一种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置，所述平面透镜包括一透明镜体，所述透明镜体具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向着透明镜体内部方向设置有用于容纳光源的入射凹槽，所述入射凹槽的侧壁为入射面，所述作为上述技术方案的改进，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面，所述全反射面与出射面之间设置有过渡曲面，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。所述透明透镜装置包括一个或多个上述的平面透镜。该种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置具有表面平整度好、便于清理、透光效率高等现有产品所不具备的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学处理的构件，特别是一种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置。
技术介绍
众所周知，在路灯、隧道灯等照明灯具内，其结构上均包含有用于处理光线配光的透镜。现有灯具的透镜由于配光需要普遍在其表面形成有类似于花生壳的近似结构。这些结构导致透镜表面凹凸不平，使用过程中容易藏污纳垢且难以清理，同时也容易导致透镜表面磨损，影响透镜的配光质量，另外，现有透镜光利用率低的缺陷。有鉴于此，本技术的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置，解决了现有透镜表面凹凸不平、难以清洗、容易磨损、光能利用率低等技术缺陷。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平面透镜，包括一透明镜体，所述透明镜体具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向着透明镜体内部方向设置有用于容纳光源的入射凹槽，所述入射凹槽的侧壁为入射面。作为上述技术方案的改进，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。作为上述技术方案的进一步改进，所述全反射面与出射面之间设置有过渡曲面。作为上述技术方案的进一步改进，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。作为上述技术方案的进一步改进，所述底面和出射面为平面，所述入射面和全反射面为自由曲面，所述过渡曲面为圆弧面。作为上述技术方案的进一步改进，所述入射面与透明镜体纵向中心截面相交形成的自由曲线为对称设置。作为上述技术方案的进一步改进，所述入射面与透明镜体横向中心截面相交形成的自由曲线为非对称设置。作为上述技术方案的进一步改进，所述透明镜体的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、或玻璃。一种照明透镜装置，所述照明透镜装置包括一个或多个上述的平面透镜。本技术的有益效果是：一种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置，所述平面透镜的底面和出射面为平面并将入射面设置在其入射凹槽内，整个透明的表面是平面，避免了现有透镜表面出现类似花生壳的结构，不容易弄脏，方便清理，同时透明表面也不容易磨损；另外，所述平面透明透过小角度入射面、大角度入射面及全反射面的结构设置可有效提高光源发射光线的出射率，提高光能的利用效率。该种平面透镜和基于该平面透镜的照明透镜装置，解决了现有透镜表面凹凸不平、难以清洗、容易磨损、光能利用率低等技术缺陷。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术实施例1中平面透镜配合LED光源的系统剖视图；图2为本技术实施例1中平面透镜纵向截面的二维坐标标记图；图3为本技术实施例1中平面透镜横向截面的二维坐标标记图；图4为本技术实施例1中平面透镜纵向截面的正半截面轮廓曲线AB的光线路线图；图5为本技术实施例1中平面透镜纵向截面的正半截面轮廓曲线BC、DE的光线路线图；图6为本技术实施例1中平面透镜纵向截面的正半截面轮廓曲线EF的光线路线图；图7为本技术实施例1中平面透镜纵向截面光线方向示意图；图8为本技术实施例1中平面透镜横向截面光线方向示意图；图9为本技术实施例2中平面透镜配合LED光源的系统剖视图；图10为本技术实施例2中平面透镜纵向截面的二维坐标标记图；图11为本技术实施例2中平面透镜横向截面的二维坐标标记图；图12为本技术实施例2中平面透镜纵向截面的正半截面轮廓曲线ab的光线路线图；图13为本技术实施例2中平面透镜纵向截面的正半截面轮廓曲线bc、de的光线路线图；图14为本技术实施例2中平面透镜纵向截面光线方向示意图；图15为本技术实施例2中平面透镜横向截面光线方向示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。参照图1-15。实施例1，参照图1-8。一种平面透镜，包括一透明镜体，所述透明镜体具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向着透明镜体内部方向设置有用于容纳光源的入射凹槽，所述入射凹槽的侧壁为入射面。作为上述技术方案的改进，所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。作为上述技术方案的进一步改进，所述全反射面与出射面之间设置有过渡曲面。作为上述技术方案的进一步改进，所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。作为上述技术方案的进一步改进，所述底面和出射面为平面，所述入射面和全反射面为自由曲面，所述过渡曲面为圆弧面。在应用时，LED光源所发出的小角度光线，经小角度入射面折射后，到达出射面，再从出射面折射出透镜；而LED光源所发出的大角度光线，经大角度入射面折射后，到达第一全反射面并在第一全反射面发生全反射后到达出射面并从出射面折射出光学系统。另外，由于LED路灯透镜对纵向方向要求有较大的照射角度，而且LED光源非理想点光源，具有一定的尺寸，小角度光线经折射后很容易在出射面发生全反射，导致系统光学效率降低，因此，本技术采取增加第二全反射面的方案，使在出射面发生全反射的光线在第二全反射面再次发生一次全反射并最终从出射面射出，有助于提升整个透镜的光学效率。作为上述技术方案的进一步改进，所述入射面与透明镜体纵向中心截面相交形成的自由曲线为对称设置。参照图2，所述平面透镜纵向截面的正半截面轮廓的线段包含小角度入射面轮廓曲线AB,大角度入射面轮廓曲线BC,底面轮廓曲线CD，第一全反射面轮廓曲线DE，第二全反射轮廓曲线EF,过渡曲面轮廓曲线FG,以及出射面轮廓曲线GH，其中，曲线CD，FG,GH为直线段，曲线AB,BC,DE,EF为自由曲线。曲线AB的构造方法为：曲线AB与GH构成二维透镜，通过Z轴旋转360度，将光源所发出的从0度到α角度内的光能进行空间网格划分，同时将目标照明面按照适当的照度分布进行相对应的网格划分，建立光源网格与目标面网格的一一对应关系；假设光源为点光源，位于坐标原点S，P是曲线AB上选取的一个起始点，则由光源发出的光线SP入射至曲线AB上的P点，在该点处折射后入射至曲线GH的Q点，再次折射后射出透镜至目标面的M点，如图4所示。由于出射面为平面，因些GH为一条直线段。令P点处入射光线的单位矢量为In，对应的出射光线的单位矢量为Out,则矢量形式的折反定律可表示为：[n12+n22-2n1n2(In·Out)]1\本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面透镜，其特征在于：包括一透明镜体，所述透明镜体具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向着透明镜体内部方向设置有用于容纳光源的入射凹槽，所述入射凹槽的侧壁为入射面。

【技术特征摘要】
1.一种平面透镜，其特征在于：包括一透明镜体，所述透明镜体具有底面、全反射面、和出射面，所述底面向着透明镜体内部方向设置有用于容纳光源的入射凹槽，所述入射凹槽的侧壁为入射面。
2.根据权利要求1所述的一种平面透镜，其特征在于：所述入射面包括小角度入射面和大角度入射面。
3.根据权利要求2所述的一种平面透镜，其特征在于：所述全反射面与出射面之间设置有过渡曲面。
4.根据权利要求3所述的一种平面透镜，其特征在于：所述全反射面包括第一全反射面和第二全反射面。
5.根据权利要求4所述的一种平面透镜，其特征在于：所述底面和出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴陈易，李燊，闫国栋，
申请(专利权)人：江西天同光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36