一种可控光的导光体以及制成的照明发射器制造技术

本发明专利技术公开了一种可控光的导光体及其制成的照明发射器，该导光体包括：一光源入射面，包括一上顶点和一下顶点，所述光源入射面构成一坐标系的Y轴，所述坐标系的X轴通过所述光源入射面的上顶点并垂直于所述Y轴；上侧面，由所述上顶点起始，包括若干反射单元；下侧面，包括若干控光单元。本发明专利技术提供一种使高密集光源更高效，出射的光更柔和，给用户提供更舒适自然的照明环境，在一个导光体中同时拥有了防止眩光、高效利用光素、形成面光源、可控光角度照射以及可对一面保持高比例照射的同时在另一面产生辅助环境光的光导体，同时利用该导光体制成不同用途，不同样式的照明发射器设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可控光的导光体以及由其制成的照明发射器。技术背景照明设备是人类生活中必需的设备，人类从一开始用火焰直接照明，之后利用可燃物质制作成煤油灯等作为照明设备。随着技术的革新，文明的进步，出现了白炽灯、荧光灯、卤素灯等一些传统照明设备，这些传统照明设备带来的是高能耗以及高污染。随着照明技术的再一次革新，出现一种新型固态照明发光二极管。发光二极管作为一种新型照明光源，节能、长寿命、无污染而逐渐受到大家的广泛使用，但是如何使用好发光二极管贴片或芯片是一个难题。发光二极管具有突出优点的同时也具有单颗亮度高、散热困难、蓝光过于丰富、照明开角窄等缺点，导致现有发光二极管照明设备均存在或多或少的缺陷，例如有些发光二极管照明设备只将发光二极管贴片阵列至一个平面，用户使用会感觉到强烈的多点眩光，为防止阵列产生的眩光而在发光二极管贴片前加设一层匀光板或扩散板，眩光问题是解决了但是由于加设匀光板或扩散板效率下降了30％至40％甚至更多；另有一种发光二极管照明设备将发光二极管贴片设置在设备周边通过中间导光体和反射层将光线从一面送出，虽然利用导光体可以避免发光二极管的眩光及形成一个均匀的照明面，但导光体形成的漫反射使该类照明设备效率也是大大下降且无法在照明设备背面形成辅助环境光，由于现在的照明设备设计单一也无法与建筑融为一体。而对于汇聚型的照明设备发光二极管比较适合，目前现有的汇聚型发光二极管照明设备基本为单颗或几颗比较高功率的发光二极管阵列再配合光学透镜进行汇聚，但这样结果导致单颗或几颗比较高功率的发光二极管散热困难，导致直接影响发光二极管的光衰和色飘，同时给人一种不舒服的视觉效果。发光二极管是一种全新的光源，传统照明技术或传统光学设计不能发挥发光二极管应有的特点，它需要一种全新的光学系统来实现安全、健康、高效、舒适的照明方式，照明设备给人带来光的同时不应该增加人眼及环境的负担，本专利技术用一种全新的光波导定向扩散或汇聚导光体及紧凑合理的机械结构与发光二极管构成一个全新的、安全的、健康的、高效的、舒适的、美观的照明发射器，使其可以运用到各种场合，满足各种照明需求。
技术实现思路
应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。针对上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种使高密集光源更高效，出射的光更柔和，给用户提供更舒适自然的照明环境，在一个导光体中同时拥有了防止眩光、高效利用光素、形成面光源、可控光角度照射以及可对一面保持高比例照射的同时在另一面产生辅助环境光的光导体，同时利用该导光体制成不同用途，不同样式的照明发射器设备。本专利技术公开了一种可控光的导光体，包括：一光源入射面，包括一上顶点和一下顶点，所述光源入射面构成一坐标系的Y轴，所述坐标系的X轴通过所述光源入射面的上顶点并垂直于所述Y轴；上侧面，由所述上顶点起始，包括若干反射单元，所述反射单元包括反射面和背光面，相邻两反射单元的反射面和背光面相交于第一下顶点Qn，所述若干反射单元的第一下顶点Qn均位于一条弧形轨迹上，所述弧形轨迹构成一圆周的上顶点与该圆周的圆心均位于所述Y轴上；下侧面，包括若干控光单元；其中，所述上、下侧面自所述光源入射面延伸后相交，所述第一下顶点Qn(x，y)的坐标满足以下条件：其中，R为弧形轨迹半径，R>20mm；β为反射单元起始角，β＝5°；αn为所述第一下顶点与所述弧形轨迹半径为R的圆心RO之间的基角；其中，0.2°<∠α1<5°，∠αn＝∠αn-1×δ；其中，δ为反射单元扩光系数，1.01<δ<1.1；所述反射单元的反射面满足：[x×cosA-(y-F)×sinA]2＝-2×(d-F)×[F+x×sinA+(y-F)cosA-d](2)其中，抛物线系数d是由所述第一下顶点Qn的坐标带入方程(2)得出；其中，焦点F位于所述Y轴上，-8mm<F<－1mm；其中，所述光源入射面的光线全反射角A需满足：其中，所述背光面与所述Y轴呈5°～70°夹角。本专利技术进一步揭示了一种可控光的导光体，其特征在于，所述导光体进一步包括：一匀光面，设置于所述上、下侧面自所述光源入射面延伸相交处，所述均光面的底部包括一均光面底面。本专利技术进一步揭示了一种可控光的导光体，其特征在于，所述控光单元进一步包括：一出射面和一光束过渡面，相邻两控光单元的出射面和光束过渡面相交于第二下顶点，所述第二下顶点均位于所述均光面底面与所述反射单元第一下顶点的连线上；其中，所述光束过渡面与所述Y轴的夹角范围为5°～30°，所述出射面与所述Y轴夹角Vn满足：其中，所述夹角Vn的个数为：其中，n为自然数，所述Qn(x)和Q1(x)为所述首尾第一下顶点的X轴坐标；所述相邻第一下顶点在所述X轴上的间隔b为1mm～4mm。本专利技术进一步揭示了一种可控光的导光体，其特征在于，所述导光体在近所述光源入射面的底部设有长宽1～4mm的凹台。本专利技术进一步揭示了一种可控光的导光体，其特征在于，所述均光面的材质包括磨砂面或布颗粒面，其宽度或直径随所述导光体总宽度或外径增大而增大，厚度为1～4mm。本专利技术进一步揭示了一种可控光的导光体，其特征在于，所述导光体包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯透明材料。本专利技术还公开了一种根据上述任何一种导光体制成的照明发射器，其特征在于，所述发射器进一步包括：一光源组件，设置在所述光源入射面一侧，所述焦点F位于所述光源组件的中轴线；光源腔体，容置所述光源组件，包括上部边框和下部边框；一辅助环境光投射板，紧邻所述上部边框并沿所述X轴方向延伸设置在所述导光体之上。本专利技术进一步揭示了照明发射器，其特征在于，所述下部边框内侧设有第一凸台，所述第一凸台的高度和所述导光体凹台的深度一致，所述上部边框和所述下部边框通过紧固件相连；所述上部边框内侧底边设有第二凸台，所述辅助环境光投射板设在所述第二凸台上。本专利技术进一步揭示了照明发射器，其特征在于，所述上部边框和所述下部边框的材质包括铝合金。本专利技术进一步揭示了照明发射器，其特征在于，所述辅助环境光投射板的材质包括聚碳酸酯、塑料或玻璃，其一面刻有磨砂圆点或磨砂条纹或涂有反射条纹。本专利技术的照明发射器主体为可控光导光体，该导光体利用了全反射和折射原理，提供了一种和点光源或线光源(发光二极管/COB/激光)相配合的导光体，使多个设置在该导光体周边的、强光源发射出的光束在该导光体介质内部传导，光束在导光体上侧预设的反射单元面区上进行全反射并减弱分解强光同时形成一组宽形平行光束向导光体下侧预设的控光单元面区传导光束折射出导光体后进行照射。附图说明下面，参照附图，对于熟悉本
的人员而言，从对本专利技术的详细描述中，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。图1a是本专利技术可控光导光体制成的两个照明发射器第一较佳实施例的截面图；图1b是本专利技术可控光导光体制成的两个照明发射器第二较佳实施例的截面图；图2a、2b示出一种典型的可控光导光体本体截面图；图2c示出了本专利技术的一种可控光导光体设计实施例；图3a示出了一种圆形可控光导光体制成的圆形照明发射器部件分解立体视图；图3b示出了一种圆形可控光导光体制成的圆形照明发射器组成截面图；图4a、4b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控光的导光体，包括：一光源入射面，包括一上顶点和一下顶点，所述光源入射面构成一坐标系的Y轴，所述坐标系的X轴通过所述光源入射面的上顶点并垂直于所述Y轴；上侧面，由所述上顶点起始，包括若干反射单元，所述反射单元包括反射面和背光面，相邻两反射单元的反射面和背光面相交于第一下顶点，所述若干反射单元的第一下顶点均位于一条弧形轨迹上，所述弧形轨迹构成一圆周的上顶点与该圆周的圆心均位于所述Y轴上；下侧面，包括若干控光单元；其中，所述上、下侧面自所述光源入射面延伸后相交，所述第一下顶点Qn+1(x，y)的坐标满足以下条件：Qn+1{xn+1=[R×cos(β+Σαn+90180×π)],yn+1=[R×sin(β+Σαn+90180×π-R]---(1)]]>其中，R为弧形轨迹半径，R>20mm；β为反射单元起始角，β＝5°；αn为所述第一下顶点与所述弧形轨迹半径为R的圆心RO之间的基角；其中，0.2°<∠α1<;5°，且：∠αn＝∠αn‑1×δ；其中，δ为反射单元扩光系数，满足：1.01<δ<1.1；所述反射单元的反射面满足：[x×cosA‑(y‑F)×sinA]2＝‑2×(d‑F)×[F+x×sinA+(y‑F)cosA‑d](2)其中，抛物线系数d是由所述第一下顶点的坐标(1)带入方程(2)得出；其中，焦点F位于所述Y轴上，‑8mm<F<－1mm；其中，所述光源入射面的光线全反射角A需满足：(π18<A<π3)---(3)]]>其中，所述背光面与所述Y轴呈5°～70°夹角。...

【技术特征摘要】
1.一种可控光的导光体，包括：一光源入射面，包括一上顶点和一下顶点，所述光源入射面构成一坐标系的Y轴，所述坐标系的X轴通过所述光源入射面的上顶点并垂直于所述Y轴；上侧面，由所述上顶点起始，包括若干反射单元，所述反射单元包括反射面和背光面，相邻两反射单元的反射面和背光面相交于第一下顶点，所述若干反射单元的第一下顶点均位于一条弧形轨迹上，所述弧形轨迹构成一圆周的上顶点与该圆周的圆心均位于所述Y轴上；下侧面，包括若干控光单元；其中，所述上、下侧面自所述光源入射面延伸后相交，所述第一下顶点Qn+1(x，y)的坐标满足以下条件：Qn+1{xn+1=[R×cos(β+Σαn+90180×π)],yn+1=[R×sin(β+Σαn+90180×π-R]---(1)]]>其中，R为弧形轨迹半径，R>20mm；β为反射单元起始角，β＝5°；αn为所述第一下顶点与所述弧形轨迹半径为R的圆心RO之间的基角；其中，0.2°<∠α1<5°，且：∠αn＝∠αn-1×δ；其中，δ为反射单元扩光系数，满足：1.01<δ<1.1；所述反射单元的反射面满足：[x×cosA-(y-F)×sinA]2＝-2×(d-F)×[F+x×sinA+(y-F)cosA-d](2)其中，抛物线系数d是由所述第一下顶点的坐标(1)带入方程(2)得出；其中，焦点F位于所述Y轴上，-8mm<F<－1mm；其中，所述光源入射面的光线全反射角A需满足：(π18<A<π3)---(3)]]>其中，所述背光面与所述Y轴呈5°～70°夹角。2.根据权利要求1所述的一种可控光的导光体，其特征在于，所述导光体进一步包括：一匀光面，设置于所述上、下侧面自所述光源入射面延伸相交处，所述均光面的底部包括一均光面底面。3.根据权利要求2所述的一种可控光的导光体，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周怡宗，潘晓磊，
申请(专利权)人：上海坤雪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31