一种格栅透镜以及格栅灯的制作方法

本发明涉及照明领域，具体涉及一种应用于灯具配光用的的格栅透镜以及格栅灯。

背景技术：

眩光是指视野中由于不适宜的亮度分布，或在空间和时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件，视野内产生人眼无法适应之光亮感觉，能引起不舒服或丧失明视度；因此，出现了格栅灯，安装格栅后，在面积较大的办公区域，视线不会直接接触到一定距离外裸露的光源，因此格栅可有效防眩光、避免引起眼部不适。

其中，格栅灯底盘通常采用优质冷轧板，可以为灯体起到防尘保护，延长灯具的使用寿命，格栅铝片采用镜面铝，深弧型设计，反光效果更佳，同时有一定的定向分配光线作用。可以看出格栅灯的格栅一般是采用金属制品，起到支撑、防眩光的作用，是一种机械式的灯具配件，只能产生机械式的反射和配光效果。

在灯具使用时，为了营造更好的出光效果，灯具内的led灯珠在发出光线后，需要配合光学透镜进行二次配光，当然格栅灯也不例外，整个灯体结构就至少囊括了底盘、led灯珠、透镜、格栅以及配套的紧固件，这些部件需要同时从不同的供应商采购，而供应商也需要不同的模具开模，导致整个格栅灯的成本高企，并且安装维护也较为繁琐。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可降低成本且提高出光效果的格栅透镜以及格栅灯。

本发明所采用的技术方案为：

一种格栅透镜，包括透光材料一体注塑成型的格栅部和透镜部；

所述格栅部为多个镂空栅格组成的阵列形格栅板；

所述透镜部包括多个嵌置于所述镂空栅格内的透镜单元，多个所述透镜单元组成多个透镜单元列，且所述透镜单元列间隔分布。

进一步，所述镂空栅格为多边形结构。

进一步，所述多边形结构为四边以上的多边形结构。

进一步，所述透镜单元为曲面光学透镜。

进一步，所述透镜单元的最大光强角为铅垂线左右30度-50度。

进一步，所述曲面光学透镜的内壁由自由曲面构成，该自由曲面根据光线传播的斯涅耳定律，应用矢量原理，经高阶数学方程求得。

进一步，所述格栅部和透镜部的注塑过程包括：(1)将透光材料切片得到原料；(2)将原料加入料筒；(3)烘烤料筒使得内部原料融化；(4)将融化的原料注入模具，然后压膜同时辅以冷却；(5)得到成品。

进一步，所述透光材料添加有纳米级扩散粒子。

本技术方案还包括一种应用所述格栅透镜的格栅灯，包括灯座、安装在灯座内的led光源、以及安装在所述灯座上的所述格栅透镜。

本发明具体实施例的有益效果：

1.本技术方案开拓性的将格栅与透镜集于一体，利用透镜控制光能再分配，将最大光强角限制在30-50度范围内，有效减少人眼水平直视时视野范围内因发光体(灯具)亮度过高而产生的直接眩光，并且直射光线在格栅内经多次漫反射，形成柔光效果。

2.格栅与透镜合二为一，既能节约生产制造成本，还能节约组装维护成本，二者不是简单的一加一等于二的结合，而是将格栅透镜化，透镜格栅化，格栅具有透镜的材质，使得光线经透镜二次配光后能够在格栅内经多次漫反射，匀光效果更好，整个格栅透镜都是一个发光体，而透镜在格栅上按列均匀间隔分布，可以将出光角和出光范围精确的控制在合理范围，减少光源浪费和防止眩光。

附图说明

下面通过附图及具体实施方式对本发明进行详细的说明。

图1为本发明格栅透镜的实施例立体图；

图2为本发明格栅透镜的第一实施例配光类型；

图3为本发明格栅透镜的第二实施例配光类型；

图4为本发明格栅透镜的第三实施例配光类型；

图5为本发明格栅透镜的实施例光斑图①；

图6为本发明格栅透镜的实施例光斑图②；

图7为本发明格栅透镜的实施例光斑图③；

图8为本发明格栅透镜的实施例出光范围示意图；

图9为本发明格栅透镜的实施例前视角光路图；

图10为本发明格栅透镜的实施例侧视角光路图。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例的一种格栅透镜，包括透光材料一体注塑成型的格栅部100和透镜部200；该透光材料优选为uv材料。

其中，格栅部100为多个镂空栅格110组成的阵列形格栅板；一列列镂空栅格110错落交织成网状阵列，整体呈现为板状结构。

透镜部200包括多个嵌置于镂空栅格110内的透镜单元210，多个透镜单元210组成多个透镜单元列，透镜单元列用于继承传统透镜的二次配光作用，且透镜单元列之间间隔分布，则保留格栅的形状及定向分配作用。

如图1，本实施例的镂空栅格110采用多边形结构。优选的，多边形结构为四边以上的多边形结构，图中中间部分的镂空栅格采用六边形栅格，上下两边采用四边形栅格，嵌置透镜单元210的栅格采用八边形，可更好地适应透镜的结构。

如图2、图3、图4所示，分别为三种不同配光类型的实施例，根据灯具尺寸、和光源数量调整格栅板的大小，图2中，透镜单元列之间间隔一列镂空栅格，透镜单元列相应的led光源300间隔一个栅格分布；图3中，透镜单元列之间间隔一列镂空栅格，透镜单元列相应的led光源300连续搭配无间隔栅格；图4中，透镜单元列之间间隔两列镂空栅格，透镜单元列相应的led光源300连续搭配无间隔栅格。可以得出不同的光斑图，如图5、图6、图7所示。

作为本技术方案的进一步改进，透镜单元210为曲面光学透镜，透镜单元210的作用是控制光能再分配，将最大光强角(b)限制在30-50度范围内。有效减少人眼水平直视时视野范围内(a)因发光体(灯具)亮度过高而产生的直接眩光。如图8所示。

作为本技术方案的具体实现，上述曲面光学透镜的内壁由自由曲面构成，该自由曲面根据光线传播的斯涅耳定律，应用矢量原理，经高阶数学方程求得。

(1)、根据曲面高度、入射光线和出射光线的角度范围求解格栅曲面的坐标点(x，y)。

(2)入射光线斜率和切线斜率，可由边缘射线原理和斯涅耳定律求得。

k2＝tanθ

当入射角从90递减到0时，坐标点(x，y)可以通过数值积分求解高阶方程进行计算。推导出一系列的离散点(x，y)，再拟合成曲线。其中，n1为空气折射率，n2透镜折射率，a为入射角，β为折射角，θ是光线在某一斜率时与法线的夹角。其前视角和侧视角出光原理的光路图如图9、图10所示。

作为本技术方案的补充，格栅部100和透镜部200的注塑过程包括：1将透光材料(uv材料)切片得到原料；2将原料加入料筒；3烘烤料筒使得内部原料融化；4将融化的原料注入模具，然后压膜同时辅以冷却；5得到成品。

特别的，透光材料添加有纳米级扩散粒子，可以增加光线在格栅内的漫反射效果。

作为上述格栅透镜的延伸引用，本技术方案还包括一种应用格栅透镜的格栅灯，包括灯座、安装在灯座内的led光源300、以及安装在灯座上的格栅透镜。只要使用上述透镜格栅的灯具，接在本方案的保护范围。

以上实施例是对本发明的解释，但是，本发明并不局限于上述实施方式中的具体细节，本领域的技术人员在本发明的技术构思范围内进行的多种等同替代或简单变型方式，均应属于本发明的保护范围。