CN102889549A - 一种渐变梯形光斑透镜 - Google Patents
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Abstract
一种渐变梯形光斑透镜，包括透镜本体，特征在于：所述的透镜本体是1/4球面过渡至圆柱的透镜本体，所述透镜本体上设有球面底部的入光凹面和球面本体面的出光面以及透镜本体顶部的反射面组成，所述入光凹面为1/2的圆顶圆锥形凹面，出光面为1/4球面及与其相切的圆柱面组成，反射面为一斜平面。本发明的LED渐变梯形光斑透镜在应用中可有效地将光源光线控制在一个矩形面积上，且在此矩形面积上的照度可以达到均匀的效果。高效利用了LED光源的光线。
Description
技术领域
本发明涉及一种透镜，特别是一种用于广告牌照明灯具中的渐变梯形光斑透镜。
背景技术
目前的传统广告牌灯具具有显色指数高的特点，但由于传统光源的发光效率低，光源温度过高而使得配光效果不佳，导致整个广告牌所使用的灯具功率密度过大，且光源寿命短，维护成本不断增加，LED光源具有高显色指数、高亮度的特点，逐渐在广告牌中显露出其优势；目前的LED广告牌灯具一般采用对称式透镜组成，其特点是远处光强与近处光强均为相等，但由于投射距离的远近不同，导致被照物体表面照度不同，近处往往照度很大，同时由于远近投光角度一样，导致近处灯与灯之间的光暗变化特别明显，而远处的照度却很低，导致人眼感受到极不均匀的亮度分布，为了对远处照度的提升，不得不将广告牌灯具的数量或者功率加大，使得广告牌采用灯具的功率密度急剧增加，与传统光源比较变的节能优势不那么明显。而伴随的是投资大，能效低的一种结果。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种可以投射光斑为渐变梯形光斑、使得将LED所发出的光均匀分布在一平面上的透镜，其可以将LED光源发出的光逐渐变强地分布于所需照亮的面积上，在被照射的单位面积上得到几乎相等照度，当本透镜置于照射面的单侧或者两侧时，由 于光线是由弱变强、由大角度逐渐转为小角度的梯形光斑，可使远近的光线均匀分布，照度均匀的效果，而近处由于光发射角大，几乎完全克服了目前LED灯具亮暗斑马线问题。本透镜由于将光线均匀聚焦在广告牌上，极限性提升了LED的光利用效率。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种渐变梯形光斑透镜，包括透镜本体，特征在于：所述的透镜本体是1/4球面过渡至圆柱的透镜本体，所述透镜本体上设有球面底部的入光凹面和球面本体面的出光面以及透镜本体顶部的反射面组成，所述入光面为1/2的圆顶圆锥形凹面，出光面为1/4球面及与其相切的圆柱面组成，反射面为一斜平面。
作为上述技术方案的改进，所述入光面为锥角向下的1/2的圆顶圆锥形凹面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出光面由1/4球面及与其相切的圆柱面组成。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反射面为一斜平面，斜度可取为15度到25度之间。
作为上述技术方案的进一步改进，所述入光凹面、出光面、反射面分别设有抛光处理层。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的透镜本体底侧设有安装固定底板，所述的安装固定底板上设有光源腔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的光源腔的位置与上述的入光凹面相对应。
作为上述技术方案的进一步改进，所述透镜本体由透光性能优良的材料浇注成型。
本发明的有益效果是：本发明的LED渐变梯形光斑透镜在应用中可有效地将光源光线控制在一个矩形面积上，且在此矩形面积上的照度可以达到均匀的效果，其中1/4球面及与其相切的圆柱面可将光线起到逐渐聚焦的作用，使其形成梯形光斑，从而实现光线控制在一矩形面积内；而入光面的1/2的圆顶圆锥形凹面可以有效地分配光线，实现光线由近至远逐步变强的目的，由一斜平面构成的反射面，再次提升了远处的光强，高效利用了LED光源的光线。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是本发明侧视图结构示意图。
图中标示：1透镜本体、11入光凹面、12出光面、13反射面、14安装固定底板、15光源腔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明名称的具体实施例作进一步详述，参照图1、图2，本发明的一种渐变梯形光斑透镜，所述的透镜本体1是1/4球面过渡至圆柱的透镜本体，所述透镜本体1上设有球面底部的入光凹面11和球面本体面的出光面12以及透镜本体顶部的反射面13组成，所述入光凹面11为1/2的圆顶圆锥形面，出光面12为1/4球面及与其相切的圆柱面组成，反射面13为一斜平面。本发明的LED渐变梯形光斑透镜在应用中可有效地将光源光线控制在一个矩形面积上，且在此矩形面积上 的照度可以达到均匀的效果，其中出光面12的1/4球面及与其相切的圆柱面可将光线起到逐渐聚焦的作用，使其形成梯形光斑，从而实现光线控制在一矩形面积内；而入光凹面11的1/2的圆顶圆锥形凹面可以有效地分配光线，实现光线由近至远逐步变强的目的，由一斜平面构成的反射面13，则再次提升了远处的光强，高效利用了LED光源的光线。
作为优选实施方式，在本实施例中所述入光凹面11为锥角向下的1/2的圆顶圆锥形凹面，使光的分布可从近至远逐步增强。
作为优选实施方式，在本实施例中所述出光面12由1/4球面及与其相切的圆柱面组成，使光分布在一个梯形区域。
作为优选实施方式，在本实施例中所述反射面13为一斜平面，斜度可取为15度到25度之间，可将LED部分光重新利用补充至远处，使得远处光线分布更为合理。
作为优选实施方式，在本实施例中所述入光凹面11、出光面12、反射面13分别设有抛光处理层，以提高光的穿透力及保证光线折射一致性。
作为优选实施方式，在本实施例中，所述透镜本体1底侧设有安装固定底板14，安装固定底板14上设有光源腔15，光源腔15的位置与上述的入光凹面11相对应，以便于将透镜本体1安装在灯具中。
LED透镜作为光学级的产品，对透光性、热稳定性、折射率均匀性、折射率稳定性、吸水性、混浊度、最高长期工作温度等各项指标都有严格的要求。作为优选实施方式，在本实施例中所述球状透镜本体1由透光性能良好的材料浇注成型。如玻璃、ABS塑料，或者是PC、PMMA等材料。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种渐变梯形光斑透镜，包括透镜本体（1)，其特征在于：所述的透镜本体(1)是1/4球面过渡至圆柱的透镜本体，所述透镜本体（1）上设有球面底部的入光凹面(11)和球面本体面的出光面(12)以及透镜本体顶部的反射面（13）组成，所述入光凹面（11）为1/2的圆顶圆锥形凹面，出光面（12）为1/4球形面及与其相切的圆柱面组成，反射面（13）为一斜平面。
2.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述入光凹面（11）为锥角向下的1/2的圆顶圆锥形凹面。
3.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述出光面（12）由1/4球面及与其相切的圆柱面组成。
4.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述反射面（13）为一斜平面，斜度可取为15度到25度之间。
5.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述入光凹面（11）、出光面（12）、反射面（13）分别设有抛光处理层。
6.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述的透镜本体（1）底侧设有安装固定底板（14），所述的安装固定底板（14）上设有光源腔（15）。
7.根据权利要求6所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述的光源腔（15）的位置与上述的入光凹面(11)相对应。
8.根据权利要求1所述的一种渐变梯形光斑透镜，其特征在于：所述透镜本体（1）由透光性能优良的材料浇注成型。
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