透镜及灯具的制作方法

1.本发明涉及一种透镜，特别是一种用于灯具的大角度透镜,以及包括该透镜的灯具。


背景技术：

2.现代化工厂管理越来越机械化，智能化，管理人员需要和大型机械装置或货物机器人紧密配合，而大型机械设备在搬运货物时需要足够的空间距离保证，因此间距较大的货架间如何保证足够的亮度且能够使得布灯美观不杂乱就尤为重要。
3.现有的货柜灯为灯管样式且其大部分光打在中间过道部分，而对于两侧的货物不能提供足够的亮度，导致物品识别率差。当采用偏光灯具时，常见的偏光货柜灯偏光角度较小，而且偏光通常在一侧，在大间距仓库使用时往往不能够有效照射到两侧，当两侧都需要加强时，需布置两组灯具，导致布灯杂乱。为此如何保证大间距货架上的照明亮度且使得布灯美观不杂乱，改善大型仓库，超市灯光的合理性是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了满足大型仓库，超市中照明需求，保证大间距货架的照明亮度，提出了一种大角度对称偏光的透镜。
5.本发明为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种透镜，其特征在于：所述透镜底面通过凹陷形成为入光腔，所述入光腔内用于设置光源，所述透镜上与所述底面相对一侧的表面呈平滑曲面为出光面，所述入光腔包括依次连接的第一光学面、第二光学面、第三光学面、第四光学面，所述第一光学面、所述第四光学面为折射面，所述光源发出的光线照射到所述第一光学面、所述第四光学面后发生折射进入所述透镜；所述第二光学面、所述第三光学面为反射面，光线照射到所述第二光学面、所述第三光学面分别被反射至所述第一光学面、所述第四光学面后经由所述第一光学面、所述第四光学面入射所述透镜。
6.优选地，所述第一光学面、所述第四光学面为曲面，所述第二光学面、所述第三光学面拼接形成一个面向所述光源突出的形状。
7.优选地，所述透镜的截面呈轴对称形式。
8.优选地，在所述截面中所述第二光学面、所述第三光学面拼接形成一个倒锥形。
9.优选地，所述第二光学面、所述第三光学面为曲面或平面。
10.优选地，所述出光面和所述第二光学面、所述第三光学面相对应的位置设置有第一光学结构。
11.优选地，所述第一光学结构为微结构阵列或由表面喷砂处理形成。
12.优选地，所述底面和所述出光面之间还连接有第五光学面，所述第五光学面表面设置有第二光学结构。
13.优选地，所述第二光学结构为微结构阵列或由表面喷砂处理形成。
14.优选地，所述出光面为自由曲面。
15.优选地，所述第二光学面、所述第三光学面表面设置有反射层，所述反射层由镀膜、喷涂反射材料或设置反射纸而形成。
16.优选地，所述透镜为拉伸型透镜。
17.本技术还提供一种灯具，其特征在于：所述灯具包括光源及如权利要求1
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12任一所述的透镜，所述光源容置于所述透镜的所述入光腔。
18.本发明提供的透镜，采用双自由曲面加反射面设计，两种结构搭配使得光打向大角度方向，并通过和出光面的配合，实现光线的大角度分布，能够在间距较大时通过调整安装位置为过道侧面的被照物提供足够的照度。对称式的透镜设计，使得两侧均实现偏光，同时兼顾两侧的货物。采用该透镜的灯具可以广泛使用在大型超市，大型仓库等场所提供高效的货物照明需求。
附图说明
19.图1是本发明透镜一优选实施例的截面结构示意图；图2是本发明透镜一优选实施例的结构示意图；图3是图1优选实施例的光路图；图4是本发明灯具一优选实施例的侧面结构示意图；图5是本发明灯具一优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于灯具的透镜作进一步的详细说明。
21.本技术一优选实施例的透镜1其结构如图2所示，其垂直于透镜安装平面的截面结构图如图1所示。透镜1包括相对设置的底面41和出光面31。底面通过凹陷形成为入光腔42，其内可用于容置光源2。入光腔42包括依次连接的第一光学面11、第二光学面12、第三光学面13和第四光学面14。
22.在本实施例中所述透镜1为对称结构，图1截面图中透镜1以轴线z为对称轴左右对称，第一光学面11和第四光学面14为曲面相对设置于对称轴z的两侧。在本实施例中第一光学面11和第四光学面14为自由曲面，在其他较佳实施例中也可以为圆弧面或椭球面等本技术对此不作限定。光源2发出的光线，照射到第一光学面11、第四光学面14后，在第一光学面11、第四光学面14发生折射进入所述透镜1，如图3所示的光线3、光线4。第二光学面12和第三光学面13为反射面，相对设置于对称轴z的两侧。第二光学面12和第三光学面13的拼接点位于所述对称轴z上，两者拼接后形成一个面向光源2突出的形状，呈倒锥形。第二光学面12和第三光学面13可以为平面也可以为曲面，具体形式按光路设计需求而定。第二光学面12和第三光学面13设计为反射面，由于光源2发出的光线是由空气入射到透镜1中，空气的折射率小于透镜的折射率，故打在第二光学面12和第三光学面13的光线不会发生全反射，因此需要在其表面设置反射层。反射层可以由镀膜、喷涂反射材料或设置反射纸而形成，在本实施例中第二光学面12和第三光学面13表面镀有高反射膜层。不过即使是设置有反射层，仍有可能有部分光线没有被反射而进入透镜1。如图3所示，光源2发出的光线照射到第二光学面12、第三光学面13后，大部分光线像图中光线2一样被反射至第一光学面11、第四光学
面14，并由第一光学面11、第四光学面14入射透镜1。极小部分的光线如图中光线1未被反射，而由第二光学面12、第三光学面13进入透镜1。
23.进入透镜1的光线最后由出光面31出射，出光面31为平滑曲面。光线由出光面31从透镜1内部出射后，向背离对称轴z的方向偏折，如图3所示。在本实施例中，出光面31为自由曲面，在其他较佳实施例中，出光面也可以为圆弧面等其他曲面，本技术对此不作限定。在本实施例中从光源2发出的光线经过两个自由曲面的折射，被打向大角度方向。此部分光线有很强的可控性，通过第一光学面11、第四光学面14第一个自由曲面的不连续斜率变化与出光面31第二个自由曲面的配合可以容易地将光角度打开，从而实现大角度分布。
24.在本实施例中，对于第二光学面12和第三光学面13，光源2发出的光线并不能全部反射，还有部分光线如图3中的光线1，由第二光学面12和第三光学面13进入透镜1后，从出光面中间部分射出。本实施例中，在出光面31和第二光学面12、第三光学面13相对应的位置设置有第一光学结构311。第一光学结构311为可以为微结构阵列或为由表面喷砂处理形成喷砂面。由于大部分光线在第二光学面12和第三光学面13被反射，从透镜顶部射出的光线光能量比例较小，经过第一光学结构311后被漫散射进入空间，可减轻杂散光聚集情况。
25.在透镜1的底面21和出光面31之间还连接有第五光学面51，如图3所示，光源2射出的大角度光线4经过第一光学面11和出光面31的共同作用，由第五光学面51出射。此部分光由于led自身封装影响颜色较黄，因此本实施例中第五光学面51表面设置有第二光学结构。第二光学结构为可以为微结构阵列或为由表面喷砂处理形成喷砂面。光源2的大角度光线，经过两个自由曲面，在此过程中增加了漫散射，打散了黄光从而使得灯光颜色分布更为均匀。
26.在本实施例中，透镜1为以图1截面图形拉伸而成的拉伸型透镜，如图2所示。透镜材料选择较为灵活，可以是pc、pmma或者是高硬度硅胶，透镜采用拉伸式式设计，尺寸灵活调整，制作工艺简单。在其他较佳实施例中也可以将图1截面图形沿对称轴z旋转形成回旋型透镜，本技术对此不作限定。
27.本实施例中的透镜1可用于如图4、图5所示的货柜灯，包括整体呈矩形的灯体3、沿灯体3长度方向设置的一排光源2、覆盖光源2的条形拉伸透镜1，在透镜两侧设置有反射器4。反射器可以使得光线角度进一步受到控制，在其他较佳实施例中也可以不设置反射器。
28.上文对本技术优选实施例的描述是为了说明和描述，并非想要把本技术穷尽或局限于所公开的具体形式，显然，可能做出许多修改和变化，这些修改和变化可能对于本领域技术人员来说是显然的，应当包括在由所附权利要求书定义的本技术的范围之内。