CN205227197U - 扩散板及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明技术领域，提供一种扩散板，应用于包括光源和至少一个光学透镜的灯具中，所述扩散板包括有板体以及设在所述板体上的多个具有自由曲面的微结构，所述光源发出的光线经过所述光学透镜二次配光后入射到所述扩散板，所述光线经过所述扩散板的所述微结构的自由曲面的折射后经过所述板体射出以进行三次配光。本实用新型还提供一种具有所述扩撒板的灯具。借此，本实用新型扩散板使得灯具的光斑照度均匀度更高，杂散光更少，光学系统效率更高，灯具结构更加轻薄。

Description

扩散板及灯具

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种扩散板及灯具。

背景技术

随着LED(LightEmittingDiode，发光二极管)技术近些年的快速发展，LED愈来愈凸显其在照明应用中的优势，LED灯具也越来越为人们所接受，不仅仅因为LED灯具节能、环保、长寿命，更因为它结合了优雅的外观结构设计，创新的光热设计，新型材料和智能控制技术的运用，因此LED最终必将取代传统光源灯具。

在LED灯具中，光学设计是评价LED灯具质量的重要因素，随着人们对光质量的要求越来越高，从保护人眼健康和提高照明效果出发，很多场合都要求灯具的光斑达到均匀的照明效果同时要避免眩光发生。目前市场上的LED本身在封装阶段经过一次光学设计光强大致呈朗博分布，未经任何光学处理的LED本身发出的光很难满足用户照明的需要，从而需要对其进行二次配光甚至是多次配光，所以基于LED的光学系统的设计对最终的照明器件和产品的性能起着至关重要的作用。目前市场上大多数洗墙灯具仅通过二次配光来控制光分布，通过深筒设计改变截光角来控制眩光，这样出光效果杂散光较多，光斑照度均匀度较低，且灯具光学系统的效率较低，体积较大。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种扩散板及灯具，其使用光学透镜加微结构扩散板的三次配光理念来设计，使得光斑照度均匀度更高，杂散光更少，光学系统效率更高，灯具结构更加轻薄。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种扩散板，应用于包括光源和至少一个光学透镜的灯具中，所述扩散板包括有板体以及设在所述板体上的多个具有自由曲面的微结构，所述光源发出的光线经过所述光学透镜二次配光后入射到所述扩散板，所述光线经过所述扩散板的所述微结构的自由曲面的折射后经过所述板体射出以进行三次配光。

根据本实用新型所述的扩散板，所述微结构为非旋转对称的自由曲面体，所述微结构对入射到所述自由曲面体不同位置的光线进行不同程度的折射，横轴实现预定角度的偏光，纵轴实现预定角度的扩散。

根据本实用新型所述的扩散板，所述微结构的中心高度为h，短轴长度为a，长轴离中心线的距离分别为b和c，并满足

$\left\{\begin{array}{c}\frac{c}{2}<a<b^2\\ \sqrt{a^2+b^2}<h<c\end{array}\right..$

根据本实用新型所述的扩散板，所述微结构在所述板体上采用线性阵列方式排列以形成所述扩散板，横轴方向以小于c/2的间距进行线性阵列，纵轴方向以小于a/2的间距进行阵列。

根据本实用新型所述的扩散板，所述板体和所述微结构为一体成型；和/或

所述板体和所述微结构由高透光的光学级材料制成。

根据本实用新型所述的扩散板，所述洗墙灯具在洗墙时的横轴方向光斑边缘竖直，照射到墙面的整体光型接近矩形；和/或

多个所述洗墙灯具组合使用以连续拼接光斑。

根据本实用新型所述的扩散板，所述洗墙灯具在使用时向墙面方向倾斜，所述洗墙扩散板的偏光最大光强角θ，则所述洗墙灯具中轴线与竖直方向的夹角为θ+20°，且所述洗墙灯具与所述墙面之间的距离与所述洗墙灯具的高度相适配。

根据本实用新型所述的扩散板，所述光学透镜为准直透镜，所述光源发出的所述光线经过所述准直透镜的收集后准直或接近准直射出。

根据本实用新型所述的扩散板，所述灯具为洗墙灯具，所述光源为LED光源，所述LED光源的正上方设有所述光学透镜，所述光学透镜的正上方设有所述扩散板，且所述扩散板的所述板体的底面设有所述微结构以接收所述光学透镜射出的所述光线。

本实用新型还提供一种包括所述扩散板的灯具。

本实用新型灯具主要包括光源，至少一个光学透镜和扩散板，所述光学透镜对所述光源进行二次配光后由所述扩散板进行三次配光；所述扩散板采用微结构阵列，可以最大限度避免眩光发生。借此，本实用新型扩散板使得灯具光斑照度均匀度会更高，杂散光更少，光学系统效率更高，灯具结构更加轻薄。

附图说明

图1为本实用新型洗墙灯具的扩散板的微结构的俯视图；

图2为本实用新型洗墙灯具的扩散板的微结构的立体图；

图3A和图3B分别为本实用新型扩散板的微结构的横轴和纵轴方向剖面光路图；

图4A～图4C分别为本实用新型扩散板的微结构的的尺寸图；

图5为本实用新型洗墙灯具的扩散板的俯视图；

图6为本实用新型洗墙灯具的扩散板的立体图；

图7A和图7B为本实用新型洗墙灯具的横轴和纵轴方向剖面光路图；

图8为本实用新型洗墙灯具的的正常使用状态示意图；

图9为本实用新型洗墙灯具的配光曲线图；

图10为本实用新型单个洗墙灯具在正常使用状态下洗墙光斑图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1～10示出了本实用新型扩散板的结构，所述扩散板30应用于包括光源10和至少一个光学透镜20的灯具100中，扩散板30包括有板体32以及设在32板体上的多个具有自由曲面的微结构31，所述光源10发出的光线经过所述光学透镜20二次配光后入射到所述扩散板30，所述光线经过所述扩散板30的所述微结构31的自由曲面的折射后经过所述板体32射出以进行三次配光。

如图1～图2所示，微结构31为非旋转对称的自由曲面体，3A和图3B分别为本实用新型扩散板的微结构的横轴和纵轴方向剖面光路图，如图所示，微结构31对入射到所述自由曲面体不同位置的光线进行不同程度的折射，横轴311实现预定角度的偏光，纵轴312实现预定角度的扩散。

如图4微结构尺寸图所示，微结构31的中心高度为h，短轴长度为a，长轴离中心线的距离分别为b和c，并满足

$\left\{\begin{array}{c}\frac{c}{2}<a<b^2\\ \sqrt{a^2+b^2}<h<c\end{array}\right..$

如图5～图6所示，优选的是微结构31在所述板体上采用线性阵列方式排列以形成扩散板30，横轴方向以小于c/2的间距进行线性阵列，纵轴方向以小于a/2的间距进行阵列。扩散板30采用微结构阵列，能够最大限度避免眩光的发生。微结构31阵列不限于线性阵列，且不局限微结构31阵列数量。

具体地，板体32和所述微结构31为一体成型。

更进一步地，板体32和微结构31由高透光的光学级材料制成。

如图8所示，正常状态使用时，灯具100在使用时向墙面方向倾斜，洗墙扩散板30的偏光最大光强角θ，则灯具100中轴线与竖直方向的夹角为θ+20°，灯具100与墙面200之间的距离与所述灯具100的高度相适配。

优选的是，光学透镜20为准直透镜，光源10发出的所述光线经过所述准直透镜的收集后准直或接近准直射出，90％以上的光线均可准直或接近准直射出，经过洗墙扩散板30表面微结构31自由曲面的折射，横轴实现偏光配光，纵轴实现扩散配光，实现如图9所示的配光曲线的配光分布。具体实施过程中，光学透镜不限于准直透镜。

本实用新型还提供一种包括所述扩散板30的灯具100，即所述灯具100包括光源10、光学透镜20和扩散板30.

具体而言，灯具100优选为洗墙灯具，所述光源10为LED光源，所述LED光源的正上方设有光学透镜20，光学透镜20的正上方设有扩散板30，且扩散板30的板体32的底面设有微结构31以接收所述光学透镜20射出的所述光线。但是，洗墙扩散板30的使用方式不局限于图8的正常状态使用方式，洗墙扩散板的横轴和纵轴方向角度不局限于某个特定的角度。

如图10所示为单个洗墙灯具在图8状态下使用时的墙面光斑图，光斑均匀，且由于使用准直透镜收集光线，周围几乎无杂散光，洗墙灯具100在洗墙时的横轴方向光斑边缘竖直，照射到墙面的整体光型接近矩形；和/或，使得多个灯具组合使用时更加易于光斑连续拼接，将多个洗墙灯具100组合使用以连续拼接光斑，使整个墙面达到均匀洗墙的效果。

综上所述，本实用新型灯具主要包括光源，至少一个光学透镜和扩散板，所述光学透镜对所述光源进行二次配光后由所述扩散板进行三次配光；所述扩散板采用微结构阵列，可以最大限度避免眩光发生。借此，本实用新型扩散板使得灯具光斑照度均匀度会更高，杂散光更少，光学系统效率更高，灯具结构更加轻薄。另外，由于本设计采用特殊的偏光设计，单个灯具洗墙的横轴方向光斑边缘竖直，整体光型接近矩形，针对长度较长的墙面，使用多个灯具洗墙时光斑拼接更加连续，且照度更加均匀，无亮斑及暗区。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种扩散板，其特征在于，应用于包括光源和至少一个光学透镜的灯具中，所述扩散板包括有板体以及设在所述板体上的多个具有自由曲面的微结构，所述光源发出的光线经过所述光学透镜二次配光后入射到所述扩散板，所述光线经过所述扩散板的所述微结构的自由曲面的折射后经过所述板体射出以进行三次配光。

2.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述微结构为非旋转对称的自由曲面体，所述微结构对入射到所述自由曲面体不同位置的光线进行不同程度的折射，横轴实现预定角度的偏光，纵轴实现预定角度的扩散。

3.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述微结构的中心高度为h，短轴长度为a，长轴离中心线的距离分别为b和c，并满足

4.根据权利要求3所述的扩散板，其特征在于，所述微结构在所述板体上采用线性阵列方式排列以形成所述扩散板，横轴方向以小于c/2的间距进行线性阵列，纵轴方向以小于a/2的间距进行阵列。

5.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述板体和所述微结构为一体成型；和/或

所述板体和所述微结构由高透光的光学级材料制成。

6.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述灯具在洗墙时的横轴方向光斑边缘竖直，照射到墙面的整体光型接近矩形；和/或

多个所述灯具组合使用以连续拼接光斑。

7.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述灯具在使用时向墙面方向倾斜，所述扩散板的偏光最大光强角θ，则所述灯具中轴线与竖直方向的夹角为θ+20°，且所述灯具与所述墙面之间的距离与所述灯具的高度相适配。

8.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述光学透镜为准直透镜，所述光源发出的所述光线经过所述准直透镜的收集后准直或接近准直射出。

9.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述灯具为洗墙灯具，所述光源为LED光源，所述LED光源的正上方设有所述光学透镜，所述光学透镜的正上方设有所述扩散板，且所述扩散板的所述板体的底面设有所述微结构以接收所述光学透镜射出的所述光线。

10.一种包括如权利要求1～9任一项所述扩散板的灯具。