一种透镜的制作方法

文档序号:26155248发布日期:2021-08-06 12:48阅读:147来源:国知局

本实用新型涉及灯具技术领域,特别涉及一种透镜。



背景技术:

透镜在灯具中作为一种重要的附属配件,具有改变光路,聚合光线,设置光通等重大作用。因此,通过设计及优化设计透镜给灯具带来照射效果的改变是巨大的。进而,对光学透镜的优化和设计也是光学应用方案所追求的进步。



技术实现要素:

有鉴于上述情况,本实用新型的提供一种透镜,满足更好的使用效果,方案如下:

一种透镜,包括透镜主体,所述透镜主体上通过凹陷形成进光腔,所述进光腔包括光腔底面和四个平直,且周向依次连接的光腔侧面,所述透镜主体上还包括与所述光腔底面位置相对的出光面,所述透镜主体还包括分别以所述透镜主体中轴线为对称点,呈中心对称的一对第一反射面和一对第二反射面,一对第一反射面和一对第二反射面周向间隔设置,所述第一反射面和第二反射面均位于所述光腔底面和出光面之间;以所述透镜主体的中轴线和所述光腔侧面自由端边沿所在平面的交点作为原点,建立空间直角坐标系o-xyz,且,

所述光腔底面所在的方程为:

z=-0.0112x3+0.1005x2-0.0031x+a,a为常数;

所述第一反射面所在的方程为:

z=-0.0027x3+0.1349x2-0.2103x-b,b为常数;

所述第二反射面所在的方程为:

z=8.0284y-c,c为常数。

进一步,相邻的所述第一反射面和第二反射面连接为一体。

进一步,所述第一反射面和第二反射面的一端连接到所述出光面,相对的另一端连接到所述光腔侧面自由端边沿。

进一步,所述常数a范围为3.9-4.1;所述常数b范围为2.2-2.4;所述常数c范围为27.8-28.2。

进一步,所述出光面包括若干个相同的出光面单元,该出光面单元周向呈正多边形状,且所述出光面单元向外部凸出。

进一步,所述第二反射面为电镀镜面反射平面。

进一步,还包括一对定位卡扣,且该两个定位卡扣分别设置于两个所述第一反射面,且错位设置,两个所述定位卡扣以所述透镜主体中轴线为对称点呈中心对称,所述定位卡扣一端连接到靠近所述出光面位置,另一端作为自由端向所述进光腔一侧延伸。

进一步,所述透镜主体和定位卡扣均采用聚碳酸酯制成,且一体形成。

有益效果:本实用新型构思新颖、设计合理,且便于使用,本实用新型设计了一种透镜,混合调控光线,发光面发光均匀,无明显暗区。无需常规导光结构的混光,减少透镜的整体厚度,有利于透镜的加工成型,减少光线在透镜中的光程损耗,进一步提高光效,还便于拼装组合使用,通用性强,应用面广。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的一视角下的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的另一视角下的结构示意图。

图3是本实用新型一实施例中一剖视结构示意图。

图4是本实用新型一实施例中另一剖视结构示意图。

图5是本实用新型一实施例中一光路分析示意图。

图6是本实用新型一实施例中一光路分析示意图。

图7是本实用新型一实施例中一光路分析示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作在具体实施过程中,作为进一步优选说明:

参考图1-图7,一种透镜,具有透镜主体100,透镜主体100上通过凹陷形成进光腔110,进光腔110包括光腔底面111和四个平直,且周向依次连接的光腔侧面112,透镜主体100上还包括与光腔底面111位置相对的出光面120,透镜主体100还包括分别以透镜主体100中轴线为对称点,呈中心对称的一对第一反射面130和一对第二反射面140,一对第一反射面130和一对第二反射面140周向间隔设置,第一反射面130和第二反射面140均位于光腔底面111和出光面120之间;以透镜主体100的中轴线和光腔侧面112自由端边沿所在平面的交点作为原点,建立空间直角坐标系o-xyz,且,

光腔底面111所在的方程为:

z=-0.0112x3+0.1005x2-0.0031x+a,a为常数;

第一反射面130所在的方程为:

z=-0.0027x3+0.1349x2-0.2103x-b,b为常数;

第二反射面140所在的方程为:

z=8.0284y-c,c为常数。

在具体实施时,作为一种优选的方式,相邻的第一反射面130和第二反射面140连接为一体。在具体实施时,作为一种优选的方式,第一反射面130和第二反射面140的一端连接到出光面120,相对的另一端连接到光腔侧面112自由端边沿。

在具体实施时,作为一种优选的方式,常数a范围为3.9-4.1;常数b范围为2.2-2.4;常数c范围为27.8-28.2。在具体实施过程中,一种具体产品的具体参数中,a值为3.9969,b值为2.2711,c值为28.0096,z=-0.0112x3+0.1005x2-0.0031x+a方程中,x的范围为0≤x<2.8,相关系数为0.9998;z=-0.0027x3+0.1349x2-0.2103x-b方程中,x的范围为0≤x≤10,z≥0,相关系数为0.9999,该曲面为透镜tir全反射曲面;z=8.0284y-c方程中,y的范围为0≤y≤5,相关系数为1,z≥0,单位为mm。

在具体实施时,作为一种优选的方式,出光面120包括若干个相同的出光面单元,该出光面单元周向呈正多边形状,且出光面单元向外部凸出。在具体实施时,出光面单元采用正六边形,整体排布呈蜂巢状。

在具体实施时,作为一种优选的方式,第二反射面140为电镀镜面反射平面。在具体实施时,作为一种优选的方式,还包括一对定位卡扣200,且该两个定位卡扣200分别设置于两个第一反射面130,且错位设置,两个定位卡扣200以透镜主体100中轴线为对称点呈中心对称,定位卡扣200一端连接到靠近出光面120位置,另一端作为自由端向进光腔110一侧延伸。在具体实施时,作为一种优选的方式,透镜主体100和定位卡扣200均采用聚碳酸酯制成,且一体形成。

本方案的原理,即光路分析如图5-7所示,将光源设置于三维立体坐标o点处。光线对于第二反射面140,与光腔底面111对应到第二反射面140的边沿之间的夹角α的范围为0°-31°,最后从出光面120处照射的范围在w范围内,避免出现暗区。相应地,光源31°≤α≤90°这部分的光线通过对应的光腔侧面112以及第二反射面140反射平面的折射和反射,有效补充两侧光强较弱的区域,增加大角度方向的出光占比。同样,光线对于第一反射面130,与光腔底面111对应到第一反射面130的边沿边沿之间的夹角β的范围也为0°-31°,在31°≤β≤90°这部分的光线通过对应的光腔侧面112以及第一反射面130反射平面的折射和反射,准直入射出光面120。与0°≤β<31°光线合理叠加,整个截面的出光角度控制左右各15°,在图中l范围内。

以上方案中,采用定位卡扣200结构,操作简单,定位精准。两组卡扣于中轴线两侧错位分布,有利于多模组的无缝拼接。单个透镜主体100外部形成平直的面,便于自身作为模组单元来进行组合拼装。如图1-4所示,出光面120形成鳞甲状结构,容差性大。

本方案作为一种透镜的具体方案,用于各种灯具,尤其针对摩托车光信号装置,可以用于位置灯、制动灯以及转向灯等光信号装置的应用场景。通过合理调配光线,将点发光转变为面发光,出光面发光均匀,无暗区,无需常规导光结构的混光,减少透镜的整体厚度,有利于透镜的加工成型,减少光线在透镜中的光程损耗,进一步提高光效。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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