到保护的作用，避免反光杯100和光源300直接漏于外部。
57.在安装槽410的槽底面连接有电路板500，光源300安装于电路板500，安装槽410的槽口处设有向反光杯100长轴方向延伸的环形抵接部420，反光杯100的一端与电路板500相抵接，反光杯100的另一端与环形抵接部420相抵接。可以通过环形抵接部420配合安装槽410底部的电路板500来实现反光杯100的位置固定。
58.其中，环形抵接部420延伸至与出光口130相齐平的位置。
59.环形抵接部420适于与外壳400一体成型。
60.电路板500为pcb板，光源300为led光源300，led光源300直接电连接安装于pcb板
上。
61.如图5所示，沿入光口120至出光口130的方向，环形抵接部420的内周面逐渐远离反光杯100的长轴。从而对出射光线进行避让，避免环形抵接部420影响光线的出射。
62.如图6的光斑图和图7的极坐标配光曲线图所示，经过实验可知，照明灯具在采用前述实施例中的光学结构后照明质量显著提升。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。