一种可以使配光分布变宽的光学透镜的制作方法

本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种可以使配光分布变宽的光学透镜。

背景技术：

为满足宽角度配光分布的照明应用需要，通常都会使用二次光学透镜对led发出的光线进行扩散，以便实现比较宽的配光分布，这些二次光学元件通常为led透镜、反光杯、扩散板、导光板中的一种或者多种搭配使用。虽然这些二次光学元件都可以对光线传播途径和方向进行很好的控制，但也面临诸多问题。比如：搭配多种光学元件还是无法满足宽配光分布的要求；成本高；设计加工开发时间长；二次光学元件尺寸偏大，从而造成灯具尺寸也偏大；发光表面不均匀。当前市场需要性价比高；造型纤薄、美观大方；发光表面均匀；甚至可扩展的模组化设计。显然现行的二次光学元件不能很好的满足照明市场发展趋势的要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种可以使配光分布变宽的光学透镜。

本发明采用的技术方案是：

一种可以使配光分布变宽的光学透镜，出射光一侧为平面，入射光一侧为阵列布置的微结构单元，微结构单元中间区域为用于将小角度入射的光线分散成宽角度光线出射的微小结构，微结构单元侧边区域为用于将宽角度入射的光线沿着预设宽角度方向出射的曲面。

较佳的，微结构单元之间紧挨着连接。

较佳的，光学透镜的最小厚度为0.03mm。

较佳的，微结构单元的纵深与水平宽度的比值范围为0.9-1.3。

较佳的，微结构单元的材质为光学塑料。

较佳的，阵列布置的微结构单元为一体成型结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用微结构的光学透镜，通过微米级的微结构对led发出的各个角度的光学进行精确控制，实现对led发出的光能量在空间的再次分配，从而满足各种照明应用的要求。

光学透镜厚度可以根据实际灯具的结构进行调整，厚度可以做到很小；纤薄的光学透镜不仅可以节省光学组件的材料使用，同时也可以使灯具造型纤薄，最大化的节省灯具其他材料的使用，使灯具重量更轻、造型更加纤薄美观，也有利于制作各种异型灯具，以此达到大幅度降低灯具成本的目的。

此光学透镜不仅可以解决目前照明市场追求纤薄、造型美观及个性化灯具的难题，也可以对原始配光分布进行扩大，从而实现功能照明的要求。

附图说明

图1为本发明一实施例的光学透镜的结构示意图；

图2为本发明一实施例的光学透镜的光能量分配效果示意图；

图3为本发明一实施例的微结构单元的纵深与宽度示意图；

图4为本发明一实施例的光学透镜的结构简化图；

图5为现有的台灯照度均匀度测试的布点方式图。

图中，1-平面；2-微结构单元；21-微小结构；22-曲面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

如图1所示，一种可以使配光分布变宽的光学透镜，出射光一侧为平面1，入射光一侧为阵列布置的微结构单元2，微结构单元2中间区域为用于将小角度入射的光线分散成宽角度光线出射的微小结构21，微结构单元2侧边区域为用于将宽角度入射的光线沿着预设宽角度方向出射的曲面22。

如图2所示，微小结构对小角度入射的光线进行散射，减少了小角度出射的光线，进而增强宽角度方向出射的光线；曲面对宽角度入射的光线按预设的大角度方向进行汇聚，进而增强出射光线在特定角度上的光强。本设计中，光学透镜将照明的光能量由中心分配到两边，达到宽角度均匀照明目的。

在一个实施例中，微结构单元相隔预设距离阵列排布在平板结构上，微结构单元和平板结构为一体注塑成型。

在另一个实施例中，微结构单元之间紧挨着连接，阵列布置的微结构单元为一体注塑成型。

在一个实施例中，光学透镜的最小厚度为0.03mm。现有的透镜最薄也要5mm，本设计可以大大节省二次光学透镜所使用的材料。

在一个实施例中，微结构单元的材质为光学塑料。

如图3所示，微结构单元的深度为h，开口尺寸为d，h/d的取值范围为0.9-1.3。

如图4所示，微结构单元中心区域的微小结构可以进行简化，简化为曲面，可以和微结构单元侧边区域的曲面连为一体。

现有台灯多使用扩散板对led发出的光线进行最后扩散，但是扩散的角度还不够宽，往往无法达到国标gb/t9473标准照明均匀度要求。按照图5的布点方式进行照度试验，获得现有台灯测试结果，见表1。

表1

表1测试结果显示现有台灯测试的照度均匀度大于3，超出标准要求的小于3。

使用本发明光学透镜制备的台灯a/aa微晶透镜膜，参照同样的测试条件进行测试，测试结果见表2。

表2

表2测试结果显示其照度均匀度是2.7，小于标准的上限值，完全满足标准的要求。

本发明可以在光学透镜上增加装饰性条纹，可以使光学元件和灯具的外观融为一体，有利于灯具的外观设计。

本发明的光学透镜可以搭配直下式的灯具，也可以搭配侧发光的灯具使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可以使配光分布变宽的光学透镜，出射光一侧为平面，入射光一侧为阵列布置的微结构单元，微结构单元中间区域为用于将小角度入射的光线分散成宽角度光线出射的微小结构，微结构单元侧边区域为用于将宽角度入射的光线沿着预设宽角度方向出射的曲面。本发明不仅可以解决目前照明市场追求纤薄、造型美观及个性化灯具的难题，也可以对原始配光分布进行扩大，从而实现功能照明的要求。

技术研发人员：徐日民
受保护的技术使用者：上海彩丞新材料科技有限公司
技术研发日：2019.07.03
技术公布日：2019.10.08