CN206846612U - 用于黑板灯的偏光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及透镜，提供了一种用于黑板灯的偏光透镜，解决现有黑板灯存在的眩光、光能利用率偏低、均匀度不高的问题。它包括第一出光结构、第二出光结构以及法兰；第一出光结构的下表面与法兰的上表面重合，第一出光结构的上表面为出光面，且该出光面为前凸后凹左右对称的自由曲面；第二出光结构为实心残缺的六面体，且残缺部分位于六面体的前侧面与上表面之间的连接处，且残缺部分在六面体上呈凹曲面；六面体的下表面与法兰的上表面重合；六面体的前侧面与自由曲面相交，且交界线呈中间凹陷的弓形；六面体的后侧面为直立的全反射面。本实用新型适用于黑板照明。

Description

用于黑板灯的偏光透镜

技术领域

本实用新型涉及透镜，尤其是涉及用于黑板灯的偏光透镜。

背景技术

现有技术中，用于黑板灯的LED偏光透镜，存在着均匀度不高，光能利用率低，眩光偏大的不足。尤其是均匀度的提升，往往伴随着光能利用率的下降和眩光的增大。目前大多数的黑板灯都是需要三个1.2米的灯才能达到国标对照度和均匀度的要求，而实际上两个1.2米的灯也能达到相同的效果，所以现有黑板灯的成本还有下降的空间。

综上所述现有用于黑板的LED偏光透镜具有如下缺点：

1.均匀度不高。

2.光能利用率偏低。

3.眩光偏大。

4.要满足国标对照度和均匀度的要求，需花费的成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于黑板灯的偏光透镜，解决现有黑板灯存在的眩光、光能利用率偏低、均匀度不高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于黑板灯的偏光透镜，包括第一出光结构、第二出光结构以及法兰；第一出光结构的下表面与法兰的上表面重合，第一出光结构的上表面为出光面，且该出光面为前凸后凹左右对称的自由曲面；第二出光结构为实心残缺的六面体，且残缺部分位于六面体的前侧面与上表面之间的连接处，且残缺部分在六面体上呈凹曲面；六面体的下表面与法兰的上表面重合；六面体的前侧面与自由曲面相交，且交界线呈中间凹陷的弓形；六面体的后侧面为直立的全反射面。

本实用新型通过第一出光结构的自由曲面可实现均匀矩形光斑；通过第二出光结构的全反射面可把偏离黑板的光线反射到黑板上，提高光能利用率；通过第二出光结构的凹曲面将全反射面反射回来的光合理分配，以达到光斑均匀。

进一步的，所述自由曲面的对称中心线记为K，自由曲面上距离K最远的两个点之间的连线记为M，M的长度记为m，M与光源发光面中心点的水平距离记为n，则满足公式：1/5≤n/m≤1/3。

进一步的，六面体的上表面到法兰上表面的距离记为L1，所述自由曲面的最高点到法兰上表面的距离记为L2，则满足公式：0.6≤L2/L1≤0.8。

进一步的，所述凹曲面的最低点到法兰的上表面距离记为L3，则满足公式：0.4≤L3/L1≤0.7。

进一步的，在使用时，所述自由曲面和六面体的上表面朝向黑板，六面体的前侧面朝向地面，所述法兰的底面与墙面平行；所述法兰的上表面与墙面的水平距离记为S1，则0.78m≤S1≤0.82m；光源发光面中心点与黑板的上边缘的竖直距离记为S2，则0.8m≤S2≤1.2m。

本实用新型的有益效果是：

1.大多数黑板灯透镜的出光是朝向地面，这样容易在老师和学生的位置产生较多的眩光，而本实用新型偏光透镜的LED发光面朝向墙面，并与黑板表面平行，从而削弱了老师和学生位置的眩光。

2.第一出光结构的自由曲面的特点是前凸后凹左右对称，即可以在偏光的同时，又可以实现矩形均匀照度的光斑。矩形光斑与黑板的形状接近，溢出黑板的光就会偏少，因而提高了光能的利用率。

3.第二出光结构的全反射面可以收集偏离黑板的光线，使其转向黑板，进而提高了灯具的光能利用率。

4.本实用新型偏光透镜的横向发光角可达到120度，因此使得采用两个1.2米的灯具就可以完全覆盖到整个黑板，相比于三个1.2米灯的常用方案节省了1/3的成本。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构图；

图2是本实用新型的截面图；

图3是本实用新型标注尺寸编号后的俯视图；

图4是实用新型标注尺寸编号后的截面图

图5是本实用新型的安装图。

其中，1为自由曲面，2为全反射面，3为凹曲面，4为入光孔，5为法兰，6为偏光透镜，7为黑板,S为光源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，实施例提供一种用于黑板灯的偏光透镜，包括入射孔4、第一出光结构、第二出光结构以及法兰5；入射孔4的顶面为球面，第一出光结构的下表面与法兰5的上表面重合，第一出光结构的上表面为出光面，且该出光面为前凸后凹左右对称的自由曲面1；第二出光结构为实心残缺的六面体，且残缺部分位于六面体的前侧面与上表面之间的连接处，且残缺部分在六面体上呈凹曲面3；六面体的下表面与法兰5的上表面重合；六面体的前侧面与自由曲面1相交，且交界线呈中间凹陷的弓形；六面体的后侧面为直立的全反射面2。

如图3所示，所述自由曲面1的对称中心线记为K，自由曲面1上距离K最远的两个点之间的连线记为M，M的长度记为m，M与光源S发光面中心点的水平距离记为n，则满足公式：1/5≤n/m≤1/3。

如图4所示，六面体的上表面到法兰5上表面的距离记为L1，所述自由曲面1的最高点到法兰5上表面的距离记为L2，则满足公式：0.6≤L2/L1≤0.8。所述凹曲面3的最低点到法兰5的上表面距离记为L3，则满足公式：0.4≤L3/L1≤0.7。

如图5所示，实施例在使用时，偏光透镜6的自由曲面1和六面体的上表面朝向黑板7，六面体的前侧面朝向地面，所述法兰5的底面与墙面平行；所述法兰5的上表面与墙面的水平距离记为S1，则0.78m≤S1≤0.82m；光源S发光面中心点与黑板7的上边缘的竖直距离记为S2，则0.8m≤S2≤1.2m。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于黑板灯的偏光透镜，其特征在于，包括第一出光结构、第二出光结构以及法兰(5)；第一出光结构的下表面与法兰(5)的上表面重合，第一出光结构的上表面为出光面，且该出光面为前凸后凹左右对称的自由曲面(1)；第二出光结构为实心残缺的六面体，且残缺部分位于六面体的前侧面与上表面之间的连接处，且残缺部分在六面体上呈凹曲面(3)；六面体的下表面与法兰(5)的上表面重合；六面体的前侧面与自由曲面(1)相交，且交界线呈中间凹陷的弓形；六面体的后侧面为直立的全反射面(2)。

2.如权利要求1所述的用于黑板灯的偏光透镜，其特征在于，所述自由曲面(1)的对称中心线记为K，自由曲面(1)上距离K最远的两个点之间的连线记为M，M的长度记为m，M与光源(S)发光面中心点的水平距离记为n，则满足公式：1/5≤n/m≤1/3。

3.如权利要求1或2所述的用于黑板灯的偏光透镜，其特征在于，六面体的上表面到法兰(5)上表面的距离记为L1，所述自由曲面(1)的最高点到法兰(5)上表面的距离记为L2，则满足公式：0.6≤L2/L1≤0.8。

4.如权利要求3所述的用于黑板灯的偏光透镜，其特征在于，所述凹曲面(3)的最低点到法兰(5)的上表面距离记为L3，则满足公式：0.4≤L3/L1≤0.7。

5.如权利要求4所述的用于黑板灯的偏光透镜，其特征在于，在使用时，所述自由曲面(1)和六面体的上表面朝向黑板(7)，六面体的前侧面朝向地面，所述法兰(5)的底面与墙面平行；所述法兰(5)的上表面与墙面的水平距离记为S1，则0.78m≤S1≤0.82m；光源发光面中心点与黑板(7)的上边缘的竖直距离记为S2，则0.8m≤S2≤1.2m。