點光源反射罩、光源組件及燈具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種點光源反射罩、光源組件及燈具，該點光源反射罩為回轉體，回轉體包括一敞口、一頂壁、一分光部及一側周壁，敞口以接收LED點光源射出的光線；頂壁與敞口相對；分光部形成于頂壁的中心，頂壁的中心位于回轉軸上；側周壁鄰接于敞口和頂壁之間；LED點光源射出的第一部分光線通過頂壁的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線；LED點光源射出的第二部分光線通過分光部一次反射至側周壁的內表面，再通過側周壁的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線，第二反射光線與第一反射光線大體平行。根據本實用新型提供的光源組件，具有良好的聚光效果，充分發揮LED的節能優勢。
【專利說明】
點光源反射罩、光源組件及燈具
技術領域
[0001]本實用新型涉及照明燈具技術領域，特別涉及一種點光源反射罩、光源組件及燈具。
【背景技術】
[0002]現有聚光反射罩式照明燈具，光源發光方向和反射罩反射方向是同方向設置，這對傳統全角度點光源是合適的方式。現在LED光源逐漸替代傳統光源，LED是定向高斯光強分布的光源，如果仍然采用傳統反射罩方式設計聚光照明燈具，至少存在兩個缺陷:
[0003]其一、光源主光區被分散，弱光區被聚攏，使聚光區形成兩種光斑，聚光效果差，無法滿足對于聚光效果和高光強要求的場合，例如遠距離強光手電燈，打獵燈，潛水燈，探照燈等。
[0004]其二、由于主光區無法通過反射罩聚集，使聚光光強大大降低，要想達到更高的聚光亮度，必須增大光源功率才能實現。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種點光源反射罩。
[0006]本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述點光源發射罩的光源組件。
[0007]本實用新型的又一個目的在于提出一種具有上述光源組件的燈具。
[0008]為實現上述目的，第一方面，本實用新型提供了一種點光源反射罩，用于反射一LED點光源的光線，該點光源反射罩為回轉體，所述回轉體包括:
[0009]—敞口，以接收所述LED點光源射出的光線；
[0010]一頂壁，與所述敞口相對；
[0011 ] 一分光部，形成于所述頂壁的中心，所述頂壁的中心位于所述回轉軸上；
[0012]—側周壁，鄰接于所述敞口和所述頂壁之間，當所述LED點光源被配置為其光軸與所述回轉體的回轉軸重合，且其出光方向朝向所述頂壁時，所述LED點光源射出的第一部分光線通過所述頂壁的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線;所述LED點光源射出的第二部分光線通過所述分光部一次反射至所述側周壁的內表面，再通過所述側周壁的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線，所述第二反射光線與第一反射光線大體平行。
[0013]根據本實用新型提供的點光源反射罩，結合LED光源定向發高斯光分布的特點，可以將LED點光源的所有光線全部聚集到出光角度內，具有良好的聚光效果，而且亮度均勻，不存在兩種明暗不同的光斑，同時，在同等光源功率的情況下，可大幅提高聚光亮度，充分發揮LED的節能優勢。
[0014]另外，根據實用新型的點光源反射罩還可以具有如下附加的技術特征:
[0015]根據本實用新型的一個實施例，所述第一反射光線、第二反射光線與所述光軸大體平行。
[0016]根據本實用新型的一個實施例，所述頂壁的內表面為球面，所述側周壁的內表面為環形弧面或環形錐面，所述分光部為沿所述回轉軸旋轉形成的大體錐形體，且朝向所述LED點光源方向。
[0017]根據本實用新型的一個實施例，所述LED點光源被配置為在光軸方向上的投影面積小于或等于所述分光部的最大橫斷面的面積，以及所述LED點光源的光束角內的全部光線投射于所述頂壁的內表面和分光部的表面。
[0018]根據本實用新型的一個實施例，所述頂壁的內表面曲率大于所述側周壁的內表面曲率。
[0019]第二方面，本實用新型提供了一種光源組件，包括:
[0020]LED 點光源；
[0021]點光源反射罩，位于所述LED點光源的出光方向上，該點光源反射罩為回轉體，所述回轉體包括:
[0022]—敞口，以接收所述點光源射出的光線；
[0023]一頂壁，與所述敞口相對；
[0024]—分光部，形成于所述頂壁的中心，所述頂壁的中心位于所述回轉軸上；
[0025]—側周壁，鄰接于所述敞口和所述頂壁之間，當所述LED點光源被配置為其光軸與所述回轉體的回轉軸重合，且其出光方向朝向所述頂壁時，所述LED點光源射出的第一部分光線通過所述頂壁的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線;所述LED點光源射出的第二部分光線通過所述分光部一次反射至所述側周壁的內表面，再通過所述側周壁的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線，所述第二反射光線與第一反射光線大體平行。
[0026]根據本實用新型提供的光源組件，其中，點光源反射罩結合LED光源定向發高斯光分布的特點，可以將LED點光源的所有光線全部聚集到出光角度內，具有良好的聚光效果，而且亮度均勻，不存在兩種明暗不同的光斑，同時，在同等光源功率的情況下，可大幅提高聚光亮度，充分發揮LED的節能優勢。
[0027]另外，根據實用新型的光源組件還可以具有如下附加的技術特征:
[0028]根據本實用新型的一個實施例，所述第一反射光線、第二反射光線與所述光軸大體平行。
[0029]根據本實用新型的一個實施例，所述頂壁的內表面為球面，所述側周壁的內表面為環形弧面或環形錐面;所述分光部為沿所述回轉軸旋轉形成的大體錐形體，且朝向所述LED點光源方向。
[0030]根據本實用新型的一個實施例，所述LED點光源被配置為在光軸方向上的投影面積小于或等于所述分光部的最大橫斷面的面積，以及所述LED點光源的光束角內的全部光線投射于所述頂壁的內表面和分光部的表面。
[0031]第三方面，本實用新型提供了一種燈具，具有如上所述的光源組件。
[0032]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0033]圖1是本實用新型實施例點光源反射罩的剖視圖；
[0034]圖2是本實用新型實施例點光源反射罩的仰視圖；
[0035]圖3是本實用新型實施例光源組件的結構示意圖；
[0036]圖4是本實用新型實施例標示有Θ角的點光源反射罩的結構示意圖；
[0037]圖5是本實用新型實施例標示有A°、B°角度范圍的點光源反射罩的結構示意圖。
[0038]本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0039]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0040]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0041 ]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0042]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0043]參照圖1至圖3所示，本實用新型實施例提供了一種點光源反射罩，用于反射一LED點光源20的光線，具體應用中，LED點光源20的出光方向朝向所述點光源反射罩，也就是說，LED點光源20與點光源反射罩是相對安裝的，而且，LED點光源20的光軸00’與點光源反射罩的中心軸線是重合的。
[0044]具體的，該點光源反射罩為回轉體。該回轉體包括一敞口 10、一頂壁11、一分光部13及一側周壁12。其中，敞口 10用以接收所述LED點光源20射出的光線，作為優選地，該敞口10—般可以為圓形。
[0045]頂壁11與所述敞口 10相對。
[0046]分光部13形成于所述頂壁11的中心。所述頂壁11的中心位于所述回轉軸上。
[0047]側周壁12鄰接于所述敞口10和所述頂壁11之間，當所述LED點光源20被配置為其光軸00，與所述回轉體的回轉軸重合，且其出光方向朝向所述頂壁時，所述LED點光源20射出的第一部分光線通過所述頂壁11的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線LI。所述LED點光源20射出的第二部分光線通過所述分光部13—次反射至所述側周壁12的內表面，再通過所述側周壁12的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線L2，所述第二反射光線L2與第一反射光線LI大體平行。
[0048]也就是說，點光源反射罩為一種回轉結構，包括頂壁11、側周壁12和敞口10，側周壁12形成在頂壁11的周圍，并限定出敞口 10，而且，頂壁11的中心位置形成一個分光部13。頂壁11的內表面、側周壁12的內表面及分光部13的表面作為三個反射區，對LED點光源20射出的光線具有反射作用。
[0049]具體的，當LED點光源20與點光源反射罩前后相對設置，而且，LED點光源20的光軸00，與回轉體的回轉軸重合時，LED點光源20發出的直接從敞口 10射入，該LED點光源20發出的光線可以分為兩個部分，一部分為緊靠光軸00’的部分光線(如圖5中A范圍內的光線)，該部分光線為第二部分光線，另一個部分為分布在第二部分光線外圍的第一部分光線(如圖5中B范圍內的光線)。
[0050]其中，第一部分光線直接投射至頂壁11的內表面，通過頂壁11的內表面的反射作用反射至LED點光源20前方形成大體平行的第一反射光線LI;而第二部分光線直接投射至頂壁11中心的分光部13上，先通過分光部13的表面的反射作用反射至側周壁12，再通過側周壁12的反射作用反射至LED點光源20前方形成大體平行的第二反射光線L2。也即是，第二部分光線先通過分光部13—次反射至側周壁12，再通過側周壁12 二次反射至LED點光源20前方形成大體平行的第二反射光線L2 ο而且，第一反射光線LI和第二反射光線L2平行。
[0051]由此，LED點光源20發出的光線通過點光源反射罩的反射作用，形成平行光線集中從點光源反射罩的敞口 10處射出。
[0052]根據本實用新型實施例提供的點光源反射罩，結合LED光源定向發高斯光分布的特點，可以將LED點光源20的所有光線全部聚集到出光角度內，具有良好的聚光效果，而且亮度均勻，不存在兩種明暗不同的光斑，同時，在同等光源功率的情況下，可大幅提高聚光亮度，充分發揮LED的節能優勢。
[0053]在本實用新型的一個實施例中，第一反射光線L1、第二反射光線L2與所述光軸00’大體平行。也就是說，通過點光源反射罩的頂壁11內表面和側周壁12反射后的光線均與LED點光源20的光軸00’平行。如此，可以提高光源反射罩的反射效率，將LED點光源20的光線最大程度轉換成平行光。
[0054]在本實用新型的一個優選實施例中，頂壁11的內表面為球面，所述側周壁12的內表面為環形弧面或環形錐面。
[0055]由于本實用新型的點光源反射罩為回轉體結構，而且，該頂壁11的中心位于回轉軸上，所以，當該頂壁11為球面時，則LED點光源20發出的光線中的第一部分光線能夠均勻地投射至球面，而球面為內凹狀，所以，在球面上反射的光線向光軸00’靠攏，最終形成與光軸00，平行的平行光線(即第一反射光線LI)。
[0056]同理，當側周壁12為環形弧面或環形錐面時，LED點光源20發出的光線中的第二部分光線通過分光部13—次反射至該環形弧面或環形錐面，由于該環形弧面為內凹狀或者環形錐面成傾斜狀，所以，在環形弧面為內凹狀或者環形錐面上二次反射的光線向光軸00’靠攏，最終形成于光軸00，平行的平行光線(即第二反射光線L2)。
[0057]也就是說，本實施例中，將頂壁11的內表面設計為球面，側周壁12的內表面設計為環形弧面或環形錐面，可以使得LED點光源20發出的光線能夠被完全反射形成平行光，起到更好的聚光效果。
[0058]有利的，在本實用新型的一個示例中，分光部13為沿所述回轉軸旋轉形成的大體錐形體，且朝向所述LED點光源20方向。采用這種錐形體結構，當LED點光源20工作時，其發出的光線中的第二部分光線能夠均勻地投射至錐形體的表面上，并且，通過錐形體的反射作用，可以均勻地將光線反射至側周壁12上，最終，使得在側周壁12反射后形成的第二反射光線L2更加均勻集中，進一步提高聚光效果和反射效率。
[0059]可以理解的是，分光部13也可以采用其他結構，例如在其他實施例中，分光部13為向上凹陷的錐形凹部。
[0060]作為優選地，頂壁11的內表面曲率大于所述側周壁12的內表面曲率，如此，可以確保LED點光源20發出的光線具有更好的聚光效果。
[0061]參照圖5所示，為了提高聚光效果，LED點光源20被配置為在光軸00’方向上的投影面積小于或等于所述分光部13的最大橫斷面的面積P，以及所述LED點光源20的光束角內的全部光線投射于所述頂壁11的內表面和分光部13的表面。也就是說，LED點光源20的尺寸要小于分光部13的尺寸，LED點光源20的光束角小于或等于所述頂壁11上兩側的兩個端點與LED點光源20中心的連線所形成的夾角(即A+2B)。
[0062]需要說明的是，分光部13的最大橫斷面是指通過一個水平剖切面將分光部13進行剖切所形成的斷面，該斷面是與LED點光源20平行的。對應的，當分光部13為錐形體時，最大橫斷面也就是錐形體的底面。
[0063]如果LED點光源20的投影面積大于分光部13的最大橫斷面的面積P，則一方面，LED點光源20靠近光軸的第二部分光線中有一部分光線不能通過分光部13反射至側周壁12，而是直接通過頂壁11反射，反射后不能形成平行光，另一方面，部分反射的光線可能被LED點光源20阻擋形成暗區，最終導致聚光效果明顯降低。
[0064]如果LED點光源20的光束角大于所述頂壁11上兩側的兩個端點與LED點光源20中心的連線所形成的夾角(即A+2B)，則LED點光源20的發出光線中有一部分光線直接投射至頂壁11之外的側周壁12上，由于側周壁12只能對分光部13反射后的光線進行二次反射形成平行光線，因此，對于直接投射至側周壁12上的光線經過側周壁12反射后不能形成平行光。
[0065]有鑒于此，本實施例中，LED點光源20被配置為在光軸00’方向上的投影面積小于或等于所述分光部13的最大橫斷面的面積P，則一方面，可以使得LED點光源20靠近光軸00’的第二部分光線能夠全部被分光部13反射至側周壁12，最終通過側周壁12 二次反射后形成平行光，另一方面，反射的光線不會被LED點光源20阻擋。
[0066]而LED點光源20的光束角內的全部光線投射于所述頂壁11的內表面和分光部13的表面，則LED點光源20光束角內的全部光線分成兩個部分，一部分(B范圍內光線)被頂壁11反射形成平行光，另一部分(A范圍內的光線)被分光部13反射至側周壁12，再通過側周壁12二次反射后形成平行光。由此，可以實現將LED點光源20的全部光線進行反射聚光，最終形成的聚光光束角更小。
[0067]需要說明的是，參照圖4所示，LED點光源20的發光區中距離最大的兩個邊緣點分別與所述分光部13和所述頂壁11相交處的結合點連線所形成的夾角為Θ。
[0068]當所述第一反射光線L1、第二反射光線L2與所述光軸00’平行時，則該點光源反射罩的聚光光束角小于或等于Θ;當所述第一反射光線LI與所述光軸00’夾角、所述第二反射光線L2與所述光軸00’夾角均小于或等于Θ/2時，則該點光源反射罩的聚光光束角在Θ和2Θ之間。
[0069]參照圖3所示，本實用新型實施例提供了一種光源組件，包括LED點光源20及點光源反射罩。
[0070]具體的，點光源反射罩為上述實施例所述的點光源反射罩，該點光源反射罩位于所述LED點光源20的出光方向上。由于根據本實用新型上述實施例的點光源反射罩具有上述技術效果，因此，根據本實用新型實施例的光源組件也具有相應的技術效果，即可以將LED點光源20的所有光線全部聚集到出光角度內，具有良好的聚光效果，而且亮度均勻，不存在兩種明暗不同的光斑，同時，在同等光源功率的情況下，可大幅提高聚光亮度，充分發揮LED的節能優勢。
[0071]本實用新型實施例還提供了一種燈具，具有如上述實施例所述的光源組件。這種燈具可以應用于高光強要求的場合，例如遠距離強光手電燈，打獵燈，潛水燈，探照燈等，具有更好的聚光效果，也起到更好的照明作用。
[0072]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0073]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種點光源反射罩，用于反射一 LED點光源的光線，其特征在于，該點光源反射罩為回轉體，所述回轉體包括: 一敞口，以接收所述LED點光源射出的光線； 一頂壁，與所述敞口相對； 一分光部，形成于所述頂壁的中心，所述頂壁的中心位于所述回轉軸上； 一側周壁，鄰接于所述敞口和所述頂壁之間，當所述LED點光源被配置為其光軸與所述回轉體的回轉軸重合，且其出光方向朝向所述頂壁時，所述LED點光源射出的第一部分光線通過所述頂壁的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線;所述LED點光源射出的第二部分光線通過所述分光部一次反射至所述側周壁的內表面，再通過所述側周壁的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線，所述第二反射光線與第一反射光線大體平行。2.根據權利要求1所述的點光源反射罩，其特征在于，所述第一反射光線、第二反射光線與所述光軸大體平行。3.根據權利要求1所述的點光源反射罩，其特征在于，所述頂壁的內表面為球面，所述側周壁的內表面為環形弧面或環形錐面，所述分光部為沿所述回轉軸旋轉形成的大體錐形體，且朝向所述LED點光源方向。4.根據權利要求1所述的點光源反射罩，其特征在于，所述LED點光源被配置為在光軸方向上的投影面積小于或等于所述分光部的最大橫斷面的面積，以及所述LED點光源的光束角內的全部光線投射于所述頂壁的內表面和分光部的表面。5.根據權利要求1所述的點光源反射罩，其特征在于，所述頂壁的內表面曲率大于所述側周壁的內表面曲率。6.一種光源組件，其特征在于，包括: LED點光源； 點光源反射罩，位于所述LED點光源的出光方向上，該點光源反射罩為回轉體，所述回轉體包括: 一敞口，以接收所述點光源射出的光線； 一頂壁，與所述敞口相對； 一分光部，形成于所述頂壁的中心，所述頂壁的中心位于所述回轉軸上； 一側周壁，鄰接于所述敞口和所述頂壁之間，當所述LED點光源被配置為其光軸與所述回轉體的回轉軸重合，且其出光方向朝向所述頂壁時，所述LED點光源射出的第一部分光線通過所述頂壁的內表面反射后形成大體平行的第一反射光線;所述LED點光源射出的第二部分光線通過所述分光部一次反射至所述側周壁的內表面，再通過所述側周壁的內表面二次反射后形成大體平行的第二反射光線，所述第二反射光線與第一反射光線大體平行。7.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述第一反射光線、第二反射光線與所述光軸大體平行。8.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述頂壁的內表面為球面，所述側周壁的內表面為環形弧面或環形錐面;所述分光部為沿所述回轉軸旋轉形成的大體錐形體，且朝向所述LED點光源方向。9.根據權利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述LED點光源被配置為在光軸方向上的投影面積小于或等于所述分光部的最大橫斷面的面積，以及所述LED點光源的光束角內的全部光線投射于所述頂壁的內表面和分光部的表面。10.一種燈具，其特征在于，具有如權利要求6至9中任一項所述的光源組件。
【文檔編號】F21Y115/10GK205424460SQ201620211342
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】宋恒柱, 呂志明, 陳庚軍, 李民
【申請人】深圳市星標機電設施工程有限公司