一种消除透镜杂光的方法与流程

本发明涉及LED透镜技术领域，具体涉及一种用以消除薄型透镜杂光的方法。

背景技术：

现有技术中，薄型准直透镜常用于对LED光源进行配光，经过透镜的配光后，形成准直光束射出，可用于舞台灯光、景观照明、射灯，以及洗墙灯等，所谓洗墙灯是一种比较新兴的用于景观装饰的用途灯，例如用于大楼的外墙等，准直光束以查不多平行并贴近墙面的方式射出，从而在墙面上形成一道长而直的光斑，具有较好的景观欣赏效果。

如图1和图2所示，现有技术中的薄型准直透镜，通常存在如图所示的光斑问题，在主光斑附近有较多杂散光，如图1主光班附近的白点所示，尤其当透镜用于洗墙照明的时候杂光更为凸显，如图2所示，会在光斑束的外侧形成多道V字形亮痕。

如图3所示，发明人在研究其杂散光产生原因时，发现这部分杂光的形成原因为，光线由光源入射内腔壁入射面1时，绝大部分光线会透射进入透镜经过后续的反射折射形成主光斑；但同时也有小部分光线会被内腔壁入射面1反射(称为菲涅尔反射)，这一部分光线反射后又重新射入另一端的内腔面壁入射面再在透镜中传播最终形成杂光，图3中显示，实线为主光线的光路，虚线为杂散光线的光路。

技术实现要素：

本发明的目的是为了针对薄型准直透镜存在的杂散光的问题，设计一种能够消除杂散光的方法，本发明的方案针对薄型透镜有效。

本发明的方案为：一种消除透镜杂光的方法，所述透镜为旋转对称结构，透镜底部设有用于放置LED光源的内凹的光腔，光腔内壁形成为入射面，透镜顶部上表面设为出射面，顶部与底部之间的侧面形成为反射面；所述透镜自出射面到透镜底部的高度与出射面的直径的比值不大于0.25；该方法包括以下步骤：

A、在光腔内安装一个消光柱，消光柱设置成倒锥状，锥的尖端朝下；

B、对消光柱的外表面做磨砂处理，或涂上黑色镀层；

C、尖端下方放置所述LED光源；

D、所述LED光源发出的光线，多数部分的光线直接经入射面射入透镜内部，少数部分的光线被入射面反射后射至消光柱表面被吸收掉。

优选的，从光腔的口部向内安装所述消光柱。

优选的，在光腔顶部开孔，通向透镜的上表面，将消光柱从上表面方向向下安装入光腔内。

优选的，所述透镜通过注塑成型，所述消光柱与透镜通过一体注塑的方式形成。

优选的，将消光柱的下端与LED光源的距离设为2～3mm；

优选的，将光腔侧壁的最高点与LED光源中心连线，使该连线与消光柱的锥形侧边重合。

优选的，在消光柱的周侧安装至少4个消光翼片，翼片呈径向延伸至贴合光腔内壁，各翼片呈辐射状围绕于消光柱的周侧。

优选的，所述翼片在轴向上延伸至消光柱的上下端位置。

优选的，所述翼片的厚度小于0.5mm。

本发明的用于消除薄型准直透镜杂散光的方法，通过在光腔内安放消光柱，用于消除菲涅尔反射光线，从而实现消除杂散光的目的。

附图说明

图1为现有技术透镜的光照效果图

图2为现有技术透镜的洗墙光照效果图

图3为现有技术透镜杂散光形成机理的光路原理图

图4为本发明实施例的方法在现有透镜中添加消光柱的示意图

图5为本发明实施例的方法实现消杂光的原理图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图4和图5所示，本实施例的一种消除透镜杂光的方法，

所针对的透镜结构类型为：透镜为旋转对称结构，透镜底部设有用于放置LED光源的内凹的光腔，光腔内壁形成为入射面1，透镜顶部上表面设为出射面3，顶部与底部之间的侧面形成为反射面2；所述透镜自出射面3到透镜底部的高度与出射面3的直径的比值不大于0.25。

该消除杂散光的方法包括以下步骤：

A、在光腔内安装一个消光柱4，消光柱4设置成倒锥状，锥的尖端朝下；

B、对消光柱4的外表面做磨砂处理，或涂上黑色镀层；使消光柱的表面特性为雾面或黑色吸收面。

C、尖端下方放置所述LED光源；

D、所述LED光源发出的光线，多数部分的光线直接经入射面射入透镜内部，少数部分的光线被入射面反射后射至消光柱表面被吸收掉。

对于消光柱4的安装方式，可以为：从光腔的口部向内安装所述消光柱；或，在光腔顶部开孔，通向透镜的上表面，将消光柱从上表面方向向下安装入光腔内；或，所述透镜通过注塑成型，所述消光柱与透镜通过一体注塑的方式形成。

消光柱的下端与LED光源的距离设为2～3mm；

将光腔侧壁的最高点与LED光源中心连线，使该连线与消光柱的锥形侧边重合，如图4所示。所述消光柱越贴紧边缘光线消光效果越好，若消光柱超出边缘光线则会降低中心照度。

在消光柱的周侧安装至少4个消光翼片，翼片呈径向延伸至贴合光腔内壁，各翼片呈辐射状围绕于消光柱的周侧。所述翼片在轴向上延伸至消光柱的上下端位置。所述翼片的厚度小于0.5mm。

消光翼片在径向方式的宽度，即翼片的厚度，非常小，小于0.5mm，LED光源发出的光线在径向方向上基本没有被阻挡；但是被入光面反射的菲涅尔反射光线会在光腔内不定向反射，有可能会绕过锥状的消光柱，从另一侧的入光面射入透镜内，从而依然存在少部分杂散光；消光翼片的设置就是为了阻挡这种可能会绕过消光柱的杂散光，从而彻底消除杂散光对光照效果的影响。

综上，本发明的用于消除薄型准直透镜杂散光的方法，通过在光腔内安放消光柱，用于消除菲涅尔反射光线，从而实现消除杂散光的目的。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。