一种联体透镜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透镜技术，具体来说是一种联体透镜。
【背景技术】
[0002] 普通透镜对光的折射只能产生一般效果，光的均匀分布性不好。为了增强光分散 的均匀性，需要使用多个透镜，并且可以将多个透镜在同一平面内连接为一体构成联体透 镜。通常的联体透镜相当于多个透镜的简单组合，虽然折射光分布的均匀程度有一定改善， 但仍然出现光分布不均匀、光点明显、边界过于清晰等问题，不利于照明设备产生照度梯度 分布但又渐变均匀的漫射光效果。照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光效果常用于高级照 明灯具的特种状况照明，例如睡眠灯的催眠状态照明。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便 宜，可以制造出照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光效果，使使用者感觉灯光舒适而慵懒， 可用于睡眠灯的催眠状态照明的联体透镜。
[0004] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种联体透镜，包括若干透镜体， 若干透镜体通过不透光的遮光板连接在一起，各枚透镜体以联体透镜光心为圆心均勾分布 在圆周上，透镜体数量在12枚以上。
[0005] 所述透镜体为凸透镜形状，透镜体为中部下凹结构，具有下凹低点。
[0006] 所述下凹低点到透镜底面的距离，与透镜体最高点到透镜底面的距离之比为1:2 至 1: 5〇
[0007] 所述透镜体的横截面为圆形、椭圆形、多边形或棱向外侧凸出弯曲的多边形。
[0008] 所述透镜体均匀分布的圆周为一个以上；每个圆周上分布的透镜体均不少于12 枚。
[0009] 所述每个圆周上分布的透镜体为24枚。
[0010] 所述透镜体底部设置有导光槽，导光槽为纵横交错的槽状沟。
[0011] 所述导光槽的横截面为梯形。
[0012] 所述遮光板为盘状，优选为圆盘状。
[0013] 所述遮光板朝向透镜体底面一侧带有光反射层。
[0014] 本发明的实现原理：采用具有下凹低点的透镜体，可以使点光源产生的光线折射 后，产生边缘模糊的光斑。该光斑实际上是一个小光环，具有内径和外径。每个透镜体都将 产生相应的光斑。将多个透镜体联接成为联体透镜，则可以产生由光斑组成的几何形状，例 如一个或多个光环。在透镜体足够多的情况下，组合产生的光环将呈现出照度梯度分布但 又渐变均匀的漫射光效果。
[0015] 导光槽的作用在于增加光线的反射次数，从而进一步制造出柔和的漫射光效果， 梯形的导光槽比其他形状导光槽具有更好的增加反射次数的效果。遮光板的作用在于遮挡 未经透镜体折射过的光线，从而防止折射光线照度梯度渐变的效果受到影响。
[0016] 单个透镜体的几何形状设计方法如下：根据能量守恒定律，可得点光源和目标面 上的照度关系的表达式：dR/dcita = IO*cos(cita)*sin(cita)/R/E
[0017] 其中R的临界值就是单个小光环内径和外径的大小。将R等分为N个值，则根据 R的值即可得N个对应入射光线与光轴的夹角cita，再利用snell定律，可以算出相应点的 法线向量以及该点的切线。如第一条入射光线的法向量是[0，1]，那么第二个点即为第二条 入射光线与第一点的切线的交点，同时又可以求得第二点的法向量和它所处位置的切线， 之后只需要不断迭代拟合可得自由曲面的母线，旋转可得单个透镜体1的几何形状的3D模 型。
[0018] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0019] 1、本发明可以制造出照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光效果，使使用者感觉灯 光舒适而慵懒，可用于睡眠灯的催眠状态照明等特种照明环境。
[0020] 2、本发明中的下凹低点到透镜底面的距离，与透镜体最高点到透镜底面的距离之 比为1:2至1:5,经实验证明，使用效果好，有助于睡眠。
[0021] 3、本发明中的透镜体底部设置有导光槽，导光槽为纵横交错的槽状沟，增加反光 次数，提高利用率。
【附图说明】
[0022] 图1为一种联体透镜的整体结构示意图；
[0023] 图2为本发明中单个透镜体的结构示意图；
[0024] 图3为本发明中单个透镜体形成光斑的效果及沿X轴光分布图；
[0025] 图4为本发明中12枚透镜体形成光斑重叠效果及沿X轴光分布图；
[0026] 图5为本发明中2个圆周排列的透镜体形成光斑重叠效果及沿X轴光分布图。
[0027] 图中标号与名称如下：
[0028]
【具体实施方式】
[0029] 为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说 明。
[0030] 实施例1 :
[0031] 如图1~5所示，一种联体透镜，包括有凸透镜形状的透镜体1，所述的透镜体1为 中部下凹结构，具有下凹低点2 ;所述的透镜体1为12枚，各枚透镜体1以联体透镜光心为 圆心均匀分布在圆周上；各枚透镜体1通过不透光的遮光板3连接在一起。
[0032] 本实施例中的下凹低点2到透镜底面4的距离，与透镜体1最高点到透镜底面4 的距离之比为1:2,透镜体1的横截面为圆形。
[0033] 本实施例中的透镜体1均匀分布的圆周为一个圆周上；该圆周上分布的透镜体1 为12枚。透镜体1底部设置有导光槽5,导光槽5为纵横交错的槽状沟。所述的导光槽5 的横截面为梯形。遮光板3为圆盘状。遮光板朝向透镜体1底面一侧带有光反射层。
[0034] 使用过程中，将上述透镜体1在遮光板3上逐个安装完毕，形成如图1所示结构的 联体透镜。采用平行光从联体透镜底面方向照射。每个透镜体1将形成如图3所示的光斑， 各个光斑叠加后形成如图4所示的光环。该光环具有照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光 效果，使使用者感觉灯光舒适而慵懒。
[0035] 实施例2 :
[0036] 本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中下凹低点2到透镜底面4的距离， 与透镜体1最高点到透镜底面4的距离之比为1:5,透镜体1的横截面为椭圆形，透镜体1 均勾分布的圆周为两个同心圆周上；每个圆周上分布的透镜体1为12枚。
[0037] 使用过程中，将上述透镜体1在遮光板3上逐个安装完毕，形成如图1所示结构的 联体透镜。采用平行光从联体透镜底面方向照射。每个透镜体1将形成如图3所示的光斑， 各个光斑叠加后形成如图5所示的光环。该光环具有照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光 效果，使使用者感觉灯光舒适而慵懒。
[0038] 上述【具体实施方式】为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任 何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种联体透镜，其特征在于：包括若干透镜体，若干透镜体通过不透光的遮光板连 接在一起，各枚透镜体以联体透镜光心为圆心均匀分布在圆周上，透镜体数量在12枚以 上。2. 根据权利要求1所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜体为凸透镜形状，透镜体为 中部下凹结构，具有下凹低点。3. 根据权利要求2所述的联体透镜，其特征在于：所述下凹低点到透镜底面的距离，与 透镜体最高点到透镜底面的距离之比为1:2至1:5。4. 根据权利要求1~3任一项所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜体的横截面为 圆形、椭圆形、多边形或棱向外侧凸出弯曲的多边形。5. 根据权利要求4所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜体均匀分布的圆周为一个 以上；每个圆周上分布的透镜体均不少于12枚。6. 根据权利要求5所述的联体透镜，其特征在于：所述每个圆周上分布的透镜体为24 枚。7. 根据权利要求4所述的联体透镜，其特征在于：所述透镜体底部设置有导光槽，导光 槽为纵横交错的槽状沟。8. 根据权利要求7所述的联体透镜，其特征在于：所述导光槽的横截面为梯形。9. 根据权利要求4所述的联体透镜，其特征在于：所述遮光板为盘状。10. 根据权利要求4所述的联体透镜，其特征在于：所述遮光板朝向透镜体底面一侧带 有光反射层。
【专利摘要】本发明公开了一种联体透镜，包括若干透镜体，若干透镜体通过不透光的遮光板连接在一起，各枚透镜体以联体透镜光心为圆心均匀分布在圆周上，透镜体数量在12枚以上。本发明具有结构简单、造价便宜，可以制造出照度梯度分布但又渐变均匀的漫射光效果，使使用者感觉灯光舒适而慵懒，可用于睡眠灯的催眠状态照明等特点。
【IPC分类】F21V7/22, F21V5/04, F21V1/00, F21V8/00
【公开号】CN104949065
【申请号】CN201510319367
【发明人】梁培, 王璟, 刘俊, 杜国红
【申请人】横店集团得邦照明股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月11日