CN214009126U - 偏光透镜及高杆灯 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种偏光透镜及高杆灯，偏光透镜包括透镜本体，所述透镜本体的一端具有向内凹陷的入射面，所述透镜本体的另一端具有向外凸出的出射面，所述透镜本体的一端至另一端的方向为第一方向；所述出射面沿第二方向分为透射区和遮光区；所述透射区包括第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧位于所述透射区沿第三方向的两端；所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直；所述透镜本体靠近所述遮光区的一侧的厚度小于所述透镜本体另一侧的厚度。本申请的偏光透镜可使得光线偏向透镜本体的另一端，减小了透镜本体一端的出光量，有利于减少高杆灯的杆后余光，且有利于提高高杆灯前方的光照强度。

Description

偏光透镜及高杆灯

技术领域

本申请属于照明技术领域，更具体地说，是涉及一种偏光透镜及高杆灯。

背景技术

目前，高效节能的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明技术作为清洁能源得到了快速的发展，并在道路照明中获得了广泛的应用。目前市场上大部分LED路灯的配光仍属于对称式的配光，即所采用的二次光学透镜，其配光曲面在X-X剖面及Y-Y剖面分别是对称配光的，即出射光线按照透镜的光轴左右和上下分别对称配光。在透镜出射面向外凸出时，出射面出射的光线会向透镜侧边和后方辐散。现有的高杆灯中使用这种光学透镜会导致高杆灯后方产生余光，杆后余光量较大时，会影响照明效果。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种偏光透镜，以解决现有技术中存在的高杆灯的杆后余光量较大的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种偏光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体的一端具有向内凹陷的入射面，所述透镜本体的另一端具有向外凸出的出射面，所述透镜本体的一端至另一端的方向为第一方向；所述出射面沿第二方向分为透射区和遮光区；所述透射区包括第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧位于所述透射区沿第三方向的两端；所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直；所述透镜本体靠近所述遮光区的一侧的厚度小于所述透镜本体另一侧的厚度。

在一个实施例中，所述入射面于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述入射面于所述第三方向的法向面的截面线呈弧形。

在一个实施例中，所述透射区于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述透射区于所述第三方向的截面线呈弧形。

在一个实施例中，所述遮光区于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述遮光区于所述第三方向的截面线呈弧形。

在一个实施例中，所述入射面具有沿所述第一方向远离所述透镜本体一端的第一顶点，所述透射区具有沿所述第一方向远离所述入射面的第二顶点，所述第一方向和所述第二方向于所述第一顶点相交的平面形成对称面，所述第一侧与所述第二侧关于所述对称面对称，所述第二顶点位于所述对称面上，所述遮光区和所述入射面分别关于所述对称面对称。

在一个实施例中，于所述对称面上：所述入射面的截面线远离所述透射区的截面线的端点为第一点，所述出射面的截面线的另一端点为第二点，所述遮光区的截面线与所述透射区的截面线的相连的端点为第三点；所述第一点和所述第二点相连的直线段为长轴线，沿所述第一方向垂直等分所述长轴线的直线为光轴线；所述第一顶点和所述第二顶点分别位于所述光轴线沿所述第二方向的两侧。

在一个实施例中，沿所述第二方向：所述第二顶点到所述第三点的距离与所述第三点到所述第一点的距离的比值范围为0.5-3。

在一个实施例中，所述第一顶点到所述光轴线的距离大于所述第三点到所述光轴线的距离，所述第三点到所述光轴线的距离与所述第三点到所述长轴线的距离的比值范围为0-0.5。

在一个实施例中，于所述对称面上：所述透射区的截面线位于所述第二顶点远离所述第三点的端点为第四点，所述透射区的截面线的曲率由所述第二顶点至所述第三点的曲率逐渐减小，所述透射区的截面线的曲率由所述第二顶点至所述第四点的曲率逐渐减小，且所述透射区的截面线于所述第二顶点至所述第三点的曲率减小速度小于所述透射区的截面线于所述第二顶点至所述第四点的曲率减小速度。

在一个实施例中，于所述对称面上：所述入射面的截面线位的曲率由所述第一顶点至所述第一点的曲率逐渐减小，所述入射面的截面线位的曲率由所述第一顶点至所述第二点的曲率逐渐减小，所述入射面的截面线位于所述第一顶点至所述第一点的曲率减小速度大于所述入射面的截面线位于所述第一顶点至所述第二点的曲率减小速度。

在一个实施例中，所述遮光区为晒纹面。

本申请实施例还提供一种高杆灯，包括灯杆和安装于所述灯杆上的发光组件，所述发光组件包括光源和上述任一实施例中所述的偏光透镜，所述入射面形成凹槽，所述光源安装于所述偏光透镜的凹槽内。

本申请提供的偏光透镜及高杆灯的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的偏光透镜在光线经过入射面时光线折射，由于入射面是凹面，减小了光线入射的角度，有利于减小光线的反射，提高光线的通过率，且使得经过入射面的光线射向透射区和遮光区时分布较为均匀，减小了由于入射面反射不均匀导致的光线穿过入射面后的分布差异；射向透射区的光线经透射区折射后出射；射向遮光区的光线被遮光区遮挡，从而无法由透镜本体的一端出射；由于透镜本体一端的厚度小于透镜本体另一端的厚度，从而使得光线向透镜本体的另一端偏移，减小了射向遮光区的光线，增大了射向透射区的光线。这样就使得光线偏向透镜本体的另一端，减小了透镜本体一端的出光量，有利于控制偏光透镜的出光角度区间，有利于减少高杆灯的杆后余光，且有利于提高高杆灯前方的光照强度。

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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的偏光透镜的立体结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的偏光透镜的立体结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的偏光透镜的透视图；

图4为本申请实施例提供的偏光透镜的侧视的透视图；

图5为本申请实施例提供的偏光透镜的俯视的透视图；

图6为图5中沿A-A剖面的示意图一；

图7为图5中沿A-A剖面的示意图二；

图8为图5中沿A-A剖面的光路图；

图9为图5中沿B-B剖面的光路图。

其中，图中各附图标记：

1-透镜本体；10-入射面；11-出射面；111-透射区；1111-第一侧；1112-第二侧；112-遮光区；113-晒纹面；

2-基板；20-适配槽；

3-光源；

Z-第一方向；X-第二方向；Y-第三方向。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的偏光透镜进行说明。偏光透镜包括透镜本体1，透镜本体1具有入射面10和出射面11，入射面10向内凹陷，出射面11向外凸出，入射面10位于透镜本体1的一端，出射面11位于透镜本体1的另一端，请一并参阅图4及图5，透镜本体1的一端至另一端的方向为第一方向Z；出射面11分为透射区111和遮光区112，透射区111和遮光区112位于出射面11沿第二方向X的两端；透射区111包括第一侧1111和第二侧1112，第一侧1111和第二侧1112位于透射区111沿第三方向Y的两端；第二方向X垂直于第一方向Z，第三方向Y与第一方向Z和第二方向Y均垂直。透镜本体1靠近遮光区112的一侧的厚度小于透镜本体1另一侧的厚度。其中，透镜本体1的厚度是透镜本体1沿第一方向Z的尺寸。

本申请实施例中，请一并参阅图8至图9，在光线经过入射面10时光线折射，由于入射面10是凹面，减小了光线入射的角度，有利于减小光线的反射，提高光线的通过率，且使得经过入射面10的光线射向透射区111和遮光区112时分布较为均匀，减小了由于入射面10反射不均匀导致的光线穿过入射面10后的分布差异；射向透射区111的光线经透射区111折射后出射；射向遮光区112的光线被遮光区112遮挡，从而无法由透镜本体1的一侧出射；由于透镜本体1一侧的厚度小于透镜本体1另一侧的厚度，从而使得光线向透镜本体1的另一侧偏移，减小了射向遮光区112的光线，增大了射向透射区111的光线。这样就使得光线偏向透镜本体1的另一侧，减小了透镜本体1一侧的出光量，有利于控制偏光透镜的出光角度区间，这样有利于减少偏光透镜一侧的余光，且有利于提高偏光透镜另一侧的光照强度。

在本申请的一个实施例中，请参阅图1至图3，于第二方向X的法向面上：入射面10的截面线呈弧形；于第三方向Y的法向面上：入射面10的截面线呈弧形。请一并参阅图6及图7，采用弧形较为平滑，有利于减小对光源3射向入射面10的光线的反射，从而有利于提高出光的强度，并提高光线在透射区111内侧分布的均匀性，有利于入射面10射向出射面11光线提高光照的范围，提高透射区111出射光线强度沿透镜本体1横向的均匀性。其中，透镜本体1纵向为第二方向X，透镜本体1横向为第三方向Y。其中，第一方向Z的法向面是指垂直第一方向Z的平面，第二方向X的法向面是指垂直第二方向X的平面，第三方向Y的法向面是指垂直第三方向Y的平面。

在本申请的一个实施例中，请参阅图1至图3，于第二方向X的法向面上：透射区111的截面线呈弧形；于第三方向Y的法向面上：透射区111的截面线呈弧形。请一并参阅图6及图7，采用弧形能够控制透射区111出射光线的光照区间，有利于增强光照区间内光照强度沿第二方向X和第三方向Y的均匀性。

在本申请的一个实施例中，请参阅图1至图3，于第二方向X的法向面上：遮光区112的截面线呈弧形；于第三方向Y的法向面上：遮光区112的截面线呈弧形111。请一并参阅图4及图5，可选地，透射区111和遮光区112平滑过渡，这样能够使得透镜本体1在遮光区112和透射区111相连位置渐变，使得光照区间的边界亮度均匀。

在本申请的一个实施例中，请参阅4至图6，入射面10具有第一顶点T1，第一顶点T1沿第一方向Z远离透镜本体的一端(即，沿第一方向Z，第一顶点T1到透镜本体1一端的距离最远)，透射区111具有第二顶点T2，第二顶点T2沿第一方向Z远离入射面10(即，沿第一方向Z，第二顶点T2到入射面10的距离最远)，第一方向Z和第二方向X于第一顶点T1相交形成的平面为对称面(即A-A剖面方向)，第一侧1111和第二侧1112关于对称面对称，第二顶点T2位于对称面上，遮光区112关于对称面对称，入射面10关于对称面对称。这样使得透镜本体1沿第三方向Y对称，使得透镜本体1沿第三方向Y的出光效果对称。

在本申请的一个实施例中，请参阅5及图7，在对称面上：入射面10的截面线上具有第一点E1和第二点E2，第一点E1为入射面10的截面线远离透射区111的截面线的端点，第二点E2为入射面10另一端点；遮光区112上具有第三点E3，第三点E3为遮光区112的截面线与透射区111的截面线的相连的端点；第一点E1和第二点E2相连的直线段为长轴线E12，沿第一方向Z垂直等分长轴线Z的直线为光轴线OZ；第一顶点T1和第二顶点T2分别位于光轴线OZ沿第二方向X的两侧。这样能够减小透射区111一侧出射光线偏离出光轴OZ的角度，使得透射区111一侧光线出射的角度偏向透射区111的另一端，增大透镜本体1的最大偏光角。

可选地，请参阅图5至图7，沿第二方向X：第二顶点T2到第三点E3的距离D2与第三点E3到第一点E1的距离D1的比值范围为0.5-3。这样使得透射区111对应入射面10的长度大于遮光区112对应入射面10的长度，增大了透射区111的面积，有利于增大光照区间内的亮度，减小光照区间发散的角度。

在本申请的一个实施例中，请参阅图4及图6，第一顶点T1到光轴线OZ的距离D3大于第三点E3到光轴线OZ的距离D4，第三点E3到光轴线OZ的距离D4与第三点E3到长轴线E12的距离H的比值范围为0-0.5。光源3位于光轴线OZ与长轴线E12的交点，第三点E3到光轴线OZ的距离D3与第三点E3到长轴线E12的距离H的比值为0时，第三点E3位于光轴线OZ上，遮光区112能够遮挡光源在90°发光区间内的光线，使得光源3一侧的光线完全遮挡；第三点E3到光轴线OZ的距离与第三点E3到长轴线E12的距离的比值为0.5时，反射面102能够遮挡接近光源在30°发光区间内的光线。这样可以控制透射区111出光区间对应的角度，且能够减小遮光区112后侧的余光。

在本申请的一个实施例中，请参阅图5至图7，于对称面上：透射区111的截面线位于第二顶点T2远离第三点E3的端点为第四点E4，透射区111的截面线的曲率有第二顶点T2至第三点E3的曲率逐渐减小，透射区111的截面线的曲率由第二顶点T2至第四点E4的曲率逐渐减小，且透射区111的截面线于第二顶点T2至第三点E3的曲率减小的速度小于透射区111的截面线于第二顶点T2至第四点E4的曲率的减小速度。即，透射区111的截面线于第二顶点T2至第三点E3的曲率为ρ1，透射区111的截面线于第二顶点T2至第四点E4的曲率为ρ2，ρ1于第二顶点T2至第三点E3的减小速度为k1，ρ2于第二顶点T2至第四点E4的减小速度为k2，k1＜k2。这样使得出射的光线能够偏向透射区111的另一端，能够增大透镜本体1的偏光角，减小射向遮光区112一侧的光线，有利于出射光线在照射区间内分散均匀，且有利于提高透射区111出射光线的强度。

在本申请的一个实施例中，请参阅图5至图7，于对称面上：入射面10的截面线的曲率由第一顶点T1至第一点E1的曲率逐渐减小，入射面10的截面线的曲率由第一顶点T1至第二点E2的曲率逐渐减小，且入射面10的截面线于第一顶点T1至第一点E1的曲率减小速度大于入射面10的截面线于第一顶点T1至第二点E2的曲率的减小速度。即，入射面10的截面线于第一顶点T1至第一点E1的曲率为ρ3，入射面10的截面线于第一顶点T1至第二点E1的曲率为ρ4，ρ3于第一顶点T1至第一点E1的减小速度为k3，ρ4于第一顶点T1至第二点E2的减小速度为k4，k3大于k4。这样使得入射面10靠近透射区111一侧的面积较大，能够增大入射面10射向透射区111的光线，减小射向遮光区112一侧的光线，有利于提高透射区111出射光线的强度。

可选地，请参阅图5至图7，沿第二方向X：透镜本体1的厚度由第一顶点T1至第二顶点T2逐渐增大，透镜本体1的厚度由第二顶点T2至第四点E4逐渐减小。这样有利于增大透射区111出射光线的面积，减小透镜本体1出射光线的发散角度，提高出射光线照射区域光照强度的均匀性。

在本申请的一个实施例中，遮光区112为漫射面，采用漫射面能够将光线均匀分散，使得遮光区112反射至透射区的光线较均匀，避免产生局部亮斑。

在本申请的一个实施例中，遮光区112为晒纹面113，采用晒纹处理，能够在出射面11的一端直接形成遮光区112，便于加工，有利于降低成本。一部分射向晒纹面113的光线发生漫反射，少数光线射出，有利于避免遮光区112吸收光线，有利于降低偏光透镜温度。

在本申请的一个实施例中，请参阅图2、图3及图8，透镜还包括基板2，基板2围绕透镜本体1的周向设置，基板2支撑透镜本体1。在偏光透镜安装时，可通过基板2固定偏光透镜。可选地，透镜本体1靠近入射面10的一端开设有适配槽20，入射面10由适配槽20的底面向内凹陷，入射面10形成凹槽，适配槽20与凹槽相连通，适配槽20用于配合定位LED灯珠的电路板，这样便于定位灯珠的位置。

本申请实施例还提供一种高杆灯，包括灯杆和发光组件，发光组件安装于灯杆上，发光组件包括光源3和上述任一实施例中的偏光透镜，入射面10凹陷形成凹槽，光源3安装于凹槽中。这样可以控制偏光透镜一端的余光，使得光照区间集中在偏光透镜的另一端；由于偏光透镜位于光源3远离灯杆的一侧，这样有利于减小杆后余光，提高光效，增强照明区域内的光照强度。

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

Claims (10)

1.偏光透镜，其特征在于：包括透镜本体，所述透镜本体的一端具有向内凹陷的入射面，所述透镜本体的另一端具有向外凸出的出射面，所述透镜本体的一端至另一端的方向为第一方向；所述出射面沿第二方向分为透射区和遮光区；所述透射区包括第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧位于所述透射区沿第三方向的两端；所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直；所述透镜本体靠近所述遮光区的一侧的厚度小于所述透镜本体另一侧的厚度。

2.如权利要求1所述的偏光透镜，其特征在于：所述入射面于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述入射面于所述第三方向的法向面的截面线呈弧形；和/或，

所述透射区于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述透射区于所述第三方向的截面线呈弧形；和/或，

所述遮光区于所述第二方向的法向面的截面线呈弧形，所述遮光区于所述第三方向的截面线呈弧形。

3.如权利要求1所述的偏光透镜，其特征在于：所述入射面具有沿所述第一方向远离所述透镜本体一端的第一顶点，所述透射区具有沿所述第一方向远离所述入射面的第二顶点，所述第一方向和所述第二方向于所述第一顶点相交的平面形成对称面，所述第一侧与所述第二侧关于所述对称面对称，所述第二顶点位于所述对称面上，所述遮光区和所述入射面分别关于所述对称面对称。

4.如权利要求3所述的偏光透镜，其特征在于，于所述对称面上：所述入射面的截面线远离所述透射区的截面线的端点为第一点，所述出射面的截面线的另一端点为第二点，所述遮光区的截面线与所述透射区的截面线的相连的端点为第三点；所述第一点和所述第二点相连的直线段为长轴线，沿所述第一方向垂直等分所述长轴线的直线为光轴线；所述第一顶点和所述第二顶点分别位于所述光轴线沿所述第二方向的两侧。

5.如权利要求4所述的偏光透镜，其特征在于，沿所述第二方向：所述第二顶点到所述第三点的距离与所述第三点到所述第一点的距离的比值范围为0.5-3。

6.如权利要求4所述的偏光透镜，其特征在于：所述第一顶点到所述光轴线的距离大于所述第三点到所述光轴线的距离，所述第三点到所述光轴线的距离与所述第三点到所述长轴线的距离的比值范围为0-0.5。

7.如权利要求4所述的偏光透镜，其特征在于，于所述对称面上：所述透射区的截面线位于所述第二顶点远离所述第三点的端点为第四点，所述透射区的截面线的曲率由所述第二顶点至所述第三点的曲率逐渐减小，所述透射区的截面线的曲率由所述第二顶点至所述第四点的曲率逐渐减小，且所述透射区的截面线于所述第二顶点至所述第三点的曲率减小速度小于所述透射区的截面线于所述第二顶点至所述第四点的曲率减小速度。

8.如权利要求4所述的偏光透镜，其特征在于，于所述对称面上：所述入射面的截面线位的曲率由所述第一顶点至所述第一点的曲率逐渐减小，所述入射面的截面线位的曲率由所述第一顶点至所述第二点的曲率逐渐减小，所述入射面的截面线位于所述第一顶点至所述第一点的曲率减小速度大于所述入射面的截面线位于所述第一顶点至所述第二点的曲率减小速度。

9.如权利要求1至8任一项所述的偏光透镜，其特征在于：所述遮光区为晒纹面。

10.高杆灯，包括灯杆和安装于所述灯杆上的发光组件，其特征在于：所述发光组件包括光源和如权利要求1-9任一项所述的偏光透镜，所述入射面形成凹槽，所述光源安装于所述偏光透镜的凹槽内。

Images