CN211667755U - 一种偏光透镜及具有其的台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明灯具技术领域，尤其涉及一种偏光透镜及具有其的台灯，其中，偏光透镜包括安装部和透镜部，安装部围绕设置于透镜部的周缘，透镜部的入光侧设有用于容纳发光光源的凹陷腔，凹陷腔的腔壁由偏光壁和聚光壁组成，将偏光透镜的竖直投影在平面上，并在该平面内建立平面坐标系Oxy，偏光壁与聚光壁的相接线的竖直投影与平面坐标系Oxy的x轴重合，偏光壁的壁面曲率大于聚光壁的壁面曲率。应用本技术方案解决了现有技术中台灯照明方式照度性能差，并造成光浪费的问题。

Description

一种偏光透镜及具有其的台灯

技术领域

本实用新型属于照明灯具技术领域，尤其涉及一种偏光透镜及具有其的台灯。

背景技术

常见的台灯都是多颗LED阵列排布，直下发光，配合扩散板(一种透镜)。这种方式光学效率低，照度性能差，属于散光照明方式，造成很多光的浪费，很难达到台灯AA级照度的要求(国家对于护眼灯照明有明确的标准，达标是国A级，最高是国AA级，其中，AA级照度标准要求是离圆心半径距离为50厘米的三分之一扇形被前面扇形截下的区域内的照度在300LX以上，离圆心半径距离为30厘米的三分之一扇形以内的区域照度在500LX以上，其中单位区域内照度均匀度小于等于3)，且会对人眼造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种偏光透镜及具有其的台灯，旨在解决现有技术中台灯照明方式照度性能差，并造成光浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种偏光透镜，包括安装部和透镜部，安装部围绕设置于透镜部的周缘，透镜部的入光侧设有用于容纳发光光源的凹陷腔，凹陷腔的腔壁由偏光壁和聚光壁组成，将偏光透镜的竖直投影在平面上，并在该平面内建立平面坐标系Oxy，偏光壁与聚光壁的相接线的竖直投影与平面坐标系Oxy的x轴重合，偏光壁的壁面曲率大于聚光壁的壁面曲率。

进一步地，在平面坐标系Oxy的y轴方向上，偏光壁与聚光壁均相对于y轴对称设置。

进一步地，透镜部的出光侧壁面为相对于平面坐标系Oxy的x轴对称的弧面。

进一步地，透镜部的出光侧壁面为自由曲面。

进一步地，透镜部的出光侧壁面为球冠面。

进一步地，安装部为平板件，平板件设有通孔，透镜部连接于平板件上，且凹陷腔对应通孔。

进一步地，安装部和透镜部由同种材料一体成型。

进一步地，该偏光透镜采用聚碳酸酯材料、聚甲基丙烯酸甲酯材料、聚苯乙烯材料或玻璃制成。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种台灯。其中，该台灯包括发光光源和透镜，透镜为如前述的偏光透镜，发光光源位于凹陷腔内。

进一步地，发光光源为LED灯板，LED灯板上设有至少一个LED芯片，透镜部覆盖LED芯片的LED灯珠；或者，发光光源为LED灯板，LED灯板上设有多个LED芯片，台灯包括多个偏光透镜，各个LED芯片的LED灯珠对应一个偏光透镜的凹陷腔。

本实用新型的有益效果：

经过本实用新型的偏光透镜传播后的出射光线能够更加集中地针对某个区域出光进行照明，更加显著地提高照度性能，明显提高光利用效率；或者针对性地利用偏光壁对应的透镜部部分出射光线显著地避开使用者的眼睛，从而保护使用者的眼睛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的偏光透镜的第一视角立体示意图；

图2为本实用新型实施例的偏光透镜的第二视角立体示意图；

图3为本实用新型实施例的偏光透镜的出光侧主视图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

图5为图3中B-B方向的剖视图；

图6为本应用本实用新型的偏光透镜的配光曲线S1与传统透镜的配光曲线S2的比较图。

其中，图中各附图标记：

10、安装部；20、透镜部；21、凹陷腔；211、偏光壁；212、聚光壁。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

解释说明：本实用新型中所指“偏光”是指改变光线的出光照射方向，使得更多光集中照射某个区域或者减少某个方向的照射光线，定义为偏光性。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的偏光透镜包括安装部10和透镜部20，安装部10围绕设置于透镜部20的周缘，透镜部20的入光侧设有用于容纳发光光源的凹陷腔21，凹陷腔21的腔壁由偏光壁211和聚光壁212组成，将偏光透镜的竖直投影在平面上，并在该平面内建立平面坐标系Oxy(如图3所示平面坐标系Oxy)，偏光壁211与聚光壁212的相接线的竖直投影与平面坐标系Oxy的x轴重合，因此，本实用新型的偏光透镜的凹陷腔21的腔壁为非旋转对称结构，偏光壁211的壁面曲率大于聚光壁212的壁面曲率。

将该偏光透镜应用在台灯上，将发光光源发出的光经过透镜部20传播而出光照明，通过将透镜部20的入光侧的凹陷腔21腔壁设置为偏光壁211和聚光壁212，一部分光线经聚光壁212对应的透镜部20的部分进行聚光透射，一部分光线经偏光壁211对应的透镜部20的部分进行聚光投射，由于偏光壁211的壁面曲率大于聚光壁212的壁面曲率，因此，偏光壁211入光的光线经透射后光线出射角度变化更大，使得出光角度相对于聚光壁212入光后透射的光线更明显地偏移，使得该偏光透镜的出光具有偏光性。如此，结合参见图6，经过本实用新型的偏光透镜传播后的出射光线能够更加集中地针对某个区域出光进行照明，只需发光光源的光通量在500lm-600lm就能够满足AA级照度要求，从而更加显著地提高照度性能，使透镜光学效率达到88％以上，相对于现有技术中小于80％的透镜光学效率明显提高光利用效率，或者针对性地利用偏光壁211对应的透镜部20部分出射光线显著地避开使用者的眼睛，从而保护使用者的眼睛。

进一步地，在平面坐标系Oxy的y轴方向上，偏光壁211与聚光壁212均相对于y轴对称设置，如此能够简化降低偏光壁211与聚光壁212的制备难度(降低机床加工的曲面加工难度；或者，降低注塑成型时的模具的曲面加工难度)。

在本实施例中，透镜部20的出光侧壁面为相对于平面坐标系Oxy的x轴对称的弧面。具体地，透镜部20的出光侧壁面为自由曲面(自由曲面指表面形状不能被连续加工的，具有传统加工成型的任意性特点的曲面，不能由初等解析曲面组成，而由复杂方式自由变化的曲线曲面即所谓的自由曲线曲面组成。)，为了简化并降低该自由曲面的制备难度，因而该透镜部20的出光侧壁面优选为以平面坐标系Oxy的原点O呈现中心对称的曲面。更具体地，透镜部20的出光侧壁面为球冠面。因此，透镜部20的出光侧壁面是相对于x轴对称结构。

如图1、图2、图4和图5所示，安装部10为平板件，平板件设有通孔，透镜部20连接于平板件上，且凹陷腔21对应通孔。

当采用独立制作安装部10和透镜部20后再将透镜部20固定在安装部10上的方式进行生产时，此时安装部10与透镜部20之间可以采用粘接固定的方式进行连接，也可以采用熔融相接固定的方式进行连接。在本实施例中，优选地，在制造该偏光透镜时，安装部10和透镜部20由同种材料一体成型。具体地，该偏光透镜采用聚碳酸酯材料(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯材料(PMMA)、聚苯乙烯材料(PS)或玻璃等高透光材料制成。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种台灯(未图示)。其中，该台灯包括发光光源(未图示)和透镜，透镜为如前述的偏光透镜，发光光源位于凹陷腔21内。

在该台灯中，发光光源为LED灯板，LED灯板上设有至少一个LED芯片(未图示)，透镜部20覆盖LED芯片的LED灯珠，此时台灯的照明光线的光强度较弱，适合小范围照明，例如个人台灯照明、床头台灯照明。或者，在该台灯中，发光光源为LED灯板，LED灯板上设有多个LED芯片(设LED芯片的数量为S，则S≥2即为多个)，台灯包括多个偏光透镜，各个LED芯片的LED灯珠对应一个偏光透镜的凹陷腔21，此时，该台灯能够扩大照明范围，是适合多人同时照明使用的高功率台灯。

结合参见图6，将该偏光透镜应用在台灯上，经过本实用新型的偏光透镜传播后的出射光线能够更加集中地针对某个区域出光进行照明，只需发光光源的光通量在500lm-600lm就能够满足AA级照度要求，从而更加显著地提高照度性能，使透镜光学效率达到88％以上，相对于现有技术中小于80％的透镜光学效率明显提高光利用效率，或者针对性地利用偏光壁211对应的透镜部20部分出射光线显著地避开使用者的眼睛，从而保护使用者的眼睛。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏光透镜，其特征在于，包括安装部(10)和透镜部(20)，所述安装部(10)围绕设置于所述透镜部(20)的周缘，所述透镜部(20)的入光侧设有用于容纳发光光源的凹陷腔(21)，所述凹陷腔(21)的腔壁由偏光壁(211)和聚光壁(212)组成，将所述偏光透镜的竖直投影在平面上，并在该平面内建立平面坐标系Oxy，所述偏光壁(211)与所述聚光壁(212)的相接线的竖直投影与所述平面坐标系Oxy的x轴重合，所述偏光壁(211)的壁面曲率大于所述聚光壁(212)的壁面曲率。

2.根据权利要求1所述的偏光透镜，其特征在于，在所述平面坐标系Oxy的y轴方向上，所述偏光壁(211)与所述聚光壁(212)均相对于y轴对称设置。

3.根据权利要求1所述的偏光透镜，其特征在于，所述透镜部(20)的出光侧壁面为相对于所述平面坐标系Oxy的x轴对称的弧面。

4.根据权利要求3所述的偏光透镜，其特征在于，所述透镜部(20)的出光侧壁面为自由曲面。

5.根据权利要求4所述的偏光透镜，其特征在于，所述透镜部(20)的出光侧壁面为球冠面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏光透镜，其特征在于，所述安装部(10)为平板件，所述平板件设有通孔，所述透镜部(20)连接于所述平板件上，且所述凹陷腔(21)对应所述通孔。

7.根据权利要求6所述的偏光透镜，其特征在于，所述安装部(10)和所述透镜部(20)由同种材料一体成型。

8.根据权利要求7所述的偏光透镜，其特征在于，该偏光透镜采用聚碳酸酯材料、聚甲基丙烯酸甲酯材料、聚苯乙烯材料或玻璃制成。

9.一种台灯，其特征在于，包括发光光源和透镜，所述透镜为如权利要求1至8中任一项所述的偏光透镜，所述发光光源位于所述凹陷腔(21)内。

10.根据权利要求9所述的台灯，其特征在于，

所述发光光源为LED灯板，所述LED灯板上设有至少一个LED芯片，所述透镜部(20)覆盖所述LED芯片的LED灯珠；

或者，所述发光光源为LED灯板，所述LED灯板上设有多个LED芯片，所述台灯包括多个所述偏光透镜，各个所述LED芯片的LED灯珠对应一个所述偏光透镜的所述凹陷腔(21)。

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