本發(fā)明涉及光學(xué)照明技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種出光結(jié)構(gòu)及具有其的出光系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)在的定向出光系統(tǒng)一般由反光杯或TIR透鏡完成,把發(fā)光光源放置在反光杯或TIR透鏡的焦點(diǎn)附近,發(fā)光光源產(chǎn)生具有一定角度的光束,然后經(jīng)反光杯或TIR透鏡的反射、全反射、折射等方式以設(shè)置的預(yù)定角度照射出去,從而實(shí)現(xiàn)了定向照射的效果。比如,射燈、PAR燈等都是利用反光杯或TIR透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)定向照射效果的照明產(chǎn)品。
如圖1所示,其為現(xiàn)有技術(shù)中的定向出光系統(tǒng)利用反光杯2對(duì)進(jìn)行光路的導(dǎo)向,從而實(shí)現(xiàn)定向出光效果。在反光杯2內(nèi)安裝有發(fā)光光源1,然后在反光杯2的內(nèi)表面設(shè)置反射面,當(dāng)發(fā)光光源1發(fā)出的光照射在反射面上,反射面再將光按照預(yù)設(shè)的角度射出(如圖1所示的出光方向?yàn)榕c反光杯2的中心軸線(xiàn)方向平行的出光方向),從而達(dá)到定向出光的設(shè)計(jì)目的。
現(xiàn)有技術(shù)中的定向出光系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有一定的局限性。由于反光杯和TIR透鏡的聚光特性的,反光杯和TIR透鏡的出光口徑c一般與其本身的光學(xué)高度d成正比,其自身整體形狀的沿中心軸線(xiàn)的截面輪廓形狀近似拋物線(xiàn)y2=2ax,反光杯和TIR透鏡的形狀設(shè)計(jì)相對(duì)固定,不易根據(jù)需求來(lái)靈活設(shè)計(jì)及應(yīng)用反光杯和TIR透鏡的出光口徑范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種出光結(jié)構(gòu)及具有其的出光系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于反光杯和TIR透鏡的形狀設(shè)計(jì)相對(duì)固定而不易根據(jù)需求來(lái)靈活設(shè)計(jì)及應(yīng)用反光杯和TIR透鏡的出光口徑范圍的問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種出光結(jié)構(gòu),包括多個(gè)擴(kuò)展部和多個(gè)調(diào)光部,多個(gè)擴(kuò)展部與多個(gè)調(diào)光部之間依次交替相接設(shè)置,多個(gè)擴(kuò)展部控制出光結(jié)構(gòu)的出光范圍的大小,多個(gè)調(diào)光部相對(duì)于入射光方向呈預(yù)設(shè)角度設(shè)置以控制出光方向。
可選地,在水平延伸方向上,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面為平行設(shè)置的平面且相互不重合,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與相鄰的調(diào)光部的調(diào)光面之間呈第一預(yù)定夾角設(shè)置。
可選地,在水平延伸方向上,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面為平行設(shè)置的平面,且各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面在同一水平面上擴(kuò)展延伸;各個(gè)調(diào)光部凸出于水平面,且各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與相鄰的調(diào)光部的調(diào)光面之間呈第二預(yù)定夾角設(shè)置。
可選地,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面在同一基準(zhǔn)平面內(nèi)擴(kuò)展延伸,且該基準(zhǔn)平面與水平面呈一夾角設(shè)置;各個(gè)調(diào)光部凸出于基準(zhǔn)平面,各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面與水平面之間呈第三預(yù)定夾角設(shè)置。
可選地,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面為曲面,各個(gè)調(diào)光部突出于相鄰的擴(kuò)展面,各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面與水平面之間呈第四預(yù)定夾角設(shè)置。
可選地,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面為平面,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與水平面之間的夾角逐漸增大地依次設(shè)置,各個(gè)調(diào)光部突出于相鄰的擴(kuò)展面,且各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面與水平面之間呈第五預(yù)定夾角設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的另一種情況,提供了一種出光系統(tǒng),包括光源部和出光結(jié)構(gòu),其中,光源部包括發(fā)光光源,該出光結(jié)構(gòu)為前述的出光結(jié)構(gòu),發(fā)光光源發(fā)出的光由出光結(jié)構(gòu)定向?qū)С觥?/p>
可選地,發(fā)光光源為方向性出光的激光光源、LED激光光源、光纖光源、射燈光源、PAR燈光源、AR燈光源中的一種。
可選地,光源部還包括反光杯,發(fā)光光源設(shè)置在反光杯的凹口內(nèi),反光杯的反射面將發(fā)光光源發(fā)出的光反射匯聚后射出,射出的光照射至出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部的調(diào)光面上以定向出光。
可選地,反光杯為具有聚光功能的聚光TIR透鏡、凸透鏡、菲涅爾透鏡中的一種。
可選地,光源部還包括第一反光鏡,第一反光鏡的反光鏡面與反光杯的反射面相對(duì)設(shè)置,且第一反光鏡的反光鏡面將反射面射出的光反射至調(diào)光部的調(diào)光面。
可選地,光源部還包括第二反光鏡,第二反光鏡的反光鏡面與第一反光鏡的反光鏡面相對(duì)設(shè)置,第二反光鏡的反光鏡面將第一反光鏡反射出來(lái)的光反射至調(diào)光部的調(diào)光面。
可選地,光源部的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面形成階梯面,光源部射出的光直接照射至調(diào)光部的調(diào)光面后被定向反射出去。
可選地,光源部的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面形成階梯面,各個(gè)擴(kuò)展部與各個(gè)調(diào)光部均由透明光學(xué)材料制成,且光源部射出的光穿過(guò)透明光學(xué)材料后照射至調(diào)光部的調(diào)光面上被定向全反射出去。
可選地,光源部的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面形成階梯面,各個(gè)擴(kuò)展部與各個(gè)調(diào)光部均由透明光學(xué)材料制成,且光源部射出的光穿過(guò)透明光學(xué)材料后由調(diào)光部的調(diào)光面折射出去。
可選地,透明光學(xué)材料具有一個(gè)與調(diào)光面相對(duì)設(shè)置的入光面;或者,透明光學(xué)材料具有多個(gè)依次形成階梯狀的入光面。
可選地,各個(gè)擴(kuò)展部與各個(gè)調(diào)光部之間以一中心點(diǎn)為圓心同心設(shè)置,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面形成階梯面,多個(gè)光源部之間以中心點(diǎn)為圓心圓周排列,且多個(gè)光源部圍繞出光結(jié)構(gòu)設(shè)置。
可選地,各個(gè)擴(kuò)展部與各個(gè)調(diào)光部之間以一中心點(diǎn)為圓心同心設(shè)置,各個(gè)擴(kuò)展部的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部的調(diào)光面形成階梯面,多個(gè)光源部之間以中心點(diǎn)為圓心圓周排列,出光結(jié)構(gòu)圍繞光源部設(shè)置。
本發(fā)明中,通過(guò)改進(jìn)拓展部與調(diào)光部之間的組成結(jié)構(gòu),利用拓展部對(duì)出光結(jié)構(gòu)的出光范圍進(jìn)行控制,從而根據(jù)實(shí)際照明范圍的需要設(shè)計(jì)出光結(jié)構(gòu)的出光口徑大小,并通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)光部與拓展部之間的角度關(guān)系,從而對(duì)出光方向進(jìn)行控制,根據(jù)照明的方向需要進(jìn)行定向出光,因而解決了現(xiàn)有技術(shù)中不易根據(jù)需求來(lái)靈活設(shè)計(jì)及應(yīng)用反光杯和TIR透鏡的出光口徑范圍與定向出光之間的關(guān)系的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的出光系統(tǒng)的光路示意圖;
圖2是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的光路示意圖;
圖3是圖2的A處放大的光路示意圖;
圖4a是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的第一種光路示意圖;
圖4b是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的第二種光路示意圖;
圖5是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的光路示意圖;
圖6是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的光路示意圖;
圖7是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第一實(shí)施例的光路示意圖;
圖8是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第二實(shí)施例的光路示意圖;
圖9是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第三實(shí)施例的光路示意圖;
圖10是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第四實(shí)施例的光路示意圖;
圖11a是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第五實(shí)施例的具有一個(gè)入光面的光路示意圖;
圖11b是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第五實(shí)施例的具有多個(gè)入光面的光路示意圖;
圖12是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第六實(shí)施例的光路示意圖;
圖13是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第七實(shí)施例的光路示意圖;
圖14是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第八實(shí)施例的光路示意圖;
圖15是本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第九實(shí)施例的光路示意圖。
在附圖中:
10、擴(kuò)展部;20、調(diào)光部;30、入光面;100、光源部;
101、發(fā)光光源;102、反光杯;103、第一反光鏡;
104、第二反光鏡。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者間接在該另一個(gè)元件上。當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)為“連接于”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者間接連接至該另一個(gè)元件上。
還需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語(yǔ),僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的,而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
如圖2至圖6所示,其是本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的多種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例中,出光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)擴(kuò)展部10和多個(gè)調(diào)光部20,多個(gè)擴(kuò)展部10與多個(gè)調(diào)光部20之間依次交替相接設(shè)置,多個(gè)擴(kuò)展部10控制出光結(jié)構(gòu)的出光范圍的大小,多個(gè)調(diào)光部20相對(duì)于入射光方向呈預(yù)設(shè)角度設(shè)置以控制出光方向。
通過(guò)改進(jìn)拓展部10與調(diào)光部20之間的組成結(jié)構(gòu),利用拓展部10對(duì)出光結(jié)構(gòu)的出光范圍進(jìn)行控制,從而根據(jù)實(shí)際照明范圍的需要設(shè)計(jì)出光結(jié)構(gòu)的出光口徑大小,并通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)光部20與拓展部10之間的角度關(guān)系,從而對(duì)出光方向進(jìn)行控制,根據(jù)照明的方向需要進(jìn)行定向出光,因而解決了現(xiàn)有技術(shù)中不易根據(jù)需求來(lái)靈活設(shè)計(jì)及應(yīng)用反光杯和TIR透鏡的出光口徑范圍與定向出光之間的關(guān)系的問(wèn)題。
在本發(fā)明中,設(shè)置在出光結(jié)構(gòu)本體上的多個(gè)擴(kuò)展部10和多個(gè)調(diào)光部20形成出光結(jié)構(gòu);當(dāng)然,出光結(jié)構(gòu)也可以由多個(gè)獨(dú)立的擴(kuò)展部10和多個(gè)獨(dú)立的調(diào)光部20拼接組合形成。并且,調(diào)光部20主要通過(guò)其上的導(dǎo)光面對(duì)入射光進(jìn)行定向處理之后導(dǎo)出(入射光照射到調(diào)光部20的導(dǎo)光面上)。
在第一實(shí)施例的出光結(jié)構(gòu)中,如圖3所示,在水平延伸方向上,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面為平行設(shè)置的平面且相互不重合,并且各個(gè)擴(kuò)展部10的水平方向上的寬度為e,各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面的傾斜寬度為f,各個(gè)擴(kuò)展部10和與其相鄰的調(diào)光部20的調(diào)光面之間呈第一預(yù)定夾角設(shè)置(圖3中未示出第一預(yù)定夾角的大小,此時(shí)該出光結(jié)構(gòu)沿?cái)U(kuò)展方向的厚度是逐漸變厚的)。在該出光結(jié)構(gòu)中,入射光平行于擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面射入,當(dāng)平行光線(xiàn)照射在調(diào)光部20的調(diào)光面上,經(jīng)調(diào)光面反射之后,光線(xiàn)呈垂直于擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面的方向定向出光,如圖2和圖3所示的出光方向。當(dāng)然,調(diào)整入射光的入射角度,相應(yīng)地也可以調(diào)整定向出光的出光方向;或者保持入射光的入射角度不變,仍平行于擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面入射,然后調(diào)整設(shè)計(jì)調(diào)光部20的調(diào)光面與擴(kuò)展面之間的第一預(yù)定夾角的大小,從而實(shí)現(xiàn)改變出光方向以實(shí)現(xiàn)定向出光。
如圖4a和圖4b所示,在本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例中,在水平延伸方向上,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面為平行設(shè)置的平面,且各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面在同一水平面上擴(kuò)展延伸,即第二實(shí)施例的出光結(jié)構(gòu)的厚度在擴(kuò)展方向上保持不變;各個(gè)調(diào)光部20凸出于水平面,且各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與相鄰的調(diào)光部20的調(diào)光面之間呈第二預(yù)定夾角設(shè)置(圖4a中未示出第二預(yù)定夾角的大小)。在第二實(shí)施例中,調(diào)光部20的截面形狀為三角形,此時(shí)調(diào)光部20的兩個(gè)傾斜面均可作為調(diào)光面使用,當(dāng)然調(diào)光部20的截面形狀還可以是梯形,當(dāng)利用直角梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可利用傾斜面作為調(diào)光面,當(dāng)利用等腰梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可以利用兩側(cè)的傾斜面作為調(diào)光面。在第二實(shí)施例中,為了獲得垂直于擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面的出光方向,因此入射光的入射方向與水平面成夾角入射,當(dāng)改變?nèi)肷涔馀c水平面之間的入射夾角后,出光方向也隨著改變。如圖4a所示,第二實(shí)施例的第一種光路,此時(shí)出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部20為鏡面反射平面(此時(shí)出光結(jié)構(gòu)本體可以利用任一材料制成,透明的或者不透明,塑料或者金屬等等),入射光相對(duì)于水平面傾斜地照射在調(diào)光部20上,然后由調(diào)光部20定向反射導(dǎo)出,從而將入射光定向照明在所需照射的位置。如圖4b所示,第二實(shí)施例的第二種光路,此時(shí)出光結(jié)構(gòu)由透明導(dǎo)光材料制成,此時(shí)調(diào)光部20為折射入光(入射光相對(duì)于水平面傾斜地照射在調(diào)光部20的受光面上),由調(diào)光部20的另一面(該面與受光面相對(duì))進(jìn)行全反射調(diào)光,調(diào)整后的光線(xiàn)透過(guò)出光結(jié)構(gòu)本體之后定向?qū)С?,然后照射在所需照射的位置上。第二?shí)施例與第一實(shí)施例相比較除了上述結(jié)構(gòu)不同之外,其余結(jié)構(gòu)均相同。
如圖5所示,在本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例中,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面在同一基準(zhǔn)平面內(nèi)擴(kuò)展延伸,且該基準(zhǔn)平面與水平面呈一夾角設(shè)置,即該基準(zhǔn)平面為傾斜平面;各個(gè)調(diào)光部20凸出于基準(zhǔn)平面,各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面與水平面之間呈第三預(yù)定夾角設(shè)置(圖5中未示出第三預(yù)定夾角的大小)。在第三實(shí)施例中,調(diào)光部20的截面形狀為三角形,此時(shí)調(diào)光部20的兩個(gè)傾斜面均可作為調(diào)光面使用,當(dāng)然調(diào)光部20的截面形狀還可以是梯形,當(dāng)利用直角梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可利用傾斜面作為調(diào)光面,當(dāng)利用等腰梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可以利用兩側(cè)的傾斜面作為調(diào)光面。在第三實(shí)施例中,入射光線(xiàn)平行于水平面入射,然后經(jīng)由調(diào)光部20的調(diào)光面反射后,出射光垂直于水平面射出。當(dāng)改變?nèi)肷涔獾娜肷浣嵌葧r(shí),例如入射光傾斜向下入射則出射光向入射光靠攏的方向傾斜,從而定向出光的出光方向被改變了,又例如入射光傾斜向上入射則出射光向入射光向遠(yuǎn)離入射光的方向傾斜,從而改變定向出光的出光方向。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例相比除了上述結(jié)構(gòu)不同之外,其余結(jié)構(gòu)均相同。
如圖6所示,本發(fā)明的出光結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例中,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面為曲面,各個(gè)曲面的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面之間依次交替設(shè)置,優(yōu)選地,各個(gè)曲面的擴(kuò)展面如果連接起來(lái)則形成一條拋物曲線(xiàn),各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面與水平面之間呈第四預(yù)定夾角設(shè)置(圖6中未示出第四預(yù)定夾角的大小)。在第四實(shí)施例中,調(diào)光部20的截面形狀為三角形,此時(shí)調(diào)光部20的兩個(gè)傾斜面均可作為調(diào)光面使用,當(dāng)然調(diào)光部20的截面形狀還可以是梯形,當(dāng)利用直角梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可利用傾斜面作為調(diào)光面,當(dāng)利用等腰梯形的截面形狀的調(diào)光部20時(shí),可以利用兩側(cè)的傾斜面作為調(diào)光面。在第四實(shí)施例中,入射光線(xiàn)平行于水平面入射,然后經(jīng)由調(diào)光部20的調(diào)光面反射后,出射光垂直于水平面射出。當(dāng)改變?nèi)肷涔獾娜肷浣嵌葧r(shí),例如入射光傾斜向下入射則出射光向入射光靠攏的方向傾斜,從而定向出光的出光方向被改變了,又例如入射光傾斜向上入射則出射光向入射光向遠(yuǎn)離入射光的方向傾斜,從而改變定向出光的出光方向。第四實(shí)施例與第一實(shí)施例相比較除了以上結(jié)構(gòu)不同之外,其余結(jié)構(gòu)均相同。
本發(fā)明還提供了出光結(jié)構(gòu)的第五實(shí)施例(未圖示),各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面為平面,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與水平面之間的夾角逐漸增大地依次設(shè)置,也就是說(shuō),當(dāng)各個(gè)擴(kuò)展面無(wú)限小并相互之間連接起來(lái)時(shí)則形成了一條拋物曲線(xiàn),各個(gè)調(diào)光部20突出于相鄰的擴(kuò)展面,且各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面與水平面之間呈第五預(yù)定夾角設(shè)置。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例相比較,除了上述結(jié)構(gòu)不同之外,其余結(jié)構(gòu)均相同。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,如圖7所示,提供了例如第一實(shí)施例的出光系統(tǒng),包括光源部100和出光結(jié)構(gòu),其中,光源部100包括發(fā)光光源101,該出光結(jié)構(gòu)為前述的出光結(jié)構(gòu),發(fā)光光源101發(fā)出的光由出光結(jié)構(gòu)定向?qū)С?。進(jìn)一步地在第一實(shí)施例中,光源部100還包括反光杯102,發(fā)光光源101設(shè)置在反光杯102的凹口內(nèi),反光杯102的反射面將發(fā)光光源101發(fā)出的光反射匯聚后射出,射出的光照射至出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部20的調(diào)光面上以定向出光。如圖7所示,在反光杯102的內(nèi)凹面的凹腔中安裝發(fā)光光源101,然后利用反光杯102的反射面將發(fā)光光源101發(fā)出的散射光匯聚成定向光射出,使得光源部100最終輸出的光的范圍的直徑長(zhǎng)度為a(假設(shè)反光杯102的為圓形口),平行光平行于擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面照射在調(diào)光部20的調(diào)光面上被反射出去,從而通過(guò)擴(kuò)展部10將最終照射至所需照射目標(biāo)上的光照范圍的最大寬度為b(b的取值范圍可以根據(jù)實(shí)際需要任意確定)。
如圖8所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第二實(shí)施例的光源部100還包括第一反光鏡103,第一反光鏡103用于反射經(jīng)反光杯102的反射面反射后的平行光,第一反光鏡103的反光鏡面與反光杯102的反射面相對(duì)設(shè)置,然后第一反光鏡103將光直接反射到調(diào)光部20的調(diào)光面上進(jìn)行出光方向的調(diào)整,且第一反光鏡103的反光鏡面將反射面射出的光反射至調(diào)光部20的調(diào)光面。當(dāng)?shù)谝环垂忡R103相對(duì)于水平面成45°時(shí),反光杯102垂直射出光線(xiàn)到第一反光鏡103上,然后由第一反光鏡103水平反射到出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部20的調(diào)光面上。在第二實(shí)施例中,如圖8所示,反光杯102設(shè)置在第一反光鏡103的上方。當(dāng)需要調(diào)整定向照明的出光方向時(shí),只需對(duì)第一反光鏡103的放置角度以及放置位置即可。在有效利用定向光較大范圍擴(kuò)展定向照明區(qū)域范圍的同時(shí),利用第一反光鏡103減小了發(fā)光光源101發(fā)出的散射光直接照射出光結(jié)構(gòu)而對(duì)定向照明的集中照明效果產(chǎn)生的影響。
如圖9所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的出光系統(tǒng)相比較,反光杯102設(shè)置在第一反光鏡103的下方。除了上述結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例不同之外,其余結(jié)構(gòu)均相同。
如圖10所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第四實(shí)施例與第二實(shí)施例相比較,光源部100還包括第二反光鏡104,第二反光鏡104的反光鏡面與第一反光鏡103的反光鏡面相對(duì)設(shè)置,第二反光鏡104的反光鏡面將第一反光鏡103反射出來(lái)的光反射至調(diào)光部20的調(diào)光面。在第四實(shí)施例中,通過(guò)第一反光鏡103和第二反光鏡104兩次反射之后,光線(xiàn)反射至調(diào)光部20的調(diào)光面被定向反射出去進(jìn)行定向照明。由于增設(shè)了第二反光鏡104,并且出光結(jié)構(gòu)也對(duì)應(yīng)于第二反光鏡104的放置高度上移一點(diǎn),此時(shí),反光杯102就可以設(shè)置在出光結(jié)構(gòu)的正下方,在有效利用定向光較大范圍擴(kuò)展定向照明區(qū)域范圍的同時(shí),利用第一反光鏡103和第四反光鏡104徹底消除了發(fā)光光源101發(fā)出的散射光直接照射出光結(jié)構(gòu)而對(duì)定向照明的集中照明效果產(chǎn)生的影響。
本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第一實(shí)施例至第四實(shí)施例均只設(shè)置有一個(gè)光源部。
如圖11a所示,在本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第五實(shí)施例中,該實(shí)施例中的出光結(jié)構(gòu)應(yīng)用透明光學(xué)材料制成。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例相比較,入射光進(jìn)入透明光學(xué)材料,然后到達(dá)調(diào)光部20的調(diào)光面,在調(diào)光面處應(yīng)用全反射的原理讓光線(xiàn)發(fā)生全反射,從而將光線(xiàn)定向射出。進(jìn)一步地,透明光學(xué)材料具有一個(gè)與調(diào)光面相對(duì)設(shè)置的入光面;或者,透明光學(xué)材料具有多個(gè)依次形成階梯狀的入光面,且多個(gè)入光面與調(diào)光面相對(duì)設(shè)置。與第四實(shí)施例相比較,除了上述不同之處外,其余均相同。
如圖12所示,在本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第六實(shí)施例中,與第五實(shí)施例相比較,該實(shí)施例的出光結(jié)構(gòu)同樣由透明光學(xué)材料制成。并且,入射光進(jìn)入透明光學(xué)材料,然后到達(dá)調(diào)光部20的調(diào)光面,在調(diào)光面處應(yīng)用折射原理使光線(xiàn)在光學(xué)材料的邊界處發(fā)生折射,從而將光線(xiàn)定向射出。與第五實(shí)施例相比較,除了上述不同之處外,其余均相同。
如圖13所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第七實(shí)施例中,光源部100的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部100排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部100之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面形成階梯面,光源部100射出的光直接照射至調(diào)光部20的調(diào)光面后被定向反射出去。參照本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第四實(shí)施例,同樣可以利用第一反光鏡103、第二反光鏡104來(lái)消除多個(gè)光源部100發(fā)出的散射光直接照射到出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部20的調(diào)光面上而對(duì)定向照明的定向出光效果的影響。相同地,第七實(shí)施例的出光系統(tǒng)也可以利用全反射原理或折射原理來(lái)導(dǎo)向光線(xiàn)的定向出光方向。在第七實(shí)施例中,多個(gè)光源部100應(yīng)用反光杯102對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行匯聚。在第七實(shí)施例中,如圖11b所示,與第五實(shí)施例中設(shè)置的入光面相同的,透明光學(xué)材料具有一個(gè)與調(diào)光面相對(duì)設(shè)置的入光面;或者,透明光學(xué)材料具有多個(gè)依次形成階梯狀的入光面,且多個(gè)入光面與調(diào)光面相對(duì)設(shè)置。入射光從入光面照射進(jìn)透明光學(xué)材料內(nèi),然后在透明光學(xué)材料作為光傳播介質(zhì)傳播至調(diào)光面,光線(xiàn)在調(diào)光面被調(diào)整出射方向之后射出,從而獲得了所需要角度的定向照明的光線(xiàn)。
與第七實(shí)施例相比較,在另一可行的實(shí)施方式中,光源部100的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部100排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部100之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面形成階梯面,各個(gè)擴(kuò)展部10與各個(gè)調(diào)光部20均由透明光學(xué)材料制成,且光源部100射出的光穿過(guò)透明光學(xué)材料后照射至調(diào)光部20的調(diào)光面上被定向全反射出去,該實(shí)施方式中應(yīng)用了全反射的原理進(jìn)行定向出光,其余結(jié)構(gòu)與原理均與第七實(shí)施例相同。
與第七實(shí)施例相比較,在又一可行的實(shí)施方式中,光源部100的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)光源部100排列成一字型的單排或多排,出光結(jié)構(gòu)的各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面以及各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面均為條狀平面,各個(gè)條狀平面均與多個(gè)光源部100之間排列形成的直線(xiàn)相平行,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面形成階梯面,各個(gè)擴(kuò)展部10與各個(gè)調(diào)光部20均由透明光學(xué)材料制成,且光源部100射出的光穿過(guò)透明光學(xué)材料后由調(diào)光部20的調(diào)光面折射出去,該實(shí)施方式中應(yīng)用了折射的原理進(jìn)行定向出光,其余結(jié)構(gòu)與原理均與第七實(shí)施例相同。
如圖14所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第八實(shí)施例中,各個(gè)擴(kuò)展部10與各個(gè)調(diào)光部20之間以一中心點(diǎn)(圖14未示出)為圓心同心設(shè)置,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面形成階梯面,多個(gè)光源部100之間以中心點(diǎn)為圓心圓周排列,且多個(gè)光源部100圍繞出光結(jié)構(gòu)設(shè)置。參照本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第四實(shí)施例,同樣可以利用第一反光鏡103、第二反光鏡104來(lái)消除多個(gè)光源部100發(fā)出的散射光直接照射到出光結(jié)構(gòu)的調(diào)光部20的調(diào)光面上而對(duì)定向照明的定向出光效果的影響。同樣地,第八實(shí)施例的出光系統(tǒng)也可以利用全反射原理或折射原理來(lái)導(dǎo)向光線(xiàn)的定向出光方向。在第八實(shí)施例中,多個(gè)光源部100應(yīng)用反光杯102對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行匯聚。
如圖15所示,本發(fā)明的出光系統(tǒng)的第九實(shí)施例中,各個(gè)擴(kuò)展部10與各個(gè)調(diào)光部20之間以一中心點(diǎn)(圖15未示出)為圓心同心設(shè)置,各個(gè)擴(kuò)展部10的擴(kuò)展面與各個(gè)調(diào)光部20的調(diào)光面形成階梯面,多個(gè)光源部100之間以中心點(diǎn)為圓心圓周排列,出光結(jié)構(gòu)圍繞光源部100設(shè)置。與第八實(shí)施例相比較,其余結(jié)構(gòu)與原理均相同。在第九實(shí)施例中,多個(gè)光源部100應(yīng)用反光杯102對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行匯聚。
本發(fā)明的相應(yīng)的實(shí)施例中的出光系統(tǒng)除了利用反光杯102對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行匯聚之外,也可以應(yīng)用全反射透鏡、折射透鏡、菲涅爾透鏡、凸透鏡、TIR透鏡等中的一種對(duì)發(fā)出發(fā)散光的發(fā)光光源101的光線(xiàn)進(jìn)行匯聚,即具有聚光功能的透鏡進(jìn)行聚光;另外,本發(fā)明的所有實(shí)施例中的出光系統(tǒng)的發(fā)光光源還可以直接使用本身發(fā)出的光即為匯聚光的光源,例如激光光源、LED激光光源、光纖光源、PAR燈光源、AR燈光源等聚光光源中的一種。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。