CN208253462U - 一种透镜、护眼黑板灯及护眼显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种透镜、护眼黑板灯及护眼显示系统，属于黑板灯技术领域。本实用新型的一种透镜，包括透镜入射侧和透镜出射侧，透镜入射侧设置有连续的凹槽，透镜出射侧设置有弧形凸起，光线通过透镜处理后，可以提高光线的均匀度。本实用新型的一种护眼黑板灯，包括光学透镜和发光模组，光学透镜采用上述的透镜，且发光模组与光学透镜的透镜长度方向平行设置，发光模组发射的光经过光学透镜进行投射光线，光学透镜可以提高发光模组光线的均匀度，进而可以提高黑板灯的光线均匀度。本实用新型一种护眼显示系统，黑板灯和显示板，显示板用于书写或者显示，黑板灯通过发出均匀的光线，可以提高显示板的显示效果，从而提高了显示系统的护眼效果。

Description

一种透镜、护眼黑板灯及护眼显示系统

技术领域

本实用新型涉及黑板灯技术领域，具体地说是涉及一种透镜、护眼黑板灯及护眼显示系统。

背景技术

LED被称为第四代光源，LED有着功耗低、寿命长和稳定性高等优点，LED灯具也具有色温可调、发光效率高等有点。因此，被广泛应用于各种指示、背光源、显示、装饰以及普通照明等领域中。教室黑板照明目的是提供良好的视觉光环境，保证教师和学生能够轻松地在黑板上书写、阅读黑板上的内容。而现有技术中的黑板灯，常见为在黑板的前沿安装荧光灯管做为黑板灯使用。

黑板灯构造是由荧光灯管、整流器、灯具外壳、灯座、组合而成.灯具的设计为荧光灯管完全裸露，灯具不定向发光，灯具正常上作时会对眼睛产生刺眼的眩光，故黑板等反光罩也会将所有的余光向外反射，黑板灯的出光通常利用反光片的折射将光照射在黑板上，使黑板上的亮度均匀、达到理想的范围值；且不能对学生造成眩光影响视觉，常规的黑板灯需要反复的调节既要满足黑板的照度要求又要顾及眩光对学生不造成影响。

经检索，发明创造的名称为：一种高亮度及高均匀度的LED黑板灯(申请号：201710113940.5，申请日：2017.02.28)，其包括：灯支架、光源组件，光源组件包括：铝型安装条、沿铝型安装条的长度方向套嵌安装于铝型安装条内的LED灯条、透镜以及设置于铝型安装条两端的调节端盖；LED灯条与透镜对应安装，于LED灯条和透镜之间填充有能提高光效的高导光半固体半液体硅胶，透镜正对于LED灯条的一面形成有棱形面，相对另一面成型有磨砂的弧形面，黑板灯采用多颗贴片LED灯珠，条形排列并结合透镜横向对称，纵向偏光光学设计，灯具使用双光源照射，一光源照射范围是黑板上半部分，另一光源照射范围是黑板下半部分，透镜与LED灯珠之间的间隙使用高导光半固体半液体硅胶填充，提高整体灯具光效。但是，黑板灯的光照的均匀度有待进一步的提高。

此外，发明创造的名称为：一种LED黑板灯(申请号：201710356605.8，申请日：2017.05.19)，包括壳体、设置在壳体斜侧面上的透镜及设有LED光源的光源板，透镜包括位十顶部的入光面及底部的出光面，入光面为朝向该光源板凸出的准直TIR光学面，出光面为光学微结构阵列曲面；该黑板灯通过合理的透镜设计，实现偏光照射，不仅出光均匀而且节能环保，使教师在授课时不会因为LED黑板灯而感到刺眼。但是，黑板灯的光照的均匀度有待进一步的提高。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于解决现有技术中的黑板灯光线的均匀度较差，提供一种透镜，透镜入射侧设置有连续的凹槽，透镜出射侧设置有弧形凸起，光线通过透镜处理后，可以提高光线的均匀度；

提供的一种护眼黑板灯，包括光学透镜和发光模组，光学透镜的透镜入射侧设置有连续的凹槽，透镜出射侧设置有弧形凸起，光学透镜可以提高发光模组光线的均匀度，进而可以提高黑板灯的光线均匀度；

提供的一种护眼显示系统，包括黑板灯和显示板，黑板灯为上述的护眼黑板灯，黑板灯通过发出均匀的光线，可以提高显示板的显示效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种透镜，包括透镜入射侧和透镜出射侧，透镜入射侧设置有连续的凹槽，透镜出射侧设置有弧形凸起。

优选地，透镜出射侧的弧形凸起包括第一弧形段和第二弧形段，且第一弧形段和第二弧形段之间通过过渡段相连；或/和透镜入射侧设置有第一凸起和第二凸起，第二凸起的一侧设置有第一凹槽，第二凸起的另一侧设置有第二凹槽。

优选地，所述的第一弧形段的半径大于第二弧形段的半径；或/和第一凸起的突出长度大于第二凸起的突出长度。

优选地，所述的第一凹槽的夹角为a，第二凹槽的夹角为b，且b＞a。

优选地，透镜长度方向的两端设置有第一定位端和第二定位端；第一弧形段设置于靠近第一定位端的一侧，第二弧形段设置于靠近第二定位端的一侧；或/和第一凸起设置于靠近第一定位端的一侧，第二凸起设置于靠近第二定位端的一侧。

优选地，第一凸起的第一倾斜边与透镜长度方向之间的夹角为c₁；第二凸起的第二倾斜边与透镜长度方向之间的夹角为c₂；且c₂＞c₁。

优选地，透镜的偏光角度为12°/13.5°；或/和透镜的光束角度为30°；或/和透镜采用蒙砂雾化后透镜。

本实用新型的一种护眼黑板灯，包括光学透镜和发光模组，所述的光学透镜采用上述的透镜，且发光模组与光学透镜的透镜长度方向平行设置，发光模组发射的光经过光学透镜进行投射光线。

优选地，所述的透镜入射侧设置有第一凸起，且第一凸起的第一横向边平行于透镜长度方向，且第一横向边抵靠在发光模组上。

优选地，还包括黑板灯框体，所述的黑板灯框体的框体发光口一侧设置有模组槽和透镜槽，发光模组通过模组槽安装于黑板灯框体上，光学透镜通过透镜槽安装于黑板灯框体上。

优选地，黑板灯框体的框体发光口的上侧设置有上挡光板，框体发光口的下侧设置有下挡光板。

优选地，所述的黑板灯框体的顶部设置有吊装组件。

优选地，所述的吊装组件包括伸缩杆装配件、伸缩杆和吊装座，伸缩杆的顶部设置有吊装座，伸缩杆的底部设置有装配件，装配件用于与黑板灯框体相连接。

优选地，黑板灯框体的顶部设置有与装配件相配合的吊装槽，装配件通过枢轴与伸缩杆转动连接。

本实用新型的一种护眼显示系统，包括黑板灯和显示板，所述的黑板灯为上述的的护眼黑板灯，所述的显示板用于书写或者显示。

优选地，所述的黑板灯设置于显示板的顶部，且黑板灯设置有至少一个。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种透镜，包括透镜入射侧和透镜出射侧，透镜入射侧设置有连续的凹槽，透镜出射侧设置有弧形凸起，光线通过透镜处理后，可以提高光线的均匀度；

(2)本实用新型的一种透镜，透镜的偏光角度为12°/13.5°，透镜的光束角度为30°提高了透镜对光线的处理效果，，光线通过透镜处理后，可以提高光线的均匀度；

(3)本实用新型的一种透镜，透镜出射侧的弧形凸起包括第一弧形段和第二弧形段，且第一弧形段和第二弧形段之间通过过渡段相连；或/和透镜入射侧设置有第一凸起和第二凸起，第二凸起的一侧设置有第一凹槽，第二凸起的另一侧设置有第二凹槽，使得光线在经过透镜时，透镜对光线进行折射和偏光处理，进而使得光线经过透镜之后光线的均匀度得到提高；

(4)本实用新型的一种透镜，第一凸起的第一倾斜边与透镜长度方向之间的夹角为c₁；第二凸起的第二倾斜边与透镜长度方向之间的夹角为c₂，且c₂＞c₁；从而提高了光线在透镜中的处理效果，促进了光线在透镜中均匀处理；

(5)本实用新型的一种护眼黑板灯，且发光模组与光学透镜的透镜长度方向平行设置，发光模组发射的光经过光学透镜进行投射光线，且发光模组与光学透镜的透镜长度方向平行设置，发光模组发射的光经过光学透镜进行投射光线，从而可以有效的保护使用者的眼睛；将该护眼黑板灯安装在教室内，可以使得黑板的显示效果更好；

(6)本实用新型的一种护眼黑板灯，伸缩杆的顶部设置有吊装座，伸缩杆的底部设置有装配件，装配件用于与黑板灯框体相连接，可以根据具体使用的需要调节黑板灯的高度，从而为显示板提供最好的照明效果，提高光线的均匀度；

(7)本实用新型的一种护眼黑板灯，黑板灯框体的框体发光口的上侧设置有上挡光板，框体发光口的下侧设置有下挡光板，避免黑板灯发射的光线照射到其他部位，而影响显示效果，提高了黑板灯对显示板的照明效果；

(8)本实用新型的一种护眼显示系统，黑板灯和显示板，黑板灯为上述的的护眼黑板灯，所述的显示板用于书写或者显示，黑板灯通过发出均匀的光线，可以提高显示板的显示效果，从而提高了显示系统的护眼效果。

附图说明

图1为本实用新型一种透镜的截面结构示意图；

图2为实用新型的一种透镜的尺寸标注示意图；

图3为实用新型的一种护眼黑板灯的整体结构示意图；

图4为实用新型的一种护眼黑板灯的侧面结构示意图；

图5为实用新型的一种护眼黑板灯的黑板灯框体的截面示意图；

图6为实用新型的安装光学透镜和发光模组的黑板灯框体的截面示意图；

图7为实用新型的一种护眼显示系统的整体结构示意图。

示意图中的标号说明

100、光学透镜；

110、透镜入射侧；111、第一凸起；111A、第一竖向边；111B、第一倾斜边；111C、第一横向边；112、第二凸起；112A、第二竖向边；112B、第二倾斜边；112C、第二横向边； 113、第一凹槽；113A、第三斜边；114、第二凹槽；

120、透镜出射侧；121、第一弧形段；122、过渡段；123、第二弧形段；

131、第一定位端；131A、第一定位端入射侧；131B、第一定位端出射侧；

132、第二定位端；132A、第二定位端入射侧；132B、第二定位端出射侧；

140、透镜长度方向；

210、发光模组；

220、黑板灯框体；221、框体发光口；222、吊装槽；223、模组槽；224、透镜槽；225、上挡光板；226、下挡光板；

230、吊装组件；231、装配件；232、伸缩杆；233、吊装座；

300、显示板。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型的一种透镜，包括透镜入射侧110和透镜出射侧120，透镜入射侧110设置有连续的凹槽，透镜出射侧120设置有弧形凸起。透镜的偏光角度为12°/13.5°；或/和透镜的光束角度为30°，光线通过透镜处理后，可以提高光线的均匀度，从而提高透镜对光线的处理效果，进而达到保护眼睛的效果。

透镜出射侧120的弧形凸起包括第一弧形段121和第二弧形段123，且第一弧形段121 和第二弧形段123之间通过过渡段122相连；所述的第一弧形段121的半径大于第二弧形段 123的半径；透镜长度方向140的两端设置有第一定位端131和第二定位端132；第一弧形段 121设置于靠近第一定位端131的一侧，第二弧形段123设置于靠近第二定位端132的一侧。

或/和透镜入射侧110设置有第一凸起111和第二凸起112，或/和第一凸起111设置于靠近第一定位端131的一侧，第二凸起112设置于靠近第二定位端132的一侧。其中第一凸起 111包括第一竖向边111A、第一倾斜边111B和第一横向边111C，第一竖向边111A、第一横向边111C和第一倾斜边111B三者依次相连构成第一凸起111的外轮廓。第二凸起112包括第二竖向边112A、第二倾斜边112B和第二横向边112C，第二竖向边112A、第二横向边112C 和第二倾斜边112B依次相连构成第二凸起112的外轮廓。其中第一竖向边111A和第二竖向边112A垂直于透镜长度方向140；第一横向边111C和第二横向边112C平行于透镜长度方向140。

第二凸起112的一侧设置有第一凹槽113，该第一凹槽113是由第一倾斜边111B和第二竖向边112A构成，且第一凹槽113的夹角为a，第一倾斜边111B和第二竖向边112A的夹角为a，本实施例的角a为70°；第二凸起112的另一侧设置有第二凹槽114，第二凹槽114是由第二倾斜边112B和第三斜边113A构成，第二凹槽114的夹角为b，第二倾斜边112B和第三斜边113A之间的角b为113°，且b＞a。其中第三斜边113A是在第二定位端132的左侧开设的倾斜边。

此外，值得注意的第一凸起111的突出长度大于第二凸起112的突出长度，当透镜与发光模组210平行设置时，第一横向边111C与发光模组210之间的垂直距离小于第二横向边 112C与发光模组210之间的垂直距离。

值得说明的是：第一凸起111的第一倾斜边111B与透镜长度方向140之间的夹角为c₁；第二凸起112的第二倾斜边112B与透镜长度方向140之间的夹角为c₂；且c₂＞c₁。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：第一定位端131和第二定位端132的几何中心线不在同一条直线上，第一定位端131和第二定位端132的厚度相同；即在透镜与发光模组210平行设置时，第一定位端入射侧131A与发光模组210之间的垂直距离小于第二定位端入射侧132A与发光模组210之间的垂直距离，第一定位端入射侧131A比第二定位端入射侧132A更靠近透镜入射侧110的发光模组210。同理第二定位端出射侧132B比第一定位端出射侧131B更靠近透镜出射侧120的边缘位置；且厚度为D，其中D为2mm。透镜在透镜长度方向140的长度为L，D为25.1mm；如图2所示。

或/和透镜采用蒙砂雾化后透镜，即透镜经过蒙砂雾化工艺进行处理，确保光照亮度的均匀度，进而达到保护眼睛的效果。

实施例3

如图5图6所示，本实施例的一种护眼黑板灯，包括光学透镜100和发光模组210，所述的光学透镜100采用上述实施例1或2的透镜，且发光模组210与光学透镜100的透镜长度方向140平行设置，发光模组210发射的光经过光学透镜100进行投射光线。发光模组210 可以是LED发光体模组，LED发光体模组采用拼装或整段式结构，灯珠发光转化效率高，大于130LM/W，设计显示指数Ra≥93％。

透镜入射侧110设置有第一凸起111和第二凸起112，当透镜与发光模组210平行设置时，第一横向边111C与发光模组210之间的垂直距离小于第二横向边112C与发光模组210之间的垂直距离。

实施例4

如图5图6所示，本实施例的基本内容同实施例3，不同之处在于，本实施例还包括黑板灯框体220，所述的黑板灯框体220的框体发光口221一侧设置有模组槽223和透镜槽224，发光模组210通过模组槽223安装于黑板灯框体220上，光学透镜100通过透镜槽224安装于黑板灯框体220上，发光模组210发出的照明光线经过光学透镜100进行处理，并由框体发光口221照射到显示板300上，所述的显示板300可以是黑板或者白板或者具有播放功能的显示器或者为具有投影功能的显示屏或者具有显示功能的黑板例如智能显示黑板或者任意两者以上的组合。

黑板灯框体220的框体发光口221的上侧设置有上挡光板225，框体发光口221的下侧设置有下挡光板226。上挡光板225和下挡光板226可以避免黑板灯发射的光线照射到其他部位，而影响显示效果，提高了黑板灯对显示板的照明效果；此外，发光模组210与光学透镜100的透镜长度方向140平行设置，透镜入射侧110设置有第一凸起111，且第一凸起111的第一横向边111C平行于透镜长度方向140，且第一横向边111C抵靠在发光模组210上，提高了光学透镜100对发光模组210所发射光线的处理效果。

实施例5

如图3-6所示，本实施例的基本内容同实施例3或4，不同之处在于，本实施例的黑板灯框体220的顶部设置有吊装组件230，吊装组件230包括装配件231、伸缩杆232和吊装座233，伸缩杆232伸缩的范围为40-100cm。可以根据具体使用的需要调节黑板灯的高度，从而为显示板300提供最好的照明效果，提高光线的均匀度，可以提高显示板的显示效果，进而达到保护眼睛的效果。

伸缩杆232的顶部设置有吊装座233，伸缩杆232的底部设置有装配件231，装配件231 用于与黑板灯框体220相连接。黑板灯框体220的顶部设置有与装配件231相配合的吊装槽 222，装配件231通过枢轴与伸缩杆232转动连接，使得黑板灯可以根据需要调节光线的角度，从而为显示板300提供最佳的投射光线，从而提高。

此外，下挡光板226基本垂直于发光模组210的长度方向，下挡光板226与发光模组210 之间的夹角为e，角e为80～110°，本实施例为90°。上挡光板225与发光模组210之间的夹角为d，角d为钝角。

实施例6

本实用新型的一种护眼显示系统，包括黑板灯和显示板300，所述的黑板灯为上述实施例的护眼黑板灯，显示板300用于书写或者显示，显示板300可以是黑板或者白板或者具有播放功能的显示器或者为具有投影功能的显示屏或者具有显示功能的黑板例如智能显示黑板或者任意两者以上的组合。

本实施例的黑板灯设置于显示板300的顶部，使得黑板灯不会影响显示板300的正常显示和书写效果，且黑板灯设置有至少一个。本实施例的黑板灯设置有2个，如图7所示。

黑板灯的长度方向平行于显示板300的长度方向，黑板灯的框体发光口221开设于靠近显示板300的一侧。本实用新型满足教室智能化照明的产品，配套智能黑板产品使用，独特的光学光束角度，显示指数高，智能护眼防眩光，让用户达到最佳的使用效果。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种透镜，其特征在于：包括透镜入射侧(110)和透镜出射侧(120)，透镜入射侧(110)设置有连续的凹槽，透镜出射侧(120)设置有弧形凸起；透镜出射侧(120)的弧形凸起包括第一弧形段(121)和第二弧形段(123)，且第一弧形段(121)和第二弧形段(123)之间通过过渡段(122)相连；或/和透镜入射侧(110)设置有第一凸起(111)和第二凸起(112)，第二凸起(112)的一侧设置有第一凹槽(113)，第二凸起(112)的另一侧设置有第二凹槽(114)。

2.根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于：所述的第一弧形段(121)的半径大于第二弧形段(123)的半径；

或/和第一凸起(111)的突出长度大于第二凸起(112)的突出长度。

3.根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于：所述的第一凹槽(113)的夹角为a，第二凹槽(114)的夹角为b，且b＞a。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种透镜，其特征在于：透镜长度方向(140)的两端设置有第一定位端(131)和第二定位端(132)；

第一弧形段(121)设置于靠近第一定位端(131)的一侧，第二弧形段(123)设置于靠近第二定位端(132)的一侧；

或/和第一凸起(111)设置于靠近第一定位端(131)的一侧，第二凸起(112)设置于靠近第二定位端(132)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种透镜，其特征在于：第一凸起(111)的第一倾斜边(111B)与透镜长度方向(140)之间的夹角为c₁；第二凸起(112)的第二倾斜边(112B)与透镜长度方向(140)之间的夹角为c₂；且c₂＞c₁。

6.根据权利要求1-3或5任一项所述的一种透镜，其特征在于：透镜的偏光角度为12°/13.5°；或/和透镜的光束角度为30°；或/和透镜采用蒙砂雾化后透镜。

7.一种护眼黑板灯，其特征在于：包括光学透镜(100)和发光模组(210)，所述的光学透镜(100)采用权利要求1-6任一项所述的透镜，且发光模组(210)与光学透镜(100)的透镜长度方向(140)平行设置，发光模组(210)发射的光经过光学透镜(100)进行投射光线。

8.根据权利要求7所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：所述的透镜入射侧(110)设置有第一凸起(111)，且第一凸起(111)的第一横向边(111C)平行于透镜长度方向(140)，且第一横向边(111C)抵靠在发光模组(210)上。

9.根据权利要求7所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：还包括黑板灯框体(220)，所述的黑板灯框体(220)的框体发光口(221)一侧设置有模组槽(223)和透镜槽(224)，发光模组(210)通过模组槽(223)安装于黑板灯框体(220)上，光学透镜(100)通过透镜槽(224)安装于黑板灯框体(220)上。

10.根据权利要求9所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：黑板灯框体(220)的框体发光口(221)的上侧设置有上挡光板(225)，框体发光口(221)的下侧设置有下挡光板(226)。

11.根据权利要求7-10任一项所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：所述的黑板灯框体(220)的顶部设置有吊装组件(230)。

12.根据权利要求11所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：所述的吊装组件(230)包括伸缩杆装配件(231)、伸缩杆(232)和吊装座(233)，伸缩杆(232)的顶部设置有吊装座(233)，伸缩杆(232)的底部设置有装配件(231)，装配件(231)用于与黑板灯框体(220)相连接。

13.根据权利要求11所述的一种护眼黑板灯，其特征在于：黑板灯框体(220)的顶部设置有与装配件(231)相配合的吊装槽(222)，装配件(231)通过枢轴与伸缩杆(232)转动连接。

14.一种护眼显示系统，其特征在于：包括黑板灯和显示板(300)，所述的黑板灯为权利要求7-13任一项所述的护眼黑板灯，所述的显示板(300)用于书写或者显示。

15.根据权利要求14所述的一种护眼显示系统，其特征在于：所述的黑板灯设置于显示板(300)的顶部，且黑板灯设置有至少一个。