CN105627251A - 一种兼容性路灯透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼容性路灯透镜，包括透镜本体，所述透镜本体由基面、入光面和出光面共同构造而成，其中：基面包括第一基面和第二基面，第一基面为平面，第二基面为与第一基面垂直的曲面；入光面形成为从第一基面向透镜本体内部凹陷形成的凹面；出光面形成为透镜本体凸起的外表面，出光面包括圆滑过渡的第一出光面和第二出光面，第一出光面和第二出光面之间通过断面连接，断面具有外侧曲线和内侧曲线，外侧曲线位于第一出光面，内侧曲线位于第二出光面。通过本兼容性路灯透镜产生的光斑在对应于断面位置产生迅速而明显的向内偏折，在路面上形成类六边形的光斑形状，使路灯在道路延伸方向上照射范围宽，照明效果好，在水泥路和沥青路可兼容使用的目的。

Description

一种兼容性路灯透镜
技术领域
本发明涉及照明装置的光源折射器技术领域，尤其涉及安装在路灯上的透镜。
背景技术
现有的透镜投射的光斑为圆形，中心与周边之间的光强度相差较大；对于一些在某个方向上需要大范围照明，而在另一方向上却需要小范围照明的场合，例如道路照明，在道路延伸方向上要求照射范围宽，照明效果好，角度需求大；而在垂直道路方向上并不需要宽范围的照明，否则，既浪费电能，还会对周围环境造成光污染。但对于现有的圆形透镜的LED来说，只能通过在道路延伸方向上多设灯具，通过相邻灯具的光斑叠加来达到光强度要求，即使这样，也难以避免“排骨路”的照明效果，灯具正下方的照度高，其它区域照度低，导致路面平均照度低且均匀度差，这种亮暗不均的照明，直接影响行车安全。
目前，在路灯透镜设计中，通常是单一的按沥青路面或者水泥路面进行透镜的设计，而由于沥青路面与水泥路面的亮度系数及变化趋势有较大的差异，导致在不同类型路面的路灯兼容性上会有很大不足。为了达到好的亮度均匀照明效果，沥青路面的光线需要在靠近灯下的位置照度更高一些，而水泥路面则希望灯中间的位置照度更高，现有透镜的光斑形状为扇形或三角形或蝴蝶型光斑，都无法在两种类型路面上都实现很高的亮度均匀性，需要为满足不同类型路面而设计不同的光学透镜，大大提高了路灯的成本。因此，人们希望一种兼容性的路灯透镜，该兼容性路灯透镜控制光线分布使其光斑在道路延伸方向上照射范围宽，照明效果好，而在垂直道路方向上照射范围与道路匹配，使光源发出的光得到充分的利用，且能够同时适用于沥青路面和水泥路面。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明的旨在提供一种兼容性路灯透镜，使经过透镜后的配光分布发生突变，在路面上形成一个近六边形的照度分布，实现在道路延伸方向上照射范围宽，亮度均匀，照明效果好，而在垂直道路方向上照射范围与道路匹配，在水泥路和沥青路可兼容使用的目的。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术实施方式：
一种兼容性路灯透镜，包括透镜本体，所述透镜本体由基面、入光面和出光面共同构造而成，其中：
所述基面包括第一基面和第二基面，第一基面为平面，第二基面为与第一基面垂直的曲面，第二基面与第一基面的相交线形成第一封闭曲线；
所述入光面形成为从第一基面向透镜本体内部凹陷形成的凹面，该凹面与第一基面的相交线形成第二封闭曲线，所述入光面在所述第一基面的投影落在所述第二封闭曲线内；
所述出光面形成为透镜本体凸起的外表面，该凸起的外表面与第二基面的相交线形成第三封闭曲线，第三封闭曲线与第一封闭曲线平行，出光面包括圆滑过渡的第一出光面和第二出光面，第一出光面和第二出光面之间通过断面连接，断面具有外侧曲线和内侧曲线，外侧曲线位于第一出光面，内侧曲线位于第二出光面。
作为优选实施方式，所述外侧曲线和所述内侧曲线均为左右对称的类椭圆线，所述外侧曲线和所述内侧曲线之间的距离从中间到两端逐渐增大。
作为优选实施方式，光从断面处的出光面折射出去时，从所述外侧曲线出射的出射角β＇大于从所述内侧曲线出射的出射角α＇。
作为优选实施方式，所述内侧曲线斜率由中心处k＝0逐渐变化到边缘处k＝-2.36；所述外侧曲线斜率由中心处k＝0逐渐变化到边缘处k＝-2.93。
作为优选实施方式，所述透镜本体的形状呈左右对称。
作为优选实施方式，所述入光面的中心偏置为靠近第一出光面。
作为优选实施方式，所述入光面包括靠近第一出光面的前端部分、以及靠近第二出光面的后端部分，入光面的前端部分的曲率半径大于后端部分的曲率半径。
作为优选实施方式，所述第二出光面的顶部设有凹陷部。
作为优选实施方式，所述透镜本体由PVC或ABS或PMMA或PC或玻璃材料通过注塑成型制成。
作为优选实施方式，所述出光面还包括所述第一出光面和第二出光面之间的过渡面，该过渡面为由所述第一出光面向所述第二出光面方向水平延伸形成的局部柱面。
有益效果：光斑在对应于断面交接处的位置产生迅速而明显的向内偏折，将原本扩展出去的蝴蝶形状或三角形状的光斑紧急收缩，在路面上形成类六边形的光斑形状，使路灯在道路延伸方向上保持较高的均匀性；更重要的是，这样的六边形光形可以保证第二车道的光线在不同路面上都能够实现较高的亮度均匀性，从而达到在水泥路和沥青路可兼容使用的目的。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种兼容性路灯透镜的立体结构示意图；
图2是图1中兼容性路灯透镜的俯视图；
图3是图1中兼容性路灯透镜的仰视图；
图4是图1中兼容性路灯透镜的断面处的光路图；
图5是本发明提供的兼容性路灯透镜的平面照度图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的目的，所采用的技术方案和有益效果作进一步详细描述。
如图1～图4所示，本实施例提供的一种兼容性路灯透镜，包括透镜本体，该透镜本体具有基面11、入光面12和出光面13，透镜本体由基面11、入光面12和出光面13共同构造而成。基面11包括第一基面111和第二基面112，第一基面111为平面，第二基面112为与第一基面111垂直的曲面，第二基面112与第一基面111的相交线形成第一封闭曲线101，第一封闭曲线101所限定的范围为出光面13在第一基面111上的投影范围。入光面12形成为从第一基面111向透镜本体内部凹陷形成的凹面，该凹面与第一基面的相交线形成第二封闭曲线102，第二封闭曲线102所限定的范围为入光面12在第一基面111的投影范围。
出光面13形成为透镜本体凸起的外表面，该凸起的外表面与第二基面112的相交线形成第三封闭曲线103，第三封闭曲线103与第一封闭曲线101平行，第三封闭曲线103与第一封闭曲线101之间的距离为第二基面112的高度。将兼容性路灯透镜安装于路灯上时，第一基面111和第二基面112作为连接面，还起到安装定位的作用。
出光面13包括位于透镜本体前端的第一出光面131和位于透镜本体后端的第二出光面132，第一出光面131和第二出光面132均为圆滑过渡面，但第一出光面和第二出光面的大小形状不同，第一出光面131和第二出光面132之间通过一断面134连接，断面134具有外侧曲线104和内侧曲线105，外侧曲线104位于第一出光面131，内侧曲线105位于第二出光面132。
结合图1和图5，本实施例的兼容性路灯透镜具有第一出光面131和第二出光面132，由于第一出光面131和第二出光面132的大小形状不同，第一出光面131和第二出光面132通过断面134连接，断面134与道路的延伸方向平行，经过本实施例提供的兼容性路灯透镜后的配光分布发生突变，透镜本体前端实现光斑的逐渐扩大，透镜本体后端实现光斑缩小，断面134交接处实现光斑的偏折，在道路上形成一个近六边形的照度分布，本发明提供的兼容性路灯透镜可供不同种类的道路兼容使用。
结合图1和图4，透镜本体的形状呈左右对称。外侧曲线104和内侧曲线105均为左右对称的类椭圆线，外侧曲线104和内侧曲线105之间的距离从中间到两端逐渐增大。内侧曲线105的斜率由中心处x＝0处k＝0变化到边缘处x＝6.75处k＝-2.36，外侧曲线104的斜率由中心处x＝0处k＝0变化到边缘处x＝7.77处k＝-2.93。安装兼容性路灯透镜时，使断面134与道路的延伸方向平行。
光从断面134处的出光面13折射出去时，对于断面134所在的φ角，光到达外侧曲线104的入射角为β，到达内侧曲线105的入射角为α，且恒有β>α,经过出光面13折射后，经过外侧曲线104的出射角为β＇,经过内侧曲线105的出射角为α＇，恒有β＇>α＇。光斑在对应于断面134的位置产生迅速而明显的向内偏折，在道路上形成类六边形的光斑形状。路灯透镜如果采用一般圆滑自由曲面由于结构的连续性，很难实现在光斑发散的趋势下突然偏折形成六边形光斑。
本实施例作为优选实施例，出光面13还包括位于第一出光面131和第二出光面132之间的过渡面133，该过渡面133为由第一出光面131向第二出光面132方向水平延伸形成的局部柱面，过渡面133和第一出光面131无缝衔接，过渡面133和第二出光面132之间通过断面连接。本实施例由于增加了局部柱面形状的过渡面133，从而增加了道路中间的照度范围和亮度。
本实施例作为优选实施例，为了使得光斑尽量向道路中间延伸，进一步使入光面12的中心偏置为靠近第一出光面131。进一步地，为了扩大兼容性路灯透镜前端产生的光斑范围，入光面12的前端部分的曲率半径大于后端部分的曲率半径，且入光面12前端部分的端部为截面。
本实施例作为优选实施例，为了进一步扩大兼容性路灯透镜后端对应的光斑范围，第二出光面132的顶部设有凹陷部1321。
本实施例作为优选实施例，透镜本体由PVC或ABS或PP材料通过注塑成型制成，本发明设计的兼容性路灯透镜结构不会在生产中导致注塑、拔模困难。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种兼容性路灯透镜，包括透镜本体，所述透镜本体由基面、入光面和出光面共同构造而成，所述基面包括第一基面和第二基面，第一基面为平面，第二基面为与第一基面垂直的曲面，第二基面与第一基面的相交线形成第一封闭曲线；所述入光面形成为从第一基面向透镜本体内部凹陷形成的凹面，该凹面与第一基面的相交线形成第二封闭曲线，所述入光面在所述第一基面的投影落在所述第二封闭曲线内；其特征在于：
所述出光面形成为透镜本体凸起的外表面，该凸起的外表面与第二基面的相交线形成第三封闭曲线，第三封闭曲线与第一封闭曲线平行，出光面包括圆滑过渡的第一出光面和第二出光面，第一出光面和第二出光面之间通过断面连接，断面具有外侧曲线和内侧曲线，外侧曲线位于第一出光面，内侧曲线位于第二出光面。
2.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述外侧曲线和所述内侧曲线均为左右对称的类椭圆线，所述外侧曲线和所述内侧曲线之间的距离从中间到两端逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：光从断面处的出光面折射出去时，从所述外侧曲线出射的出射角β＇大于从所述内侧曲线出射的出射角α＇。
4.根据权利要求3所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述内侧曲线斜率由中心处k＝0逐渐变化到边缘处k＝-2.36；所述外侧曲线斜率由中心处k＝0逐渐变化到边缘处k＝-2.93。
5.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述透镜本体的形状呈左右对称。
6.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述入光面的中心偏置为靠近第一出光面。
7.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述入光面包括靠近第一出光面的前端部分、以及靠近第二出光面的后端部分，入光面的前端部分的曲率半径大于后端部分的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述第二出光面的顶部设有凹陷部。
9.根据权利要求1所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述透镜本体由PVC或ABS或PMMA或PC或玻璃材料通过注塑成型制成。
10.根据权利要求1至9任一项所述的兼容性路灯透镜，其特征在于：所述出光面还包括所述第一出光面和第二出光面之间的过渡面，该过渡面为由所述第一出光面向所述第二出光面方向水平延伸形成的局部柱面。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108679572A (zh) * 2018-06-01 2018-10-19 华域视觉科技(上海)有限公司 新型透镜及车灯和新型透镜的设计方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201242087Y (zh) * 2008-07-29 2009-05-20 深圳市斯派克光电科技有限公司福永分公司 宽视角led灯透镜
CN101649990A (zh) * 2008-08-16 2010-02-17 上海三思电子工程有限公司 一种led路灯用的透镜
CN101699148A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 苏州中泽光电科技有限公司 一种led路灯用偏心透镜
CN201487817U (zh) * 2009-09-18 2010-05-26 东莞市贻嘉光电科技有限公司 Led路灯透镜模组
CN201531819U (zh) * 2009-07-16 2010-07-21 江苏伯乐达光电科技有限公司 Led路灯透镜
CN201539815U (zh) * 2009-12-09 2010-08-04 玉晶光电股份有限公司 透镜结构
KR101089786B1 (ko) * 2009-11-11 2011-12-07 (주)넥손 단방향 투사가 가능한 비대칭형 ｌｅｄ 렌즈 및 이를 사용하는 ｌｅｄ 램프
CN102297382A (zh) * 2010-06-25 2011-12-28 旭丽电子(广州)有限公司 Led透镜
TW201200799A (en) * 2010-06-25 2012-01-01 Silitek Electronic Guangzhou LED Lens
CN202613315U (zh) * 2012-05-30 2012-12-19 深圳市汉鼎能源科技有限公司 Led路灯配光透镜
KR20140002942U (ko) * 2012-11-09 2014-05-19 안후이 신후안넹 일렉트릭 컴퍼니 리미티드 엘이디 가로등 렌즈
CN104566216A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 华侨大学 一种非对称型led路灯透镜
WO2015119487A1 (ko) * 2014-02-10 2015-08-13 주식회사 애니캐스팅 측면 방출형 엘이디 렌즈
CN104949066A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 上海睿铄光电科技有限公司 行车道高亮度均匀度人行道高照度均匀度led路灯透镜

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201242087Y (zh) * 2008-07-29 2009-05-20 深圳市斯派克光电科技有限公司福永分公司 宽视角led灯透镜
CN101649990A (zh) * 2008-08-16 2010-02-17 上海三思电子工程有限公司 一种led路灯用的透镜
CN201531819U (zh) * 2009-07-16 2010-07-21 江苏伯乐达光电科技有限公司 Led路灯透镜
CN201487817U (zh) * 2009-09-18 2010-05-26 东莞市贻嘉光电科技有限公司 Led路灯透镜模组
CN101699148A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 苏州中泽光电科技有限公司 一种led路灯用偏心透镜
KR101089786B1 (ko) * 2009-11-11 2011-12-07 (주)넥손 단방향 투사가 가능한 비대칭형 ｌｅｄ 렌즈 및 이를 사용하는 ｌｅｄ 램프
CN201539815U (zh) * 2009-12-09 2010-08-04 玉晶光电股份有限公司 透镜结构
CN102297382A (zh) * 2010-06-25 2011-12-28 旭丽电子(广州)有限公司 Led透镜
TW201200799A (en) * 2010-06-25 2012-01-01 Silitek Electronic Guangzhou LED Lens
CN202613315U (zh) * 2012-05-30 2012-12-19 深圳市汉鼎能源科技有限公司 Led路灯配光透镜
KR20140002942U (ko) * 2012-11-09 2014-05-19 안후이 신후안넹 일렉트릭 컴퍼니 리미티드 엘이디 가로등 렌즈
WO2015119487A1 (ko) * 2014-02-10 2015-08-13 주식회사 애니캐스팅 측면 방출형 엘이디 렌즈
CN104566216A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 华侨大学 一种非对称型led路灯透镜
CN104949066A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 上海睿铄光电科技有限公司 行车道高亮度均匀度人行道高照度均匀度led路灯透镜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108679572A (zh) * 2018-06-01 2018-10-19 华域视觉科技(上海)有限公司 新型透镜及车灯和新型透镜的设计方法

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