本發明屬于照明技術領域，特別涉及一種反射裝置和光源模組。

背景技術：

現有的電鍍反射器在商用燈具里應用非常廣，例如在筒燈、射燈、天棚燈、戶外燈具等照明燈具中的應用。電鍍反射器主要起到對光源發出的光線進行二次配光的作用。電鍍反射器一般包括鍍有一層金屬膜的反射面，但由于鍍膜材料本身對光線的吸收率較高，比如，鍍銀膜的損失率為5％，鍍金膜的損失率為9％，鍍鋁膜的損失率更是高達12％左右，使得應用電鍍反射器的燈具出光效率低。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種出光效率高的反射裝置和光源模組。

為實現上述目的，本發明提供了一種反射裝置，所述反射裝置為透明，其具有入光口、出光口及位于所述入光口和出光口之間的反射壁，所述入光口小于所述出光口，所述反射壁包括內表面和外表面，

所述內表面上包括多個連續排布的鋸齒結構，每個所述鋸齒結構包括相交的第一折射面和第二折射面，每個所述鋸齒結構的兩端分別向所述入光口及所述出光口延伸。

進一步的，所述反射裝置呈環狀，所述反射壁的厚度均勻。

進一步的，所述第一折射面和所述第二折射面之間相互垂直。

進一步的，所述鋸齒結構的第一折射面和第二折射面相交形成棱線，所述棱線為直線或弧線。

進一步的，所述棱線上任意一點的切線與入光口所在平面之間的夾角小于A，所述A為40°。

進一步的，當所述反射壁材料為PC時A等于38°，當所述反射壁材料為亞克力時A等于30°。

進一步的，所述反射壁為兩個且相對設置，每個所述反射壁呈平板狀。

進一步的，所述反射裝置還包括設置于反射壁之間的連接板。

進一步的，所述反射壁的外表面為光滑壁面，所述反射壁的外表面為全反射面。

進一步的，所述鋸齒結構的兩端延伸至所述入光口和/或所述出光口。

為實現上述目的，本發明還提供了一種反射裝置，所述反射裝置為透明的，其具有入光口、出光口及位于所述入光口和出光口之間的反射壁，所述反射壁包括內表面和外表面，

所述內表面上包括多個連續排布的鋸齒結構，每個所述鋸齒結構包括相交的第一折射面和第二折射面，每個所述鋸齒結構的兩端分別向所述入光口及所述出光口延伸，所述入光口、出光口和反射壁的內表面之間形成光學空間，

所述反射裝置配置為從所述入光口進入的入射光線部分入射至反射壁并由所述反射壁反射進入所述光學空間，并通過從所述出光口射出，部分由所述入光口進入的光線直接通過所述光學空間并從所述出光口射出。

進一步的，所述入射光線經內表面折射進入所述反射壁，經所述鋸齒結構的第一折射面或第二折射面折射至外表面，經所述外表面反射回所述內表面，再經所述內表面折射后進入所述光學空間，最后由所述出光口出射。

進一步的，所述入射光線在所述內表面上發生兩次折射，所述入射光線在所述外表面上發生一次反射。

進一步的，所述反射裝置呈環狀，所述反射壁的厚度均勻。

進一步的，所述第一折射面和所述第二折射面之間相互垂直。

進一步的，所述鋸齒結構的第一折射面和第二折射面相交形成棱線，所述棱線為直線或弧線。

進一步的，所述反射壁為兩個且相對設置，每個所述反射壁呈平板狀。

進一步的，所述反射裝置還包括設置于所述反射壁之間的連接板，所述連接板的內表面為全反射面。

進一步的，所述反射壁的外表面為光滑壁面，所述反射壁的外表面為全反射面。

進一步的，所述鋸齒結構的兩端延伸至所述入光口和/或所述出光口。

為實現上述目的，本發明還提供了一種光源模組，其包括上述反射裝置及發光組件，所述發光組件設置于所述反射裝置的入光口。

進一步的，所述發光組件包括光源板及位于光源板上的若干發光單元。

進一步的，所述光源板封閉所述入光口。

有益效果：與現有技術相比，本發明實施例提供的反射裝置為透明，其內的反射壁的內表面包括多個連續排布的鋸齒結構，內表面同時作為入光面及出光面，外表面作為反射面，如此設計使得由內表面入射的光線都能以全反射的光學效果出射，在不需要進行電鍍處理的情況下，提高出光效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例1提供的一種光源模組的結構示意圖。

圖2為圖1的光源模組內透鏡的部分放大圖。

圖3為本發明實施例1提供的光源模組的光路示意圖。

圖4為本發明實施例1內透鏡的棱線為弧形的示意圖。

圖5為本發明實施例1的以單個鋸齒結構為例的豎直方向的光路示意圖。

圖6為本發明實施例1的以單個鋸齒結構為例的水平方向的光路示意圖。

圖7為本發明實施例2提供的一種光源模組的結構示意圖。

圖8為本發明實施例2提供的光源模組的光路示意圖。

圖9為本發明實施例2的以單個鋸齒結構為例的豎直方向的光路示意圖。

圖10為本發明實施例2的以單個鋸齒結構為例的水平方向的光路示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明具體實施例及相應的附圖對本發明技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

如圖1所示，本發明實施例1提供了一種光源模組100，其包括反射裝置10及發光組件2，在本實施例中反射裝置10以兩個相對設置的透鏡1作為反射壁，并在兩個透鏡1之間設置連接板15，以構成一個完整的反射裝置。連接板15可以如圖1中所示和透鏡1一起圍成一個封閉空間，連接板也可以設置在底面，即圖中光源組件2的位置，和透鏡1形成一個底部連接頂部敞開的結構，在其他實施例中還可以借助模組本身的一些結構來充當連接板，如光源板、模組的外壁等。在另外一些實施例中也可以不采用連接板，以四塊或更多的透鏡形成一個方形或多邊形的反射裝置。需要說明的是，發光組件2發出的部分光線經過透鏡1的折射、反射、再次折射后由透鏡1的內表面11直接出射后從出光口出射，還有一部分經連接板15的反射后由連接板15的內表面(未標示)經出光口直接出射。該光源模組100可應用于天棚燈、生鮮燈、戶外燈等照明燈具內。

以下針對本發明實施例1提供的光源模組100內的各個元件及元件之間的連接關系作具體說明。

如圖1所示，發光組件2包括光源板21及位于光源板21上的若干發光單元22。具體的，若干發光單元22沿光源板21的長度方向d2排布，且設置在光源板21的中部。在本發明實施例1中，若干發光單元22可以沿光源板21的長度方向d2設置成一排或多排。發光單元22可以為LED發光單元。

如圖1及圖3所示，透鏡1作為反射裝置的反射壁，其呈平板狀，且厚度均勻，設置在光源板21的寬度方向d1的兩側。在其它實施方式中，透鏡1還可以為具有一定弧度的板狀結構。

透鏡1具有內表面11、外表面12、第一端面13、第二端面14、位于第一端面13的反射裝置的入光口16，位于透鏡1的第二端面14的出光口17，入光口16、出光口17和透鏡1的內表面之間形成光學空間。入光口16的直徑小于出光口17的直徑，光源板21封閉入光口16。結合圖2所示，內表面11包括平行連續排布的多個鋸齒結構110，每個鋸齒結構110包括相交的第一折射面111和第二折射面112，及第一折射面111和第二折射面112相交形成的棱線(未標示)，每個鋸齒結構110的兩端分別延伸至第一端面13和第二端面14。在本實施例中，第一折射面111和第二折射面112之間相互垂直，在其它實施方式中，第一反射面111和第二反射面112的夾角也可以小于或大于90°，在夾角為90°的情況下光效最佳。具體的，透鏡1的內表面11為入光面，同時也是出光面。外表面12為光滑壁面，作為反射面。該透鏡1為透明結構，由塑料或玻璃材料一體制成，其中塑料材料可選用PMMA、PC等。

我們知道要在透鏡內部實現全反射，光線和反射面之間的入射角必須足夠大，否則光線將會透射出去，這個角度會根據透鏡的材質而有所不同。為使射入透鏡1的光線都能在外表面12發生全反射，有必要對光線和外表面12的角度進行規劃，圖6為鋸齒結構水平方向的光路圖我們可以看到光線在外表面12的入射角度明顯是不夠形成全反射的，這里之所以可以反射，是因為還存在一個垂直分量上的角度，如圖3所示，參考圖5的三維圖，當水平分量和垂直分量疊加入射角就足夠大了，因此豎直方向的入射角必須大于一定的角度才能實現全反射。豎直方向的入射角大于一定的角度，也就是第一折射面111和第二折射面112相交形成的棱線與光源板21所在平面之間形成夾角α需要小于一個特定的角度A。我們以棱線的角度進行說明，主要是因為光線是否經過棱線入射對角度的要求是不同的，如果光線從第一折射面111或第二折射面112入射會發生折射，這樣光線在外表面的入射角會增大，而如果光線從棱線位置入射水平方向幾乎沒有角度，最難實現全反射，因此我們考慮全反射面的設計都是以棱線位置的光路來進行計算的。這個A的值與透鏡1的折射率相關，在本實施例中，選用PC材料，A為38°，如果采用折射率更高的材料A會增大，以目前的常用材料來看可以達到40°，當選用PMMA時，A為30°。對于本實施例的光源模組100，由于透鏡1為平板狀，棱線和光源板所在平面的夾角α是一個定值，請參考圖3。而當透鏡形式有所不同時，如圖4所示，當棱線為弧線時，棱線上每一點的切線和光源板所在平面的夾角α應符合上面的限制條件，即其值小于A。所以在滿足夾角α小于A(A為上述不同材質對應的角度)，該透鏡1滿足全反射條件。在其它不需要透鏡全反射的實施方式中，可以不用滿足夾角α小于A的條件，即可以采用0-90°之間任意的夾角，這樣會在外表面12形成一種半透半反的效果。

本實施例中，透鏡1的厚度可制成2毫米(mm)或者更薄，因此，透鏡1結構尺寸很大時，可以節約材料成本和成型難度。另外，需要說明的是，在模具設計或成型時，由于加工精度的問題，會在透鏡1的第一折射面111和第二折射面112的交線處形成圓角，入射到圓角上的光線將折射而出形成雜散光，但圓角對透鏡的總光效、光束角影響不大。

以下針對發光組件2發出光線進入鋸齒結構110后的光線走向進行具體說明。

發光組件2發出的光線從入光口16進入，部分直接從出光口17出射，部分經透鏡1反射后進入光學空間，再從出光口17出射。對于鋸齒結構110上的光路具體參見圖5和圖6所示，光線入射在透鏡1的內表面11上，經內表面11上的鋸齒結構110的第一折射面111折射到外表面12，經外表面12全反射到內表面11，經內表面11折射后進入光學空間，最后由出光口17出射。圖5顯示了一種光線進入鋸齒結構110內的具體走向。具體的，光線經外表面12全反射到內表面11的第二折射面12后出射。發光組件2發出的還有部分光線(未圖示)，經外表面12反射到內表面11的第一折射面111后出射，或者經外表面12反射到第一折射面111和第二折射面112相交的棱線，然后出射。結合圖3所示，只要棱線與光源板22所在平面的夾角α滿足上述不同材料對應的角度范圍，入射在透鏡1上的光線都可以發生全反射，由內表面11出射。

連接板15也為平板狀，其兩側與透鏡1的側面貼合，其下端面與第一端面13齊平，上端面與第二端面14齊平，以此將發光組件2圍設在透鏡1和連接板15構成的收容空間(未標示)內，由發光組件2發出的光線由透鏡1或連接板15進行二次配光。該連接板15面向出光口的一面，即內表面為全反射面，為了形成全反射面，連接板15可以由具有全反射功能的材料制成，如塑料、金屬，也可以通過表面處理來實現，如表面拋光、鍍膜處理。

綜上所述，本實施例的光源模組，其內的透鏡作為一種反射裝置，其內表面包括多個連續排布的鋸齒結構，外表面為光滑壁面，內表面同時作為入光面及出光面，外表面作為反射面，在棱線與光源板21所在平面的夾角α滿足特定角度A時，由內表面入射的光線都能以全反射的光學效果出射，在不需要進行電鍍處理的情況下，提高出光效率。

實施例2

如圖7所示，本發明實施例2提供了一種光源模組100’，其包括以透鏡1’作為反射壁的反射裝置10’、及設置在透鏡1’一端的發光組件2’，發光組件2’發出的光線部分經過透鏡1’的折射、反射、再次折射后由透鏡1’的內表面11’直接出射。該光源模組100’可應用于筒燈、射燈、天花燈等照明燈具內。

以下針對本發明實施例2提供的光源模組100’內的各個元件及元件之間的連接關系作具體說明。

如圖2所示，發光組件2’包括光源板21’及位于光源板21’上的發光單元22’，發光單元22’設置在光源板21’的中部?？梢耘挪家粋€發光單元22’，也可以排布多個發光單元22’。

如圖7及圖8所示，透鏡1’為一種反射裝置10’，其呈喇叭狀，且厚度均勻。這樣的結構類似現有的反光杯，只是材質采用了透明材料，外觀通透，且易于和現有的反光杯進行替換。具體地，該透鏡1’具有內表面11’、外表面12’、第一端面13’、第二端面14’、位于第一端面13’的入光口16’和位于第二端面14’的出光口17’，入光口16’的直徑小于出光口17’的直徑。內表面11’由一圈連續的鋸齒結構110’構成，每個鋸齒結構110’包括相交的第一折射面111’和第二折射面112’，及第一折射面111’和第二折射面112’相交形成的棱線(未標示)，每個鋸齒結構110’的兩端分別延伸至第一端面13’和第二端面14’。在本實施例中，透鏡1’為旋轉對稱結構，第一折射面111’和第二折射面112’相交形成的棱線為直線，且第一折射面111’和第二折射面112’之間相互垂直，在其它實施方式中，第一折射面111’和第二折射面112’之間相交形成的棱線也可為弧線，且第一折射面111’和第二折射面112’的夾角也可以小于或大于90°，在夾角為90°的情況下光效最佳。具體的，透鏡1’的內表面11’為入光面，同時也是出光面。外表面12’為光滑壁面。該透鏡1’為透明結構，由塑料或玻璃材料一體制成，其中塑料材料可選用PMMA、PC等。

我們知道要在透鏡內部實現全反射，光線和反射面之間的入射角必須足夠大，否則光線將會透射出去，這個角度會根據透鏡的材質而有所不同。為使射入透鏡1’的光線都能在外表面12’發生全反射，有必要對光線和外表面12’的角度進行規劃，圖10為鋸齒結構水平方向的光路圖我們可以看到光線在外表面12’的入射角度明顯是不夠形成全反射的，這里之所以可以反射，是因為還存在一個垂直分量上的角度，如圖8、9所示，這樣水平分量和垂直分量疊加入射角就足夠大了，因此豎直方向的入射角必須大于一定的角度才能實現全反射。豎直方向的入射角大于一定的角度，也就是第一折射面111’和第二折射面112’相交形成的棱線與光源板21’所在平面之間形成夾角α’需要小于一個特定的角度A，如果光線從第一折射面111’或第二折射面112’入射會發生折射，這樣光線在外表面的入射角會增大，而如果光線從棱線位置入射水平方向幾乎沒有角度，最難實現全反射，因此我們考慮整個透鏡1’全反射面的設計都是以棱線位置的光路來計算A的值的。這個夾角α’與透鏡1’的折射率相關，在本實施例中，選用PC材料，A為38°，如果采用折射率更高的材料A可以為40°，當選用PMMA時，A為30°。對于本實施例的光源模組100’，由于透鏡1’的每個鋸齒結構110’為直條狀，所以棱線和光源板所在平面的夾角α’是一個定值，當棱線為弧線時，棱線上每一點的切線和光源板所在平面的夾角α’應符合上面的限制條件，即其值小于A。所以在滿足夾角α’小于上述不同材質對應的角度A(A為上述不同材質對應的角度)，該透鏡1’滿足全反射條件。在其它不需要透鏡全反射的實施方式中，可以不用滿足夾角α小于A的條件，即可以采用0-90°之間任意的夾角,這樣會在外表面12形成一種半透半反的效果。

本實施例中，透鏡1’的厚度最薄可制成2毫米(mm)，因此，透鏡1’結構尺寸很大時，可以節約材料成本和成型難度。另外，需要說明的是，在模具設計或成型時，由于加工精度的問題，會在透鏡1’的第一折射面111’和第二折射面112’的交線處形成圓角，入射到圓角上的光線將折射而出形成雜散光，但圓角對透鏡的整體光效、光束角影響不大，因此我們還是可以認為這是一個全反射的反射裝置。

以下針對發光組件2’發出光線進入鋸齒結構110’后的光線走向進行具體說明。

結合圖8至圖10所示，發光組件2’發出的光線從入光口16’進入，部分直接從出光口17’出射，部分經透鏡1’反射后再從出光口17’出射。對于鋸齒結構110’上的光路具體為：光線入射在透鏡1’的內表面11’上，經內表面11’上的鋸齒結構110’的第一折射面111’折射到外表面12’，經外表面12’全反射到內表面11’，經內表面11’折射后由出光口17’出射。圖9顯示了一種光線進入鋸齒結構110’內的具體走向。具體的，光線經外表面12’全反射到內表面11’的第二折射面112’后出射。發光組件2’發出的還有部分光線(未圖示)，經外表面12’反射到內表面11’的第一折射面111’后出射，或者經外表面12’反射到第一折射面111’和第二折射面112’相交的棱線，然后出射。結合圖8所示，只要棱線與光源板22’所在平面的夾角α’滿足上述不同材料對應的角度范圍，入射在透鏡1’上的光線都可以發生全反射，由內表面11’出射。

綜上所述，本發明實施例提供的光源模組，以透鏡作為一種反射裝置，其內表面包括多個連續排布的鋸齒結構，內表面同時作為入光面及出光面，外表面作為反射面，如此設計使得由內表面入射的光線都能以全反射的光學效果出射，在不需要進行電鍍處理的情況下，提高出光效率。

以上所述的具體實例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。