一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置，所述平面透鏡包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向著透明鏡體內部方向設置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側壁為入射面，所述作為上述技術方案的改進，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面，所述全反射面與出射面之間設置有過渡曲面，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。所述透明透鏡裝置包括一個或多個上述的平面透鏡。該種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置具有表面平整度好、便于清理、透光效率高等現有產品所不具備的優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光學處理的構件，特別是一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置。
技術介紹
眾所周知，在路燈、隧道燈等照明燈具內，其結構上均包含有用于處理光線配光的透鏡。現有燈具的透鏡由于配光需要普遍在其表面形成有類似于花生殼的近似結構。這些結構導致透鏡表面凹凸不平，使用過程中容易藏污納垢且難以清理，同時也容易導致透鏡表面磨損，影響透鏡的配光質量，另外，現有透鏡光利用率低的缺陷。有鑒于此，本技術的目的在于提供一種新的技術方案以解決現存的技術問題。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本技術提供一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置，解決了現有透鏡表面凹凸不平、難以清洗、容易磨損、光能利用率低等技術缺陷。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種平面透鏡，包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向著透明鏡體內部方向設置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側壁為入射面。作為上述技術方案的改進，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。作為上述技術方案的進一步改進，所述全反射面與出射面之間設置有過渡曲面。作為上述技術方案的進一步改進，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。作為上述技術方案的進一步改進，所述底面和出射面為平面，所述入射面和全反射面為自由曲面，所述過渡曲面為圓弧面。作為上述技術方案的進一步改進，所述入射面與透明鏡體縱向中心截面相交形成的自由曲線為對稱設置。作為上述技術方案的進一步改進，所述入射面與透明鏡體橫向中心截面相交形成的自由曲線為非對稱設置。作為上述技術方案的進一步改進，所述透明鏡體的材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、或玻璃。一種照明透鏡裝置，所述照明透鏡裝置包括一個或多個上述的平面透鏡。本技術的有益效果是：一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置，所述平面透鏡的底面和出射面為平面并將入射面設置在其入射凹槽內，整個透明的表面是平面，避免了現有透鏡表面出現類似花生殼的結構，不容易弄臟，方便清理，同時透明表面也不容易磨損；另外，所述平面透明透過小角度入射面、大角度入射面及全反射面的結構設置可有效提高光源發射光線的出射率，提高光能的利用效率。該種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置，解決了現有透鏡表面凹凸不平、難以清洗、容易磨損、光能利用率低等技術缺陷。附圖說明下面結合附圖和實施例對本技術進一步說明。圖1為本技術實施例1中平面透鏡配合LED光源的系統剖視圖；圖2為本技術實施例1中平面透鏡縱向截面的二維坐標標記圖；圖3為本技術實施例1中平面透鏡橫向截面的二維坐標標記圖；圖4為本技術實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線AB的光線路線圖；圖5為本技術實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線BC、DE的光線路線圖；圖6為本技術實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線EF的光線路線圖；圖7為本技術實施例1中平面透鏡縱向截面光線方向示意圖；圖8為本技術實施例1中平面透鏡橫向截面光線方向示意圖；圖9為本技術實施例2中平面透鏡配合LED光源的系統剖視圖；圖10為本技術實施例2中平面透鏡縱向截面的二維坐標標記圖；圖11為本技術實施例2中平面透鏡橫向截面的二維坐標標記圖；圖12為本技術實施例2中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線ab的光線路線圖；圖13為本技術實施例2中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線bc、de的光線路線圖；圖14為本技術實施例2中平面透鏡縱向截面光線方向示意圖；圖15為本技術實施例2中平面透鏡橫向截面光線方向示意圖。具體實施方式以下將結合實施例和附圖對本技術的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本技術的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本技術的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本技術的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本技術保護的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。本技術創造中的各個技術特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。參照圖1-15。實施例1，參照圖1-8。一種平面透鏡，包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向著透明鏡體內部方向設置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側壁為入射面。作為上述技術方案的改進，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。作為上述技術方案的進一步改進，所述全反射面與出射面之間設置有過渡曲面。作為上述技術方案的進一步改進，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。作為上述技術方案的進一步改進，所述底面和出射面為平面，所述入射面和全反射面為自由曲面，所述過渡曲面為圓弧面。在應用時，LED光源所發出的小角度光線，經小角度入射面折射后，到達出射面，再從出射面折射出透鏡；而LED光源所發出的大角度光線，經大角度入射面折射后，到達第一全反射面并在第一全反射面發生全反射后到達出射面并從出射面折射出光學系統。另外，由于LED路燈透鏡對縱向方向要求有較大的照射角度，而且LED光源非理想點光源，具有一定的尺寸，小角度光線經折射后很容易在出射面發生全反射，導致系統光學效率降低，因此，本技術采取增加第二全反射面的方案，使在出射面發生全反射的光線在第二全反射面再次發生一次全反射并最終從出射面射出，有助于提升整個透鏡的光學效率。作為上述技術方案的進一步改進，所述入射面與透明鏡體縱向中心截面相交形成的自由曲線為對稱設置。參照圖2，所述平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓的線段包含小角度入射面輪廓曲線AB,大角度入射面輪廓曲線BC,底面輪廓曲線CD，第一全反射面輪廓曲線DE，第二全反射輪廓曲線EF,過渡曲面輪廓曲線FG,以及出射面輪廓曲線GH，其中，曲線CD，FG,GH為直線段，曲線AB,BC,DE,EF為自由曲線。曲線AB的構造方法為：曲線AB與GH構成二維透鏡，通過Z軸旋轉360度，將光源所發出的從0度到α角度內的光能進行空間網格劃分，同時將目標照明面按照適當的照度分布進行相對應的網格劃分，建立光源網格與目標面網格的一一對應關系；假設光源為點光源，位于坐標原點S，P是曲線AB上選取的一個起始點，則由光源發出的光線SP入射至曲線AB上的P點，在該點處折射后入射至曲線GH的Q點，再次折射后射出透鏡至目標面的M點，如圖4所示。由于出射面為平面，因些GH為一條直線段。令P點處入射光線的單位矢量為In，對應的出射光線的單位矢量為Out,則矢量形式的折反定律可表示為：[n12+n22-2n1n2(In·Out)]1\本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種平面透鏡，其特征在于：包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向著透明鏡體內部方向設置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側壁為入射面。

【技術特征摘要】
1.一種平面透鏡，其特征在于：包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向著透明鏡體內部方向設置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側壁為入射面。
2.根據權利要求1所述的一種平面透鏡，其特征在于：所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。
3.根據權利要求2所述的一種平面透鏡，其特征在于：所述全反射面與出射面之間設置有過渡曲面。
4.根據權利要求3所述的一種平面透鏡，其特征在于：所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。
5.根據權利要求4所述的一種平面透鏡，其特征在于：所述底面和出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳陳易，李燊，閆國棟，
申請(專利權)人：江西天同光電有限公司，
類型：新型
國別省市：江西;36