一种环射灯 【技术领域】
本发明涉及一种环射灯， 尤其是一种 LED 环射灯。背景技术 随着发光二极管 (LED) 技术的不断发展以及发光二极管封装形式的多样化， 是的 LED 的各种新型灯器领域中的应用越来越广泛， 产品大多数为 LED 汽车灯具以及交通信号 灯， 都是采用小视角， 高光强输出的发光二极管， 组成定向光信号灯。为了将发光二极管应 用到环射信号灯产品上， 现有技术中通常是把发光二极管直接配置在灯器的圆周面上， 以 呈现出环射的效果。但是这种结构的环射灯在其圆周方向上的光强输出特性曲线呈齿轮 状， 从而造成灯器在圆周方向上出现暗区， 灯具的发光均匀性和连续性差。并且， 为了达到 环射的效果， 需在圆周面上设置非常多的光源， 导致其结构不合理， 制作工艺性差， 能耗高， 发光效率低， 故障率高。
因此， 为了改善上述缺点， 现有技术中公开了一种环射灯， 该环射灯主要在光源组 件中加入平凸会聚透镜、 抛物面反射镜的设计， 另外， 独特的圆锥形折射镜结构是该实用新 型的核心设计， 其是实现光线的定向出射的核心部件。 该实用新型所述环射信号灯， 由于结 构的特殊性， 其在圆周面垂直方向上的发光范围基本是确定的， 这大大限制了其应用的领 域， 比如尖锥与光源组件距离不能太远， 否则会使得圆周面垂直方向上出现一定的暗区， 不 能满足圆周面上对光线均匀性和连续性的要求。 另外， 光源组件结构比较复杂， 存在各种光 学元件的匹配问题， 不易操作， 且光学元器件价格比较昂贵， 成本高。
发明内容
为了克服现有技术中的环射灯发光区域有限， 光线均匀性和连续性差的问题， 本 发明公开了一种环射灯， 该环射灯的环射灯发光区域广， 光线均匀性和连续性高。
本发明公开的环射灯包括底座、 光源、 侧壁和顶罩， 所述侧壁固定于底座上， 顶罩 固定于侧壁上， 底座、 侧壁和顶罩共同形成一闭合的腔体 ； 所述光源设置于腔体内的底座 上； 所述顶罩位于腔体内的一面为可反射光线的反射面， 所述反射面为内凹或外凸的弧面 ； 所述侧壁可透光， 并且在所述侧壁的内表面和 / 或外表面上分布有散射网点。
本发明中所述的弧面可定义为 ： 如果某一曲面与任意方向的平面相交形成的线均 为弧线 ( 非直线 )， 则该面为弧面。 根据本发明的定义， 典型的平面、 圆锥面均不属于本发明 定义的弧面。
上述底座为本领域公知的环射灯底座， 底座内具有线路， 光源与该线路电连接。 所 述光源通常可采用公知的 LED 灯。侧壁固定于底座上， 并可采用密封胶进行密封。该侧壁 可采用公知的透明材料， 如聚碳酸酯 (PC) 或聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 通过注塑得到， 对模 具进行相应修改， 可通过直接注塑得到表面具有散射网点的侧壁。
所述反射面的形成为现有技术中公知的， 只需使该面能起到反射光线的作用即 可， 例如可以通过在顶罩上位于腔体的一面镀上一层金属反射层。根据本发明， 所述环射灯需要向四周发光， 所以， 优选情况下， 在所述环射灯侧壁 的周线方向上， 散射网点均匀分布。在本发明中， 所述周线方向可以理解为 ： 从顶罩到底座 的方向为轴线方向， 与轴线垂直的平面为横截面， 该横截面与侧壁的交线即为周线。 所述散 射网点在环射灯侧壁的周线方向上均匀分布可理解为沿该周线方向， 散射网点等距分布。
进一步的， 由于光源发出的光直接或经反射后间接照射到侧壁上， 侧壁上不同区 域的光照量和光线的入射方向不同， 为了更好的扩大环射灯的发光区域， 提高发光均匀性， 优选情况下， 在侧壁上， 沿顶罩到底座的方向， 散射网点的分布由疏到密。进一步提高环射 灯的出光均匀性。
如本发明公开的环射灯， 所述散射网点可以设置于侧壁的内表面 ( 即侧壁位于腔 体内的表面 )， 也可以设置于侧壁的外表面 ( 即侧壁与外界接触的表面 )， 而且还可以同时 在侧壁的内表面和外表面上设置散射网点。
如上所述， 该侧壁上的散射网点可以为凹陷型的网点， 也可以采用凸点型网点。 为 了便于制备和使用， 提高网点的寿命， 优选情况下， 所述散射网点位于侧壁的内表面上， 并 且为凹陷型网点。
所述凹陷型的网点可以为在侧壁上形成的凹坑， 凸点型的网点可以为在侧壁上形 成凸点。无论凹陷型的网点还是凸点型的网点， 只要能破坏入射的光线在此处发生全反射 的条件即可。上述散射网点可以为各种常见的形态， 例如半球体状的凹坑或凸点。 根据本发明公开的环射灯， 通过采用弧形的反射面可将底座上的光源发出的光反 射到侧壁上的各个区域， 避免了盲区的出现。优选情况下， 上述反射面可采用球面或椭球 面。当反射面采用上述结构时， 可更好的扩大发光区域， 并能减少反射到底座的光线量， 提 高环射灯的发光亮度。
正如本领域中环射灯通常采用的结构， 所述侧壁采用透明中空的圆柱体。
为了进一步提高环射灯的发光亮度， 通常采用多个光源， 该多个光源在腔体内的 底座上均匀分布。
同时， 发明人还发现， 光源发出的光经过反射镜反射后， 会有部分被反射到底座方 向， 该部分光通常会被浪费掉， 从而在一定程度上影响了环射灯的发光亮度， 本发明公开的 环射灯的底座上还设置有副反射镜， 所述副反射镜位于光源之间。副反射镜的设置可以采 用多个小副反射镜分别设置于光源之间的间隙内， 也可以采用一大块副反射镜， 除去光源 所对应的区域， 安装到底座上之后可视为副反射镜设置于光源之间。 并且， 为了不影响光源 的发光效果， 不遮挡光源发出的光线， 该副反射镜设置的高度低于光源发光部位的高度。
通过副反射镜的作用， 将光线重新反射回反射镜， 通过多次反射将该部分光线射 出环射灯， 提高了光线的利用率。
根据本发明， 所述副反射镜可以采用多种结构， 只需能将光线反射会反射镜即可， 优选情况下， 所述副反射镜为平面反射镜。
优选情况下， 为了保证光源发出的光有效的进入腔体， 所述副反射镜的高度低于 光源的高度。
发明人发现， 仅仅于现有环射灯的基础上， 在侧壁上制作散射网点并不能达到本 发明的效果， 仍然会出现出光不均匀和不连续的问题。 本发明的发明人通过大量的实践， 在 现有的环射灯的基础上， 将顶罩的反射面设置为弧面， 尤其是特定结构的弧面， 例如球面或
椭球面， 并结合在侧壁上设置散射网点， 扩大环射灯的发光区域， 使不同区域的侧壁均能出 光， 提高了环射灯出光的均匀性和连续性。 并将入射角度较小的光线有效的导出环射灯， 避 免该部分光线在侧壁上发生全反射回到腔体内， 提高了光线的利用率， 增加了发光亮度。 附图说明
图 1 是本发明公开的环射灯第一种实施方式的立体图 ；
图 2 是本发明公开的环射灯第一种实施方式的爆炸图 ；
图 3 是本发明公开的环射灯第一种实施方式的主视图 ；
图 4 是本发明公开的环射灯第一种实施方式的俯视图 ；
图 5 是图 4 中 A-A 向剖视图 ；
图 6 是本发明公开的环射灯第一种实施方式的工作状态光路示意图 ；
图 7 是本发明公开的环射灯另一种实施方式的工作状态光路示意图 ；
其中， 附图标记 ： 1、 底座 ； 2、 光源 ； 3、 侧壁 ； 4、 顶罩 ； 5、 散射网点 ； 6、 副反射镜。 具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、 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， 对本发明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 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
图 1- 图 6 示出了本发明公开的环射灯的第一种实施方式， 该环射灯圆盘状底座 1， 底座 1 上固定有透明中空圆柱体型侧壁 3。该侧壁 3 为聚甲基丙烯酸甲酯材料通过注塑得 到。侧壁 3 顶部固定有弧形顶罩 4， 底座 1、 侧壁 3、 顶罩 4 相互连接， 形成一个密闭的腔体。 顶罩 4 位于腔体内的一面为镀银金属层， 作为反射面 ( 图中未示出 )。顶罩 4 为外凸状， 同 样， 反射面也为外凸状。
图 1 为本发明公开的环射灯的第一种实施方式的立体图， 图 2 为本发明公开的环 射灯的第一种实施方式的爆炸图。在图 1 和图 2 中， 上述副反射镜 6 未示出。
从图 3 可以看出， 侧壁 3 上位于腔体内的表面上全部分布有散射网点 5， 在侧壁 3 的周线方向上， 散射网点 5 均匀分布。并且， 沿顶罩 4 到底座 1 的方向， 散射网点 5 的分布 由疏到密。
如图 4 所示， 底座 1 上固定设置有多个光源 2， 本实施例中的光源 2 采用 LED 灯。 并且， 上述光源 2 在底座 1 上均匀分布， 具体为以圆盘状底座 1 的圆心为中心， 向四周呈发 射状。作为本领域公知的， 底座 1 上设置有线路 ( 图中未示出 )， 上述多个光源 2 各自与线 路电连接， 通过线路的电传输使光源 2 发光。
同时， 在底座 1 上还固定设置有副反射镜 6， 该副反射镜 6 通过一大块平面镜制备 而成， 除去光源 2 对应分布的区域即可到， 即在底座 1 上的光源 2 之间设置平面副反射镜 6。
图 4 中的 A-A 向剖视图如图 5， 环射灯侧壁 3 上的散射网点 5 为凹陷型网点， 并且 沿顶罩 4 到底座 1 的方向， 散射网点 5 的分布由疏到密。并且在底座 1 上设置有大块副反 射镜 6， 该副反射镜 6 设置的高度低于光源 2 发光部分的高度。
图 6 示出了本实施方式公开的环射灯的发光效果图。可以看出， 通过底座 1 上的 光源 2 发出的光线向四周发散， 部分直接照射到侧壁 3 上， 部分则照射到顶罩 4 上。可以理解， 直接照射到侧壁 3 上的光线直接通过透明侧壁 3 的折射作用射出环射灯。即使其中部 分光线照射到侧壁 3 内表面的入射角过小， 可能产生全反射， 但由于散射网点 5 的作用， 使 该部分光线能有效的散出环射灯。
另外， 照射到顶罩 4 的光线经过反射面的反射作用， 能将该部分光线反射到侧壁 3 上或底座 1 方向。从图 6 中可以看出， 由于弧面反射面的作用， 光线经反射面反射后， 能有 效照射到侧壁 3 的各个部位， 不会存在盲区， 提高了环射灯出光均匀性和连续性， 没有发光 区域的限制。 同样， 经反射面反射后照射到侧壁 3 上的光线， 部分直接折射出侧壁 3， 部分原 本可能产生全反射的光线由于散射网点 5 的作用， 也直接射出侧壁 3。
同时， 经反射面反射后射向底座 1 方向的光线又经过副反射镜 6 的作用被重新射 向侧壁 3 或反射面， 通过与前述的光线类似的作用传播出侧壁 3。
图 7 示出了本发明公开的环射灯的另一种实施方式工作时的光路。该环射灯包括 依次固定连接的底座 1、 侧壁 3 和顶罩 4， 底座 1 为圆盘状， 侧壁 3 为透明中空的圆柱体。底 座 1、 侧壁 3 和顶罩 4 共同形成一闭合的腔体。顶罩 4 位于腔体内的表面为镀银反射面。该 反射面为内凹的弧面。
侧壁 3 位于墙壁内的表面上分布有散射网点 5， 并且沿顶罩 4 到底座 1 的方向， 散 射网点 5 的分布由疏到密。并且， 上述散射网点 5 为凹陷型网点。 底座 1 上固定设置有多个光源 2， 本实施例中的光源 2 采用 LED 灯。并且， 上述光 源 2 在底座 1 上均匀分布。作为本领域公知的， 底座 1 上设置有线路 ( 图中未示出 )， 上述 多个光源 2 各自与线路电连接， 通过线路的电传输使光源 2 发光。
同时， 在底座 1 上还固定设置有副反射镜 6， 该副反射镜 6 通过一大块平面镜制备 而成， 除去光源 2 对应分布的区域即可到， 即在底座 1 上的光源 2 之间设置平面副反射镜 6。 该副反射镜 6 为大块副反射镜 6， 该副反射镜 6 设置的高度低于光源 2 发光部分的高度。
该环射灯工作时， 通过底座 1 上的光源 2 发出的光线向四周发散， 部分直接照射到 侧壁 3 上， 部分则照射到顶罩 4 上。直接照射到侧壁 3 上的光线直接通过透明侧壁 3 的折 射作用射出环射灯。即使其中部分光线照射到侧壁 3 内表面的入射角过小， 可能产生全反 射， 但由于散射网点 5 的作用， 使该部分光线能有效的散出环射灯。
另外， 照射到顶罩 4 的光线经过反射面的反射作用， 能将该部分光线反射到侧壁 3 上或底座 1 方向。从图 7 中可以看出， 由于弧面反射面的作用， 光线经反射面反射后， 能有 效照射到侧壁 3 的各个部位， 提高了环射灯出光均匀性和连续性， 没有发光区域的限制。同 样， 经反射面反射后照射到侧壁 3 上的光线， 部分直接折射出侧壁 3， 部分原本可能产生全 反射的光线由于散射网点 5 的作用， 也直接射出侧壁 3。同时， 经反射面反射后射向底座 1 方向的光线又经过副反射镜 6 的作用被重新射向侧壁 3 或反射面， 通过不断的改变传播方 向直至从环射灯侧壁 3 射出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。