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一种光导及灯具的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种光导及灯具的制作方法

1.本技术涉及照明系统技术领域,更具体地说,是涉及一种光导及灯具。


背景技术:

2.led光源具有节能环保、使用寿命长、体积小、重量轻、结构坚固等诸多优点,因此被普遍用于灯具。目前,有一种条状灯带,其壳体内间隔设置多个led灯珠,在通电后,多个led灯珠均被点亮,多个led灯珠发出的光穿过条状灯带的壳体,使得整个壳体呈现条形发光效果。但是,由于多个led灯珠为间隔设置,而每个led灯珠的法向光强最大,而侧向的光强相对较弱,因此条状灯带发出的光线呈现明显的光斑状,光照不均匀,美观度较低。
3.为解决上述问题,现有技术中有一种灯带,在每个led灯珠上均扣设大角度透镜,以通过透镜将led灯珠发出的光线折射后再射出,降低led灯珠的法向与侧向之间的光强差,从而在一定程度上改善了光照不均匀的问题,但上述灯带仍存在比较明显的光斑,仍存在一定程度的光照不均匀的问题,影响整体照射效果。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的在于提供一种光导及灯具,旨在解决现有光导技术中光照效果不均匀,影响整体照射效果的技术问题。
5.为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:提供一种光导,包括:条形导光结构和至少一个弧形导光组,所述弧形导光组包括第一弧形导光部和第二弧形导光部,所述第一弧形导光部和所述第二弧形导光部均有一端与所述条形导光结构连接,另一端为入光面,所述入光面用于与发光体相对设置;所述第一弧形导光部与所述第二弧形导光部沿所述条形导光结构间隔设置,所述第一弧形导光部的凹面与所述第二弧形导光部的凹面相对设置。
6.通过采用上述方案,第一弧形导光部的入光面和第二弧形导光部的入光面分别与发光体相对设置,可将发光体的光线最大限度地入射到弧形导光组的第一弧形导光部或第二弧形导光部中。与第一弧形导光部相对设置的发光体将光线由第一弧形导光部的入光面射入第一弧形导光部中,光线在第一弧形导光部中传播时,在边缘处发生反射,由于第一弧形导光部为弧形结构,因此光线在第一导光部的入光面与出光面之间除折射外还进行了多次反射,第一弧形导光部出射的光线进入条形导光结构中,最终由条形导光结构射出。同理,与第二弧形导光部相对设置的发光体将光线由第二弧形导光部的入射面射入第二弧形导光部中,光线在第二弧形导光部中经过多次反射后进入条形导光结构中,最终经由条形导光结构射出。
7.一方面,入射到弧形导光组中的光线在第一弧形导光部内和第二弧形导光部内经过了多次反射传播,增加了光线出射角度。另一方面,第一弧形导光部和第二弧形导光部均有一端与条形导光结构连接,经由弧形导光组反射的不同角度的光线射入条形导光结构中,再经由条形导光结构的一端进行光线折射后向外照射。也即是说,多个发光体发射的光
线均会射入同一条形导光结构,并经该条形导光结构射出,与现有技术中多个间隔设置的发光体分别将光线射出的方式相比,采用本技术提供的光导射出光线可弱化间隔的发光体之间区域的暗区,从一定程度上弱化或解决光斑问题,提高光照均匀度,整体照射效果会更好。
8.在一个实施例中,所述弧形导光组为多个,所述弧形导光组的中心与相邻所述弧形导光组的中心之间的距离范围为60mm-80mm。
9.在一个实施例中,所述第一弧形导光部的曲率与所述第二弧形导光部的曲率相同。
10.在一个实施例中,所述条形导光结构包括相切面,所述相切面与所述弧形导光组连接,且所述相切面与所述第一弧形导光部的凸面相切,所述相切面与所述第二弧形导光部的凸面相切,所述相切面与所述条形导光结构的出光面相对设置。
11.通过采用上述方案,条形导光结构的相切面与第一弧形导光部的凸面相切,条形导光结构的相切面与第二弧形导光部的凸面相切,可以让弧形导光组内的光线尽量沿着条形导光结构的长度方向平行的方向入射进去,避免入射区域的曝亮,同时也能在一定程度上保证一定长度内传导的光强相对较高。
12.在一个实施例中,所述第一弧形导光部和所述第二弧形导光部均包括连接面和入光面,所述第一弧形导光部的连接面和所述第二弧形导光部的连接面均与所述条形导光结构的相切面连接,所述第一弧形导光部入光面和所述第二弧形导光部的入光面分别与发光体相对设置。
13.通过采用上述方案,第一弧形导光部的连接面和第二弧形导光部的连接面均与条形导光结构的相切面连接,以使得光线经由条形导光结构的相切面进入条形导光结构内。第一弧形导光部的入光面和第二弧形导光部的入光面分别与发光体相对设置,便于将发光体的光线最强处入射到弧形导光组中。
14.在一个实施例中,所述条形导光结构设置有多个齿状结构,相邻的两个所述齿状结构相衔接。
15.通过采用上述方案,齿状结构可将条形导光结构得到的光线进行进一步折射/反射出去,出光角度与齿状结构的倾角的角度有关,出光角度相对更易控制。
16.在一个实施例中,各所述齿状结构均具有凸出于所述条形导光结构且相对倾斜设置的第一斜面和第二斜面,所述第一斜面与所述条形导光结构的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度,和/或所述第二斜面与所述条形导光结构的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度。通过采用上述方案,齿状结构对光线的反射效果会更好。
17.本技术还提供了一种灯具,包括:扩散板、发光体、外壳和如上述任一技术方案所述的光导,所述扩散板、所述发光体和所述光导均设置于所述外壳内侧,所述扩散板与所述光导的出光面相对设置,所述发光体的出光面与所述光导的入光面相对设置。
18.通过采用上述方案,发光体的光线经过光导反射和折射后,经由扩散板向外照射,从而得到均匀的照射效果。由于灯具采用了上述技术方案提供的光导,因此至少具有光导的所有优势。
19.在一个实施例中,所述光导与所述扩散板之间的距离范围为15mm~20mm。
20.在一个实施例中,所述发光体包括led灯。
21.通过采用上述方案,led灯成本较低且节能环保。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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。
23.图1为本实用新型实施例提供的一种光导的结构示意图;
24.图2是图1中a处的局部放大图;
25.图3是应用有本实用新型实施例提供的光导的灯具的主视图;
26.图4是图3中b处的局部放大图。
27.上述附图所涉及的标号明细如下:
28.100-光导;110-条形导光结构;111-相切面;112-齿状结构;120-第一弧形导光部;130-第二弧形导光部;200-扩散板;300-发光体。
具体实施方式
29.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,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仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
30.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述:
31.实施例一
32.请参阅图1和图3,本实用新型提供一种光导100,包括:条形导光结构110和至少一个弧形导光组,弧形导光组包括第一弧形导光部120和第二弧形导光部130,第一弧形导光部120和第二弧形导光部130均有一端与条形导光结构110连接,另一端为入光面,入光面用于与发光体300相对设置;第一弧形导光部120与第二弧形导光部130沿条形导光结构间隔设置,第一弧形导光部120的凹面与第二弧形导光部130的凹面相对设置。
33.在上述方案中,第一弧形导光部120的入光面和第二弧形导光部130的入光面分别与发光体300相对设置,可将发光体300的光线最大限度的入射到弧形导光组的第一弧形导光部120或第二弧形导光部130中。具体地,与第一弧形导光部120相对设置的发光体300将光线由第一弧形导光部120的入光面射入第一弧形导光部120中,光线在第一弧形导光部120中传播时,在边缘处发生反射,由于第一弧形导光部120为弧形结构,因此光线在第一弧形导光部120的入光面与出光面之间除折射外还进行了多次反射,第一弧形导光部120出射的光线进入条形导光结构110中,最终由条形导光结构110射出。同理,与第二弧形导光部130相对设置的发光体300将光线由第二弧形导光部130的入射面射入第二弧形导光部130中,光线在第二弧形导光部130中经过多次反射后进入条形导光结构110中,最终经由条形导光结构110射出。
34.一方面,入射到弧形导光组中的光线在第一弧形导光部120内和第二弧形导光部130内经过了多次反射传播,增加了光线出射角度。另一方面,第一弧形导光部120和第二弧形导光部130均有一端与条形导光结构110连接,经由弧形导光组反射的不同角度的光线射
入条形导光结构110中,再经由条形导光结构110的一端进行光线折射后向外照射。也即是说,多个发光体300发射的光线均会射入同一条形导光结构110,并经该条形导光结构110射出,与现有技术中多个间隔设置的发光体300分别将光线射出的方式相比,采用本技术提供的光导100射出光线可弱化间隔的发光体300之间区域的暗区,从一定程度上弱化甚至解决光斑问题,提高光照均匀度,整体照射效果会更好。
35.弧形导光组的数量可以为一个或多个,具体可根据应用有光导100的灯具的尺寸进行设定。当弧形导光组为一个,对应设置两个发光体300,这种情况适用于尺寸较小的灯具。当弧形导光组为多个,对应设置更多发光体300,该种情况适用于尺寸相对较大的灯具。可根据光导100适用的灯具尺寸或者其他个性化需求设置弧形导光组的数量。
36.当灯具相对较大时,可采用相对更多数量的弧形导光组。当弧形导光组的数量为多个时,可采用如下设置方式:
37.沿条形导光结构110的长度方向,多个弧形导光组间隔设置,在相邻的两个弧形导光组中,其中一个弧形导光组中的第一弧形导光部120相邻设置有另一个弧形导光组中的第二弧形导光部130。
38.举例来说,在图3示出的光导100中,沿条形导光结构110的长度方向间隔设置有四个弧形导光组,图1所示方向中,条形导光结构110的长度方向为左右方向,则在条形导光结构110上由左至右分别设置有四个弧形导光组。在四个弧形导光组中,均为第一弧形导光部120位于第二弧形导光部130的左侧,也即第一个弧形导光组中的第二弧形导光部130与第二个弧形导光组中的第一弧形导光部120相邻且间隔设置,第二个弧形导光组中的第二弧形导光部130与第三个弧形导光组中的第一弧形导光部120相邻且间隔设置;第三个弧形导光组中的第二弧形导光部130与第四个弧形导光组中的第一弧形导光部120相邻且间隔设置。
39.当弧形导光组的数量为多个时,相邻的弧形导光组之间的距离相近或相同。优选地,相邻的弧形导光组之间的距离相同。相邻的弧形导光组之间的距离,具体指相邻弧形导光组的中心之间的距离。具体地,弧形导光组的中心位于该弧形导光组内的第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的对称轴上,两个弧形导光组的对称轴之间的最短距离,也即相邻的弧形导光组的中心之间的距离。在图3中,c点为第二个弧形导光组的中心点,该点位于第二个弧形导光组中第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的对称轴上,d点为第三个弧形导光组的中心点,该点位于第三个弧形导光组中第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的对称轴上,c点与d点之间的距离l即为第二个弧形导光组与第三个弧形导光组之间的距离。
40.举例来说,在一个实施例中,弧形导光组为多个,弧形导光组的中心与相邻弧形导光组的中心之间的距离范围为60mm-80mm,相邻的弧形导光组的中心之间的距离可以相近或相同。例如,第一个弧形导光组的中心和第二个弧形导光组的中心之间的距离为70mm,第二个弧形导光组的中心和第三个弧形导光组的中心之间的距离为69.9mm,第三个弧形导光组的中心和第四个弧形导光组的中心之间的距离为70.1mm。
41.优选地,相邻的弧形导光组的中心之间的距离相同。例如,相邻的弧形导光组的中心之间的距离均为60mm;或者,相邻的弧形导光组的中心之间的距离均为70mm;或者,相邻的弧形导光组的中心之间的距离均为80mm。
42.由于弧形导光组的间距即为相近甚至间距完全一致,因此可使得由各弧形导光组射入条形导光结构110的光线在条形导光结构110的入光面分布更为均匀,从而进一步提高了条形导光结构110发出的光线的均匀度。
43.在一个实施例中,第一弧形导光部120的曲率与第二弧形导光部130的曲率相同。第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的结构相同,尺寸相同,且对称设置。在第一弧形导光部120中,朝向第二弧形导光部130的一面为凹面,远离第二弧形导光部130的一面为凸面。第一弧形导光部120的凹面与第二弧形导光部130的凹面相对设置,第二弧形导光部130的凸面与相邻第一弧形导光部120的凹面相对设置。具体地,第一弧形导光部120的曲率与第二弧形导光部130的曲率相似,可使来自发光体300的光线射入弧形导光组后,光线在第一弧形导光部120和第二弧形导光部130中传播,并在边缘处发生反射。
44.优选地,第一弧形导光部120的曲率与第二弧形导光部130的曲率相同,也即是说第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的弯曲程度相同。在一个实施例中,条形导光结构110包括相切面111,相切面111与弧形导光组连接,且相切面111与第一弧形导光部120的凸面相切,相切面111与第二弧形导光部130的凸面相切,相切面111与条形导光结构110的出光面相对设置。相切面为条形导光结构110的入光面。
45.如图1所示,将条形导光结构110平行于水平面放置,且使得弧形导光组位于条形导光结构110下方时,第一弧形导光部120和第二弧形导光部130在竖直面内的投影中,条形导光结构110的相切面111的投影为一条直线,第一弧形导光部120的凸面和凹面的投影均为弧形线,相切面化为的直线分别与第一弧形导光部120化为的两条弧形线相切。同样地,相切面化为的直线分别与第二弧形导光部130化为的两条弧形线相切。
46.通过上述设置,使得第一弧形导光部120与条形导光结构110相切,如此可使得经由第一弧形导光部120出射的光线在入射到条形导光结构110时,光线的入射方向与条形导光结构110的长度方向平行或几乎平行。同样地,第二弧形导光部130与条形导光结构110相切,如此可使得经由第二弧形导光部130出射的光线在入射到条形导光结构110时,光线的入射方向与条形导光结构110的长度方向平行或几乎平行。如此可进一步减少不同的发光体经由对应的第一弧形导光部120或第二弧形导光部130入射到条形导光结构110中的光线的交接处产生的亮斑问题,以使得光导实现更好的均光效果。
47.在一种实施例中,条形导光结构110和弧形导光组是一体结构,通过一体成型工艺制造而成。
48.在一个实施例中,第一弧形导光部120和第二弧形导光部130均具有连接面和入光面,第一弧形导光部120的连接面和第二弧形导光部130的连接面均与条形导光结构110的相切面111连接,第一弧形导光部120入光面和第二弧形导光部130的入光面分别与发光体300相对设置。
49.第一弧形导光部120和第二弧形导光部130的入光面的截面可为圆形形状或者椭圆形状。
50.通过采用上述方案,第一弧形导光部120的连接面和第二弧形导光部130的连接面均与条形导光结构110的相切面111连接,以使得光线经由条形导光结构110的相切面111进入条形导光结构110内。第一弧形导光部120入光面和第二弧形导光部130的入光面分别与发光体300相对设置,可将发光体300的光线最大限度地入射到弧形导光组中。
51.在一个实施例中,如图2和图4所示,条形导光结构110设置有多个齿状结构112,相邻的两个所述齿状结构112相衔接。
52.条形导光结构110可设置有多种形状,可以为玉米粒状,弧形表面和波浪状,或者为几种形状混合使用。优选地,如图2所示,条形导光结构110设置为单一相衔接的多个齿状结构112。
53.具体地,衔接是指,将条形导光结构110平行于水平面放置,并使得弧形导光组位于条形导光结构110的下方时,多个齿状结构112在竖直面的投影中,一个齿状结构112的第一斜面与条形导光结构110的相交处为第一相交点,与其相邻的另一个齿状结构112的第二斜面与条形导光结构110的相交处为第二相交点,第一相交点与第二相交点重合,则两个相邻的齿状结构112相衔接。
54.当然,在其他实施例中,相邻的两个所述齿状结构112也可间隔设置,可以在一定程度上增强光的反射效果。
55.条形导光结构110端面的形状可以为圆形或者椭圆形。
56.在图4中,箭头所示方向即为光线的传播方向。两个发光体300分别以其发出的光线中的一条为例示出其传播方向。在图4所示方向中,左侧的发光体300发出的光线射入到第一弧形导光部120中,在第一弧形导光部120中接触到第一弧形导光部120的一侧侧壁(该侧壁为第一弧形导光部120的凸面)后发生反射,反射的光线向凹面方向移动,并在第一弧形导光部120的凹面再次发生反射,反射出的光线在第一弧形导光部120的凸面再次反射后,入射到条形导光结构110中,入射到条形导光结构110的光线相对于条形导光结构110的长度方向倾斜射入,并在条形导光结构110的齿状结构112处再次偏转后射出。由上可见,由与第一弧形导光部120相对设置的发光体300入射的光线,在第一弧形导光部120的作用下发生了三次反射后才射入条形导光结构110。值得说明的是,入射光线的角度不同,其在第一弧形导光部120中的反射次数和反射角度均不相同。同样地,右侧的发光体300发出的光线射入到第二弧形导光部130中,并进行了三次反射后射入条形导光结构110。值得说明的是,由于第一弧形导光部120与第二弧形导光部130对称设置,因此发光体300的射出角度不同,在第一弧形导光部120和第二弧形导光部130中的光路也不同。
57.通过采用上述方案,齿状结构112可将经折射和反射后的光线进行进一步折射/反射,从而控制光导的出光角度。在一个实施例中,各齿状结构112均具有凸出于条形导光结构110且相对倾斜设置的第一斜面和第二斜面,第一斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度,和/或第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度。也就是说,可仅将第一斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度,或仅将第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度,又或者同时使得第一斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围、第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围均为40度-45度。
58.通过采用上述方案,齿状结构112可将射入条形导光结构110内的光线在射出前进行进一步折射/反射,齿状结构112用于控制光导的出光角度,出光角度与齿状结构112的倾角的角度有关,可根据出光角度的需求设置齿状结构112的倾角。具体地,可通过设置齿状结构112中第一斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度、第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度来控制齿状结构112的倾角。优选地,第一斜面与条形导光
结构110的出光面之间的倾斜角度和第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围均为40度-45度,当第一斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度,第二斜面与条形导光结构110的出光面之间的倾斜角度范围为40度-45度时,则第一斜面和第二斜面之间的倾斜角度范围(也即齿状结构112的倾角范围)为90度-100度。
59.实施例二
60.如图1所示,本实施例提供了一种灯具,包括:扩散板200、发光体300、外壳和上述技术方案提供的光导100,扩散板200、发光体300和光导100均设置于外壳内侧,扩散板200与光导100的出光面相对设置,发光体300的出光面与光导100的入光面相对设置。通过采用上述方案,发光体300和光导100均设置于外壳内侧,发光体300的位置固定在外壳内侧,且发光体300与光导100相对设置。发光体300的光线经过光导100反射和折射后,扩散到扩散板200,得到均匀的照射效果。由于灯具采用了上述技术方案提供的光导100,因此至少具有光导100的所有优势。
61.在本实施例中,发光体300可由固定座或固定夹等固定装置中的任意一种固定于灯具外壳内侧。不同发光体300可采用相同的固定装置,也可采用不同的固定装置。
62.光导100与扩散板200需要有一定的距离范围,该距离范围受光导100的尺寸、扩散板200的尺寸及外壳的内部空间大小等因素影响。在一个实施例中,光导100与扩散板200之间的距离范围为15mm~20mm。
63.光导100与扩散板200之间需要有一定的距离,当光导100与扩散板200之间距离太近时,均光效果会差一些,太远时,光强会降低很多,在上述距离范围内,能够在尽可能均匀的状态下最大限度地保证均光效果。弧形导光组的中心与相邻弧形导光组的中心之间的距离范围为60mm-80mm,这个距离是随着光导100与扩散板200之间的距离调整的,光导100距离扩散板200越远,弧形导光组的中心到相邻弧形导光组的中心之间的距离越远。
64.扩散板200可采用乳白色透光板。
65.在一个实施例中,发光体300包括led灯。
66.在本实施例中发光体300可为led灯、红外光源或激光光源等发光元件。在同一个灯具中,可以采用相同或不同发光元件作为发光体300。优选地,灯具中所有的发光体300均采用相同的led灯。
67.通过采用上述方案,led灯相比其他光源具有很大的优势,普遍被用于灯具。采用led灯作为本方案的发光体300,其可持续为光导100提供光线且节能环保。同时,led灯结构和形状可随着光导100和灯具设置需求或者其他个性化需求设置led灯结构和形状。
68.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。