CN108253380B - 一种光学元件以及具有该光学元件的照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光学元件和照明装置，用于处理光源发出的光线，包括入光面和出光面，所述出光面包括对称设置的第一弧面和第二弧面，所述入光面包括对称设置的第一入光面和第二入光面，所述第一入光面和第二入光面分别具有微结构，所述第一弧面和第二弧面的连接处形成凹陷，用任意一直线连接所述入光面、出光面和光源，所述直线上所述出光面到光源的距离与所述入光面到光源的距离之差小于2毫米。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种光学元件和照明装置，尤其指一种具有光学元件的照明装置。
【背景技术】
随着照明技术的进步，LED灯越来越广泛的应用于各种照明环境。现有技术中的吸顶灯或者广告灯箱中很多都还在用传统的荧光灯管，光效低，耗能高。从替代的角度出发，LED灯管能很便利地替代吸顶灯里面的荧光灯管。但是由于灯管的配光角度和配光形状的限制，不能解决吸顶灯面罩上的暗区问题，会在面罩上形成很难看的暗条纹。
因此，为了克服上述缺陷，有必要提供一种改进的光学元件和照明装置。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光学元件。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种光学元件，用于处理光源发出的光线，包括入光面和出光面，所述出光面包括对称设置的第一弧面和第二弧面，所述入光面包括对称设置的第一入光面和第二入光面，所述第一入光面和第二入光面分别具有微结构，所述第一弧面和第二弧面的连接处形成凹陷，用任意一直线连接所述入光面、出光面和光源，所述直线上所述出光面到光源的距离与所述入光面到光源的距离之差小于2毫米。
优选地，所述入光面任意一点与所述光源的距离大于2毫米。
优选地，所述第一入光面和第二入光面的连接处也形成凹陷。
优选地，所述第一弧面和第二弧面为光滑表面。
优选地，所述第一入光面和第二入光面的微结构呈对称分布。
优选地，所述第一入光面的微结构包括呈锯齿状的第一锯齿部、第二锯齿部以及位于所述第一锯齿部、第二锯齿部之间，并连接第一锯齿部和第二锯齿部的光滑的第一平滑部。
优选地，所述第二入光面的微结构包括呈锯齿状的第三锯齿部、第四锯齿部以及位于所述第三锯齿部、第四锯齿部之间，并连接第三锯齿部和第四锯齿部的光滑的第二平滑部。
优选地，所述第一入光面的第一锯齿部连接所述第二入光面的第三锯齿部，从而使得第一入光面和第二入光面的连接处具有连续的锯齿形微结构。
优选地，所述第一入光面和第二入光面的连接处为光滑表面。
优选地，所述光学元件由两种透光率不同的材料制成，所述第一入光面和第二入光面的连接处、所述第一出光面和第二出光面的连接处位于所述光学元件中心，其透光率比光学元件两侧的透光率低。
相较于现有技术，本发明光学元件有以下优点：减小中心部位的光强，并形成均匀的配光，使得通过该光学元件射出的光线分布均匀，没有暗区。
本发明的目的还在于提供一种照明装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种照明装置，包括上述的光学元件、光源以及与所述光学元件一体成型的壳体，所述光源位于所述光学元件与所述壳体形成的容置空间中。
优选地，所述壳体由绝缘材料制成。
优选地，所述光源与所述光学元件之间具有空气槽，所述光源包括光源板以及LED颗粒，所述光源板与所述壳体的底部连接。
优选地，所述壳体的两侧分别具有安装槽，所述光源板的两侧分别位于安装槽中从而将光源板固定于所述壳体内。
优选地，所述光源与所述光学元件和所述壳体之间都具有空气槽。
优选地，所述光学元件与所述壳体连接处具有安装槽，所述光源安装于所述安装槽中。
优选地，所述壳体两侧具有几字型的固定槽，所述固定槽向所述壳体内部凹陷。
优选地，所述光源包括光源板和LED颗粒，所述LED颗粒排列成行，所述光学元件的第一入光面和第二入光面的连接处与所述LED颗粒投影在所述壳体的底面时，所述第一入光面和第二入光面的连接处的投影与所述LED颗粒的投影至少部分重合。
相较于现有技术，本发明照明装置有以下优点：结构简单、配光均匀，没有暗区。
【附图说明】
图1为本发明的第一较佳实施例的照明装置的侧视图。
图2为本发明的第一较佳实施例的照明装置的光学元件和壳体的立体图。
图3为本发明的第二较佳实施例的照明装置的侧视图。
【具体实施方式】
请参照图1和图2所示，本发明第一较佳实施例的一种光学元件10，用于处理光源30发出的光线，包括入光面101和出光面102，出光面102包括对称设置的第一弧面1021和第二弧面1022。入光面101包括对称设置的第一入光面1011和第二入光面1012。第一入光面1011和第二入光面1012分别具有微结构，第一弧面1021和第二弧面1022的连接处1023形成凹陷，用任意一直线（未图示）连接入光面101、出光面102和光源30，直线上出光面102到光源30的距离与入光面102到光源的距离之差小于2毫米。本发明的光学元件10是一个匀光罩而不是一个透镜，该光学元件10通过形状、微结构使得光源30的光线通过光学元件10之后，光分布均匀，中心部分光强不至于过强使得其他部分形成暗斑。
第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013也形成凹陷。即入光面101和出光面102大致平行。其他实施例中，第一入光面1011和第二入光面1012连接处1013也可以不形成凹陷。
本实施例中，入光面101任意一点与光源30的距离大于2毫米。其他实施例中，入光面101与光源30的距离也可以根据需要调整。
第一弧面1021和第二弧面1022为光滑表面。第一入光面1011和第二入光面1012的微结构呈对称分布。第一入光面1011的微结构包括呈锯齿状的第一锯齿部10111、第二锯齿部10112以及位于第一锯齿部10111、第二锯齿部10112之间，并连接第一锯齿部10111和第二锯齿部10112的光滑的第一平滑部10113。第二入光面1012的微结构包括呈锯齿状的第三锯齿部10121、第四锯齿部10122以及位于第三锯齿部10121、第四锯齿部10122之间，并连接第三锯齿部10121和第四锯齿部10122的光滑的第二平滑部10123。
第一入光面1011的第一锯齿部10111连接第二入光面1012的第三锯齿部10121，从而使得第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013具有连续的锯齿形微结构。其他实施例中，第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013也可以为光滑表面而不具有微结构。
本实施例中，光学元件10由相同的材料制成。其他实施例中，光学元件10也可以由两种透光率不同的材料制成。例如将第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013、第一出光面1021和第二出光面1022的连接处1023用透光率相对较低的材料制成，使得第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013、第一出光面1021和第二出光面1022的连接处1023位于光学元件10中心，其透光率比光学元件10两侧的透光率低。光学元件10中心的透光率低能够使得中心光强进一步弱化，从而使得光分布更均匀。
本实施例还提供一种照明装置1，包括上述的光学元件10、光源30以及与光学元件10一体成型的壳体20。光源30位于光学元件10与壳体20形成的容置空间中。
本实施例中，壳体20由绝缘材料制成。其他实施例中，壳体20也可以由金属材料制成，这样光学元件10与壳体20分开成型再组装。
光源30与光学元件10之间具有空气槽40，光源30包括光源板302以及LED颗粒301，光源板302与壳体20的底部连接。壳体20的两侧分别具有安装槽201，光源板302的两侧分别位于安装槽201中从而将光源板302固定于壳体20内。LED颗粒301排列成行，光学元件10的第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013与LED光源颗粒301投影在壳体20的底面202时，第一入光面1011和第二入光面1012的连接处1013的投影与LED颗粒301的投影至少部分重合。
请参照图3所示，本发明第二较佳实施例的一种光学元件50，用于处理光源60发出的光线，包括入光面501和出光面502，出光面502包括对称设置的第一弧面5021和第二弧面5022。入光面501包括对称设置的第一入光面5011和第二入光面5012。第一入光面5011和第二入光面5012分别具有微结构，第一弧面5021和第二弧面5022的连接处5023形成凹陷，用任意一直线（未图示）连接入光面501、出光面502和光源60，直线上出光面502到光源60的距离与入光面502到光源的距离之差小于2毫米。第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013也形成凹陷。即入光面501和出光面502大致平行。其他实施例中，第一入光面5011和第二入光面5012连接处5013也可以不形成凹陷。
本实施例中，入光面501任意一点与光源60的距离大于2毫米。其他实施例中，入光面501与光源60的距离也可以根据需要调整。
第一弧面5021和第二弧面5022为光滑表面。第一入光面5011和第二入光面5012的微结构呈对称分布。第一入光面5011的微结构包括呈锯齿状，具有密度不同的至少两组锯齿结构（未标号）。第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013为光滑平面。
本实施例中，光学元件50由两种透光率不同的材料制成。第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013、第一出光面5021和第二出光面5022的连接处5023用透光率相对较低的材料制成，使得第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013、第一出光面5021和第二出光面5022的连接处5023位于光学元件50中心，其透光率比光学元件50两侧的透光率低。光学元件50中心的透光率低能够使得中心光强进一步弱化，从而使得光分布更均匀。
本实施例还提供一种照明装置8，包括上述的光学元件50、光源60以及与光学元件50一体成型的壳体70。光源60位于光学元件50与壳体70形成的容置空间中。光学元50件与壳体70连接处具有安装槽80。光11源60安装于安装槽80中。
壳体70两侧具有几字型的固定槽701，固定槽701向壳体70内部凹陷。
光源60包括光源板601和LED颗粒602，LED颗粒602排列成行，光学元件50的第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013与LED颗粒602投影在壳体70的底面时，第一入光面5011和第二入光面5012的连接处5013的投影与LED颗粒602的投影至少部分重合。
本实施例中，壳体70由绝缘材料制成。其他实施例中，壳体70也可以由金属材料制成，这样光学元件50与壳体70分开成型再组装。
光源30与光学元件10和壳体20之间都具有空气槽40。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (17)
1.一种光学元件，用于处理光源发出的光线，包括入光面和出光面，所述出光面包括对称设置的第一弧面和第二弧面，所述入光面包括对称设置的第一入光面和第二入光面，所述第一入光面和第二入光面分别具有微结构，所述第一弧面和第二弧面的连接处形成凹陷，用任意一直线连接所述入光面、出光面和光源；所述第一入光面的微结构包括呈锯齿状的第一锯齿部、第二锯齿部以及位于所述第一锯齿部、第二锯齿部之间，并连接第一锯齿部和第二锯齿部的光滑的第一平滑部。
2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述入光面任意一点与所述光源的距离大于2毫米。
3.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述第一入光面和第二入光面的连接处也形成凹陷。
4.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述第一弧面和第二弧面为光滑表面。
5.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述第一入光面和第二入光面的微结构呈对称分布。
6.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述第二入光面的微结构包括呈锯齿状的第三锯齿部、第四锯齿部以及位于所述第三锯齿部、第四锯齿部之间，并连接第三锯齿部和第四锯齿部的光滑的第二平滑部。
7.如权利要求6所述的光学元件，其特征在于：所述第一入光面的第一锯齿部连接所述第二入光面的第三锯齿部，从而使得第一入光面和第二入光面的连接处具有连续的锯齿形微结构。
8.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述第一入光面和第二入光面的连接处为光滑表面。
9.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于：所述光学元件由两种透光率不同的材料制成，所述第一入光面和第二入光面的连接处、所述第一弧面和第二弧面的连接处位于所述光学元件中心，其透光率比光学元件两侧的透光率低。
10.一种照明装置，包括权利要求1至9中任意一项所述的光学元件、光源以及与所述光学元件一体成型的壳体，所述光源位于所述光学元件与所述壳体形成的容置空间中。
11.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于：所述壳体由绝缘材料制成。
12.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于：所述光源与所述光学元件之间具有空气槽，所述光源包括光源板以及LED颗粒，所述光源板与所述壳体的底部连接。
13.如权利要求12所述的照明装置，其特征在于：所述壳体的两侧分别具有安装槽，所述光源板的两侧分别位于安装槽中从而将光源板固定于所述壳体内。
14.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于：所述光源与所述光学元件和所述壳体之间都具有空气槽。
15.如权利要求14所述的照明装置，其特征在于：所述光学元件与所述壳体连接处具有安装槽，所述光源安装于所述安装槽中。
16.如权利要求14所述的照明装置，其特征在于：所述壳体两侧具有几字型的固定槽，所述固定槽向所述壳体内部凹陷。
17.如权利要求10所述的照明装置，其特征在于：所述光源包括光源板和LED颗粒，所述LED颗粒排列成行，所述光学元件的第一入光面和第二入光面的连接处与所述LED颗粒投影在所述壳体的底面时，所述第一入光面和第二入光面的连接处的投影与所述LED颗粒的投影至少部分重合。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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