CN113551180A - 一种透镜组件和照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种透镜组件和照明装置，包括：第一透镜模块，所述第一透镜模块包括若干第一透镜组；第二透镜模块，所述第二透镜模块包括若干第二透镜组；其中，所述第一透镜模块和所述第二透镜模块并列且对称设置；透镜组件通过共面且呈夹角的组合限定第一透镜模块和第二透镜模块的相对位置，使第一透镜组的光斑和第二透镜组的光斑能够朝向不同的方向投射；实现单侧安装的灯具在中心布灯场景下的应用，不同布灯方式下灯具的通用和转换，提高了透镜组件的利用率。

Description

一种透镜组件和照明装置

技术领域

本申请涉及道路照明设施领域，具体涉及一种透镜组件和照明装置。

背景技术

现有隧道等道路中用于照明的灯具可以采用两侧布灯或中心布灯等不同的照明方式。采用两侧布灯的照明方式时，为了提高光线的利用率，将更多的光斑投射到路面上，灯具会将光线向一个方向偏光。但是在中心布灯的照明方式中，上述灯具工作时其两侧的亮度不一致，从而导致道路的其中一侧照明不足。

在对现有技术的研究和实践过程中，本申请的发明人发现，道路用灯具采用不同的布灯方式时，灯具的设计和加工存在较大的差异，无法实现通用和转换。

发明内容

本申请实施例提供一种透镜组件和照明装置，可以利用偏光的灯具实现两侧配光，实现不同布灯方式下灯具的通用和转换。

本申请实施例提供一种透镜组件，包括第一透镜模块和第二透镜模块，所述第一透镜模块包括若干第一透镜组；以及所述第二透镜模块包括若干第二透镜组；

其中，所述第一透镜模块和所述第二透镜模块并列且对称设置。

可选的，定义：

所述第一透镜组的光轴与所述路面法线间的夹角为第一偏转角α，所述第一偏转角α的角度大小为：0°＜α≤100°；

所述第二透镜组的光轴与所述路面法线间的夹角为第二偏转角β，所述第二偏转角β的角度大小为：0°＜β≤100°。

可选的，所述第一透镜模块的中心轴和所述第二透镜模块的中心轴的夹角为180°。

可选的，所述第一透镜模块的表面所处平面和所述第二透镜模块的表面所处平面共面设置。

可选的，所述第一透镜模块的所在平面与所述第二透镜模块的所在平面共面设置。

可选的，所述第一透镜组和所述第二透镜组均包括若干透镜，每一所述透镜结构相同，沿中心线两侧对向设置。

可选的，所述第一透镜模块包括多个所述第一透镜组，全部的所述第一透镜组沿直线阵列排布；

所述第二透镜模块包括多个所述第二透镜组，全部的所述第二透镜组沿直线阵列设置。

可选的，所述透镜的光斑投影形状为圆形、椭圆形或矩形中的至少一种。

相应的，本申请实施例还提供一种包括所述的透镜组件的照明装置，还包括壳体和灯源，所述第一透镜组和所述第二透镜组均与所述光源对应设置，所述第一透镜模块和所述第二透镜模块均与所述壳体可拆卸式连接。

可选的，照明装置还包括透明的罩体，其可拆卸连接至所述壳体，所述罩体覆盖在所述第一透镜模块和所述第二透镜模块的外部。

本实施例中的透镜组件，通过对称且并列排布位置限定第一透镜模块和第二透镜模块的相对位置，当第一透镜模块和第二透镜模块对称设置时，第一透镜组的光斑和第二透镜组的光斑能够朝向不同的方向投射，并且覆盖了道路的整个宽度方向；因而通过第一透镜模块和第二透镜模块的组合，实现单侧安装的灯具在中心布灯场景下的应用，实现不同布灯方式下灯具的通用和转换，提高了透镜组件的利用率；

将应用于单侧布灯的第一透镜组和第二透镜组组合后，使其可以向两侧配光，满足中心布灯的照明要求，降低了隧道等道路布灯的研发以及制造的成本；同时，以中心布灯的方式实现道路的照明，降低了成本以及安装时间，提高了安装的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是符合本发明优选实施例的照明装置的部分示意图；

图2是符合本发明优选实施例的照明装置的爆炸示意图；

图3是符合本发明优选实施例的透镜组件的示意图；

图4a是符合本发明优选实施例的第一透镜组和第二透镜组的配光曲线；

图4b是符合本发明优选实施例的第一透镜组和第二透镜组的配光角度方向的光路图；

图4c是符合本发明优选实施例的第一透镜组和第二透镜组的配光偏角方向的光路图；

图5是现有技术中照明区域示意图；

图6是符合本发明优选实施例的透镜组件的照明区域示意图；

图7是符合本发明优选实施例的透镜组件中第一透镜模块和第二透镜模块的照明示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种透镜组件和照明装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

实施例一

本申请的第一实施例提供了一种照明装置，具体为一种道路照明用具，其能够将应用于道路两侧布灯中的灯具通过组合实现两侧同时配光，因而本申请中的照明装置可以应用于需要中心布灯的隧道等道路照明。如图1-图7所示，上述照明装置包括壳体300、灯源(图中未示出)和透镜组件，其中透镜组件和灯源对应设置，用以将灯源的光线偏向不同的方向。当将照明装置通过中心布灯的方式安装后，其能够利用透镜组件实现道路的两侧配光，从而满足道路的照明要求。本申请中为了提高照明效果，使得灯源和透镜组件更加适配，因而灯源优选LED。

透镜组件包括第一透镜模块100和第二透镜模块200，其中第一透镜模块100包括若干第一透镜组110，同时第一透镜模块100在道路上投射的区域记为第一光斑；第二透镜模块200包括多个第二透镜组210，同时第二透镜模块200在路面上的投射区域记为第二光斑。第一透镜组110和第二透镜组210均为双曲面透镜，根据灯杆之间的间距设计配光角度时，参照图4a和4b，由led发出来的光经过第一曲面进行第一次扩散角度，经过第二曲面进行第二次扩散角度，使初始光源led朗伯型配光入射角(120°)变为更大角度配光。根据路面的宽度设计配光的偏角时，参照图4a和4c，从光源发出的光线经过第一曲面和第二表面形成偏光扩散的配光。

第一透镜模块100和第二透镜模块200并列且对称设置，第一透镜组110的光斑和第二透镜组210的光斑能够朝向不同的方向投射，并且覆盖了道路的整个宽度方向；因而通过第一透镜模块100和第二透镜模块200的组合，能够实现透镜组件的两侧偏光，从而将只能应用在侧边布灯中的照明装置安装在道路中部的上方，实现道路的中心布灯。第一透镜模块100和第二透镜模块200单独使用时能够实现道路的单侧照明，当第一透镜模块100和第二透镜模块200组合后能够实现道路的中心布灯，从而能够实现道路照明中两种布灯方式所安装的灯具之间的互换和通用，从而能够提高照明装置的使用场景以及利用率，降低安装的成本。相较于根据隧道的高度、以及道路的宽度等因素设计专用于中心布灯的透镜，本申请利用第一透镜模块100和第二透镜模块200的组合实现两侧偏光，降低了设计以及制造的成本。

此外，第一透镜模块100和第二透镜模块200对称排布，对称排布的第一透镜模块100和第二透镜模块200不仅能够进一步的精确安装位置，提高安装精度。同时能够使得投射在道路上的第一光斑和第二光斑对称设置，使得路面上的光线分布的更加均匀，使得驾驶道路的环境更加优化，降低了对驾驶员眼睛的疲劳影响。

在进一步改进的方案中，第一透镜模块100和第二透镜模块200的光轴均关于路面法线Z偏转设置。从而使得第一透镜组110和第二透镜组210复合后第一光斑和第二光斑朝向不同的方向，并且能够沿宽度方向完全覆盖路面，从而满足道路照明要求。

在进一步改进的方案中，定义：第一透镜组110的光轴与路面法线Z间的夹角为第一偏转角α，第一偏转角α的角度大小为：0°＜α≤100°；第二透镜组的光轴与路面法线Z间的夹角为第二偏转角β，第二偏转角β的角度大小为：0°＜β≤100°。通过第一偏转角和第二偏转角的组合能够实现照明区域对路面宽度的全覆盖，从而满足道路照明要求。

在进一步改进的方案中，第一透镜模块的中心轴和第二透镜模块的中心轴的夹角为180°，第一透镜模块100的中心轴记为第一中心轴120，第二透镜模块200的中心轴记为第二中心轴220，第一中心轴120和第二中心轴220之间的夹角记为角度A。第一透镜模块100的中心轴和第二透镜模块200的中心轴间的夹角为180°，即第一中心轴120和第二中心轴220之间的夹角A的度数为180度。从而能够保证第一透镜模块100和第二透镜模块200组合后，第一光斑和第二光斑能够沿道路的宽度方向完整覆盖。

在进一步改进的方案中，第一透镜模块100的所在平面和第二透镜模块200的所在平面共面设置，从而能够增加第一透镜模块100和第二透镜模块200的安装精度。

实施例二

本实施例相较于实施例一，其包含了实施例一的全部技术特征，此外还包括以下特征，第一透镜模块100的中心轴120和第二透镜模块200的中心轴220之间的夹角为180°，即第一中心轴120和第二中心轴220之间的角度A为180度。第一光斑和第二光斑都主要覆盖在道路上，其不仅能够增强道路照明的亮度，同时提高了光线的利用率。此外，第一透镜模块100的表面所处平面和第二透镜模块100的表面所处平面共面设置，且第一中心轴120和第二中心轴220之间的角度A为180°，能够便于确定第一透镜模块100和第二透镜模块200的安装位置，降低装配时的难度，同时也提高了装配的精度和效率。

实施例三

本实施例包含了实施例二的全部的技术特征，其还包括以下技术特征，第一透镜组110和第二透镜组210相同，因而第一光斑和第二光斑的亮度以及范围一致；在组合第一透镜模块100和第二透镜模块200时便于根据光斑的覆盖面积以及亮度确定夹角的度数，因而便于确定第一透镜模块100和第二透镜模块200相对位置。同时第一透镜组110和第二透镜组210均包括若干透镜，每一透镜结构相同，沿中心线600两侧对向设置，本申请中中心线为第一透镜组110和第二透镜组210之间的对称线。由于本申请中第一透镜组110和第二透镜组210均选用的是路灯透镜，因而在生产以及组装的过程中，第一透镜组110和第二透镜组210为同一种规格的路灯透镜，因而能够提高生产以及装配的效率。

在另一优选方案中，若第一中心轴120和第二中心轴220之间的角度A为180°，且第一透镜组110和第二透镜组210相同时，照明装置C90-C270方向上的配光由单个偏光配光，组合为中心对称配光，使其适用于隧道中心吸顶式照明；并且路面沿其宽度方向的光线都分布的较为均匀，进一步优化了驾驶环境。

实施例四

本实施例包括实施例一的全部技术特征，其还包括以下的技术特征，当第一透镜模块100包括多个第一透镜组110时，全部的第一透镜组110均线性阵列排布。利用多个第一透镜组110的组合，能够增大照明装置照射到道路上的范围以及照明的亮度，从而能够进一步地提高道路照明效果。同时限定全部的第一透镜组110均沿直线设置，能够保证照明装置主要沿道路的宽度方向照射，将照射光斑限制并聚集在一定的范围内，以保证道路照明的效果；同时也便于限定第一透镜组110的安装位置，提高装配时的精度。

当装配透镜组件和壳体300时，上述全部的第一透镜组110共同通过第一透镜模块100与上述壳体300连接，并且全部的第一透镜组110均线性阵列在上述第一透镜模块100。全部的第一透镜组110预先安装在第一透镜模块100上，然后再将第一透镜模块100通过紧固螺钉或胶结等多种方式与壳体300相对固定，降低安装的难度，提高安装的效率。利用第一透镜模块100实现多个第一透镜组110和壳体300的装配，通过监测第一透镜组110安装在第一透镜模块100上的位置和固定状态，就能够基本确定第一透镜组110的安装精度；既便于保证装配精度，也能够减小第一透镜组110安装时造成的累计安装误差，从而提高了道路的光照效果。

在另一优选的方案中，当第二透镜模块200包括多个第二透镜组210时，全部的第二透镜组210线性阵列排布。利用多个第二透镜组210的组合，能够增大照明装置照射到道路上的范围以及照明的亮度，从而能够进一步地提高道路照明效果。同时限定全部的第二透镜组210均沿直线设置，能够保证照明装置主要沿道路的宽度方向照射，将照射光斑限制并聚集在一定的范围内，以保证道路照明的效果；同时也便于限定第二透镜组210的安装位置，提高装配时的精度。

当装配透镜组件和壳体300时，上述全部的第二透镜组210共同通过第二透镜模块200与壳体连接，并且全部的第二透镜组210均线性阵列在上述第二透镜模块200上。全部的第二透镜组210预先安装在第二透镜模块200上，然后再将第二透镜模块200通过紧固螺钉或胶结等多种方式与壳体相对固定，降低安装的难度，提高安装的效率。利用第二透镜模块200实现多个第二透镜组210和壳体的装配，通过监测第二透镜组210安装在第二透镜模块200上的位置和固定状态，就能够基本确定第二透镜组210的安装精度；既便于保证装配精度，也能够减小第二透镜组210安装时造成的累计安装误差，从而提高了道路的光照效果。

其中，第一透镜组110的数量和第二透镜组210的数量并不互相限制，优选的，第一透镜组110的数量和第二透镜组210的数量相等或接近。当第一透镜组110的数量接近或等于第二透镜组210的数量时，沿道路宽度方向的亮度较为接近，使得驾驶道路的环境更加优化，降低了对驾驶员眼睛的疲劳影响。

在另一优选的方案中，第一透镜组110的光斑投影形状为圆形、椭圆形或矩形中的至少一种；同时第二透镜组210的光斑投影形状为圆形、椭圆形或矩形中的至少一种，因而增大了透镜组件使用时的适配性。本申请中第一透镜组110的光斑规格和第二透镜组210的光斑一致，既便于确定照明装置的亮度和范围，同时也能够尽量保证第一光斑和第二光斑分布的均匀度。

实施例五

本实施例包括实施例一中的全部技术特征，还包括以下的技术特征。照明装置还包括透明的罩体400，罩体400用于覆盖第一透镜模块100和第二透镜模块200，同时罩体400能够和壳体300可拆卸连接，从而利用罩体400能够隔离空气中的灰尘和水分，对第一透镜模块100、第二透镜模块200和光源具有一定的保护作用，能够延长照明装置的使用寿命。

在进一步的改进方案中，第一透镜模块100和第二透镜模块200与壳体300之间填充有密封环500。密封环500既能够提高照明装置的密封性能，保护光源。同时，密封环500也能够减小第一透镜模块100、第二透镜模块200与壳体300之间的间隙，提高第一透镜模块100和第二透镜模块200装配精度和稳定性。

此外，实施例一至实施例五的任意方案组合也均在本申请的保护范围内。

以上对本申请实施例所提供的一种透镜组件和照明装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种透镜组件，其特征在于，包括：

第一透镜模块，所述第一透镜模块包括若干第一透镜组；以及

第二透镜模块，所述第二透镜模块包括若干第二透镜组；

其中，所述第一透镜模块和所述第二透镜模块并列且对称设置。

2.根据权利要求1所述的一种透镜组件，其特征在于，所述第一透镜模块和所述第二透镜模块的光轴均关于路面法线偏转设置。

3.根据权利要求2所述的一种透镜组件，其特征在于，定义：

所述第一透镜组的光轴与所述路面法线间的夹角为第一偏转角α，所述第一偏转角α的角度大小为：0°＜α≤100°；

所述第二透镜组的光轴与所述路面法线间的夹角为第二偏转角β，所述第二偏转角β的角度大小为：0°＜β≤100°。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种透镜组件，其特征在于，所述第一透镜模块的中心轴和所述第二透镜模块的中心轴的夹角为180°。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种透镜组件，其特征在于，所述第一透镜模块的所在平面与所述第二透镜模块的所在平面共面设置。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种透镜组件，其特征在于，所述第一透镜组和所述第二透镜组均包括若干透镜，每一所述透镜结构相同，沿中心线两侧对向设置。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种透镜组件，其特征在于，所述第一透镜模块包括多个所述第一透镜组，所述第一透镜组阵列排布；

所述第二透镜模块包括多个所述第二透镜组，所述第二透镜组阵列设置。

8.根据权利要求5所述的一种透镜组件，其特征在于，所述透镜的光斑投影形状为圆形、椭圆形或矩形中的至少一种。

9.一种照明装置，其特征在于，包括壳体、灯源以及根据权利要求1～8任一项所述的透镜组件，所述第一透镜组和所述第二透镜组均与所述灯源对应设置；所述第一透镜模块和所述第二透镜模块均与所述壳体可拆卸式连接。

10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，还包括罩体，其可拆卸连接至所述壳体，所述罩体覆盖在所述第一透镜模块和所述第二透镜模块的外部。

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