一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光學處理的構(gòu)件，特別是一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明 透鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，在路燈、隧道燈等照明燈具內(nèi)，其結(jié)構(gòu)上均包含有用于處理光線配光的 透鏡?，F(xiàn)有燈具的透鏡由于配光需要普遍在其表面形成有類似于花生殼的近似結(jié)構(gòu)。運些 結(jié)構(gòu)導(dǎo)致透鏡表面凹凸不平，使用過程中容易藏污納垢且難W清理，同時也容易導(dǎo)致透鏡 表面磨損，影響透鏡的配光質(zhì)量，另外，現(xiàn)有透鏡光利用率低的缺陷。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的技術(shù)方案W解決現(xiàn)存的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透 鏡裝置，解決了現(xiàn)有透鏡表面凹凸不平、難W清洗、容易磨損、光能利用率低等技術(shù)缺陷。 [000引本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種平面透鏡，包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所 述底面向著透明鏡體內(nèi)部方向設(shè)置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側(cè)壁為入 射面。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述全反射面與出射面之間設(shè)置有過渡曲面。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射 面。
[0010] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述底面和出射面為平面，所述入射面和全反 射面為自由曲面，所述過渡曲面為圓弧面。
[0011] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述入射面與透透明鏡體縱向中屯、截面相交形 成的自由曲線為對稱設(shè)置。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述入射面與透明鏡體橫向中屯、截面相交形成 的自由曲線為非對稱設(shè)置。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述透明鏡體的材料為聚甲基丙締酸甲醋、聚 碳酸醋、或玻璃。
[0014] -種照明透鏡裝置，所述照明透鏡裝置包括一個或多個上述的平面透鏡。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:一種平面透鏡和基于該平面透鏡的照明透鏡裝置，所述平 面透鏡的底面和出射面為平面并將入射面設(shè)置在其入射凹槽內(nèi)，整個透明的表面是平面， 避免了現(xiàn)有透鏡表面出現(xiàn)類似花生殼的結(jié)構(gòu)，不容易弄臟，方便清理，同時透明表面也不容 易磨損;另外，所述平面透明透過小角度入射面、大角度入射面及全反射面的結(jié)構(gòu)設(shè)置可有 效提高光源發(fā)射光線的出射率，提高光能的利用效率。該種平面透鏡和基于該平面透鏡的 照明透鏡裝置，解決了現(xiàn)有透鏡表面凹凸不平、難W清洗、容易磨損、光能利用率低等技術(shù) 缺陷。
【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例1中平面透鏡配合L邸光源的系統(tǒng)剖視圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例1中平面透鏡縱向截面的二維坐標標記圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明實施例1中平面透鏡橫向截面的二維坐標標記圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線AB的光線路線圖；
[0021] 圖5為本發(fā)明實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線BC、DE的光線路線 圖；
[0022] 圖6為本發(fā)明實施例1中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線EF的光線路線圖；
[0023] 圖7為本發(fā)明實施例1中平面透鏡縱向截面光線方向示意圖；
[0024] 圖8為本發(fā)明實施例1中平面透鏡橫向截面光線方向示意圖；
[002引圖9為本發(fā)明實施例2中平面透鏡配合L邸光源的系統(tǒng)剖視圖；
[0026] 圖10為本發(fā)明實施例2中平面透鏡縱向截面的二維坐標標記圖；
[0027] 圖11為本發(fā)明實施例2中平面透鏡橫向截面的二維坐標標記圖；
[0028] 圖12為本發(fā)明實施例2中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線ab的光線路線 圖；
[0029] 圖13為本發(fā)明實施例2中平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓曲線bc、de的光線路 線圖；
[0030] 圖14為本發(fā)明實施例2中平面透鏡縱向截面光線方向示意圖；
[0031 ]圖15為本發(fā)明實施例2中平面透鏡橫向截面光線方向示意圖。
【具體實施方式】
[0032] W下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清 楚、完整地描述，W充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā) 明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出 創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，專利中設(shè)及到 的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或 減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突 的前提下可W交互組合。參照圖1 -15。
[0033] 實施例1，參照圖1-8。
[0034] -種平面透鏡，包括一透明鏡體，所述透明鏡體具有底面、全反射面、和出射面，所 述底面向著透明鏡體內(nèi)部方向設(shè)置有用于容納光源的入射凹槽，所述入射凹槽的側(cè)壁為入 射面。
[0035] 作為上述技術(shù)方案的改進，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。
[0036] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述全反射面與出射面之間設(shè)置有過渡曲面。
[0037] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射 面。
[0038] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述底面和出射面為平面，所述入射面和全反 射面為自由曲面，所述過渡曲面為圓弧面。
[0039] 在應(yīng)用時，Lm)光源所發(fā)出的小角度光線，經(jīng)小角度入射面折射后，到達出射面，再 從出射面折射出透鏡;而L抓光源所發(fā)出的大角度光線，經(jīng)大角度入射面折射后，到達第一 全反射面并在第一全反射面發(fā)生全反射后到達出射面并從出射面折射出光學系統(tǒng)。
[0040] 另外，由于Lm)路燈透鏡對縱向方向要求有較大的照射角度，而且Lm)光源非理想 點光源，具有一定的尺寸，小角度光線經(jīng)折射后很容易在出射面發(fā)生全反射，導(dǎo)致系統(tǒng)光 學效率降低，因此，本發(fā)明采取增加第二全反射面的方案，使在出射面發(fā)生全反射的光線在 第二全反射面再次發(fā)生一次全反射并最終從出射面射出，有助于提升整個透鏡的光學效 率。
[0041] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述入射面與透透明鏡體縱向中屯、截面相交形 成的自由曲線為對稱設(shè)置。
[0042] 參照圖2,所述平面透鏡縱向截面的正半截面輪廓的線段包含小角度入射面輪廓 曲線AB，大角度入射面輪廓曲線BC，底面輪廓曲線CD，第一全反射面輪廓曲線DE，第二全反 射輪廓曲線EF，過渡曲面輪廓曲線FG，W及出射面輪廓曲線GH，其中，曲線CD，F(xiàn)G，GH為直線 段，曲線48,8(：，06,6尸為自由曲線。
[0043] 曲線AB的構(gòu)造方法為：曲線AB與GH構(gòu)成二維透鏡，通過Z軸旋轉(zhuǎn)360度，將光源所發(fā) 出的從0度到a角度內(nèi)的光能進行空間網(wǎng)格劃分，同時將目標照明面按照適當?shù)恼斩确植歼M 行相對應(yīng)的網(wǎng)格劃分，建立光源網(wǎng)格與目標面網(wǎng)格的一一對應(yīng)關(guān)系;假設(shè)光源為點光源，位 于坐標原點