CN107191891A - 光学立体透镜 - Google Patents

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帅春江
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    • G—PHYSICS
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    • G02B3/00—Simple or compound lenses
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    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种光学立体透镜，罩设在灯板上，灯板包括铝基板以及均匀设在铝基板上的多合一LED光源，光学立体透镜上表面设有若干平行设置的立体透镜单元，立体透镜单元包括三角形突起部和若干半球形突起部，半球形突起部均匀分布在三角形突起部的同一侧，与三角形突起部接触，光学立体透镜的下表面设有与多合一LED光源一一对应的弧形凹陷部，弧形凹陷部的位置与三角形突起部和半球形突起部的连接处相对应。本发明解决了现有技术中多合一SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象的问题，光斑照度均匀对称，无斑马线、结合线出现，同时三角形凸起部分立体透镜挡板部分有效的将光分配至所需要的照射方向，提升光的有效利用率。

Description

光学立体透镜
技术领域
本发明涉及光学透镜技术领域，特别是指一种光学立体透镜。
背景技术
现有技术中，在一般大偏光区域照明或多车道道路照明的LED灯具设计时，为达到光学设计简单化的目的，通常采用带凸包一次光学的仿流明LENS的LED光源进行设计。但是若考虑灯具系统性价比，SMD灯具系统性价比占绝对优势。SMD灯具系统设计相对复杂，需要采用多颗组合SMD芯片，SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象，进而出现光斑照度不均匀、有斑马线及结合线等问题，同时光的分配也受到多芯片一次光学限制，导致光的控制难度较大。
发明内容
本发明提出一种光学立体透镜，解决了现有技术中多合一SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象的问题，光斑照度均匀对称，无斑马线、结合线出现，同时三角形凸起部分立体透镜挡板部分有效的将光分配至所需要的照射方向，提升光的有效利用率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种光学立体透镜，罩设在灯板上，所述灯板包括铝基板以及均匀设在所述铝基板上的多合一LED光源，所述光学立体透镜上表面设有若干平行设置的立体透镜单元，所述立体透镜单元包括三角形突起部和若干半球形突起部，所述半球形突起部均匀分布在所述三角形突起部的同一侧，与所述三角形突起部接触，所述光学立体透镜的下表面设有与所述多合一LED光源一一对应的弧形凹陷部，所述弧形凹陷部的位置与所述三角形突起部和半球形突起部的连接处相对应。
进一步的，所述多合一LED光源采用SMD贴片式平面光源LED芯片构成，其呈方形阵列固定在所述铝基板上。
进一步的，所述三角形突起部一侧与所述半球形突起部接触，另一侧下滑呈勾型延伸至相邻立体透镜单元中的半球形突起部。
进一步的，所述三角形突起部和半球形突起部内表面经局部光学雾化处理。
进一步的，所述三角形突起部内表面、弧形凹陷部内表面以及与所述半球形突起部位置相对应的所述光学立体透镜的下表面处经局部光学雾化或电镀处理。
进一步的，所述所述弧形凹陷部与所述三角形突起部相对应的一侧设有竖直侧壁。
进一步的，相邻的两个三角形突起部和半球形突起部的连接处的距离为28mm，同一立体透镜单元相邻两个半球形突起部中心线之间的距离为25mm，所述立体透镜单元的高度为11.77mm。
本发明的有益效果在于：采用三角形突起部实现立体透镜偏光强化，通过三角形突起部和半球形突起部这两个不同形状的光学透镜来实现有效的光分配，解决了现有技术中多合一SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象的问题，光斑照度均匀对称，无斑马线、结合线出现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明光学立体透镜一个实施例的立体结构示意图；
图2为本发明光学立体透镜一个实施例的后视图；
图3为本发明光学立体透镜一个实施例的主视图；
图4为图3中的AA剖视图；
图5为本发明光学立体透镜一个实施例的仿真光路图；
图6为本发明光学立体透镜一个实施例的配光曲线图；
图7为本发明光学立体透镜一个实施例的照明效果图；
图8为本发明光学立体透镜一个实施例的等照度图。
图中，1-三角形突起部；2-半球形突起部；3-弧形凹陷部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，本发明提出了一种光学立体透镜，罩设在灯板上，灯板包括铝基板以及均匀设在铝基板上的多合一LED光源，光学立体透镜上表面设有若干平行设置的立体透镜单元，立体透镜单元包括三角形突起部1和若干半球形突起部2，半球形突起部2均匀分布在三角形突起部1的同一侧，与三角形突起部1接触，光学立体透镜的下表面设有与多合一LED光源一一对应的弧形凹陷部3，弧形凹陷部3的位置与三角形突起部1和半球形突起部2的连接处相对应。
本发明采用三角形突起部1实现立体透镜偏光强化，通过三角形突起部1和半球形突起部2这两个不同形状的光学透镜来实现有效的光分配，解决了现有技术中多合一SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象的问题，光斑照度均匀对称，无斑马线、结合线出现。增加立体光学偏光，对光进行合理强化分布。能达到优异的光学布局。可以实现SMD光源为基础光源并符合TP3条件下路边与屋边光分配比例8:2.使光进行最大化的有效使用，相当于提升整灯能效，TP3光学分配时纵向可以做到SHORT。同时三角形凸起部分立体透镜挡板部分有效的将光分配至所需要的照射方向，提升光的有效利用率。
多合一LED光源采用SMD贴片式平面光源LED芯片构成，其呈方形阵列固定在铝基板上。具体的，多合一LED光源采用三合一/四合一SMD-3030-2D芯片构成。
三角形突起部1一侧与半球形突起部2接触，另一侧下滑呈勾型延伸至相邻立体透镜单元中的半球形突起部2。上述结构可以进一步实现偏光强化的效果，实现有效的光分配，最终实现最优化的光学布局。
三角形突起部1和半球形突起部2内表面经局部光学雾化处理。三角形突起部1局部表面特殊光学处理，能够进一步淡化光学分层黄斑。
三角形突起部1内表面、弧形凹陷部3内表面以及与半球形突起部2位置相对应的光学立体透镜的下表面处经局部光学雾化或电镀处理。上述处理用于进一步淡化光学分层黄斑，同时还能保证光走势及光分配，以实现高效的出光率。
弧形凹陷部3与三角形突起部1相对应的一侧设有竖直侧壁。
相邻的两个三角形突起部1和半球形突起部2的连接处的距离为28mm，同一立体透镜单元相邻两个半球形突起部2中心线之间的距离为25mm，立体透镜单元的高度为11.77mm。
如图5所示，可知LED光源芯片发出的光线经三角形突起部1反射，立体透镜偏光强化部分的效效用非常明显，而且能保证通过不同形状来实现有效的光分配，使本发明实现最优化的光学布局。
图6为本发明光学立体透镜是实力的配光曲线图，曲线2为现有光学透镜的配光曲线，曲线1为本发明光学立体透镜的配光曲线，由图中可知，本发明解决了现有技术中多合一SMD芯片发出的光源经过透镜后会产生分层现象的问题。
图7为本发明光学立体透镜的照明效果图，可知本发明可以实现SMD光源为基础光源并符合TP3条件下路边与屋边光分配比例8:2.使光进行最大化的有效使用，无斑马线、结合线出现。
图8为本发明光学立体透镜的等照度图，可以得知本发明光斑照度均匀对称。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光学立体透镜，罩设在灯板上，所述灯板包括铝基板以及均匀设在所述铝基板上的多合一LED光源，其特征在于：所述光学立体透镜上表面设有若干平行设置的立体透镜单元，所述立体透镜单元包括三角形突起部和若干半球形突起部，所述半球形突起部均匀分布在所述三角形突起部的同一侧，与所述三角形突起部接触，所述光学立体透镜的下表面设有与所述多合一LED光源一一对应的弧形凹陷部，所述弧形凹陷部的位置与所述三角形突起部和半球形突起部的连接处相对应。
2.根据权利要求1所述的光学立体透镜，其特征在于：所述多合一LED光源采用SMD贴片式平面光源LED芯片构成，其呈方形阵列固定在所述铝基板上。
3.根据权利要求1所述的光学立体透镜，其特征在于：所述三角形突起部一侧与所述半球形突起部接触，另一侧下滑呈勾型延伸至相邻立体透镜单元中的半球形突起部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光学立体透镜，其特征在于：所述三角形突起部和半球形突起部内表面经局部光学雾化处理。
5.根据权利要求1-3任一项所述的光学立体透镜，其特征在于：所述三角形突起部内表面、弧形凹陷部内表面以及与所述半球形突起部位置相对应的所述光学立体透镜的下表面处经局部光学雾化或电镀处理。
6.根据权利要求1所述的光学立体透镜，其特征在于：所述所述弧形凹陷部与所述三角形突起部相对应的一侧设有竖直侧壁。
7.根据权利要求1所述的光学立体透镜，其特征在于：相邻的两个三角形突起部和半球形突起部的连接处的距离为28mm，同一立体透镜单元相邻两个半球形突起部中心线之间的距离为25mm，所述立体透镜单元的高度为11.77mm。
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