一种一字光斑透镜和发光模块制造技术

本实用新型专利技术公开一种一字光斑透镜和发光模块，包括透镜本体；所述透镜本体的底面设有凹陷，凹陷的顶面为第一入光面，凹陷的侧面为第二入光面，第二入光面为透镜本体的内侧壁；所述透镜本体的出光面位于凹陷的正上方；所述透镜本体的内侧壁和外侧壁均为平面；所述透镜本体的内侧壁和外侧壁上均设有嗮纹；所述第一入光面和出光面均为向上凸起的自由曲面，且第一入光面和出光面均满足以下条件：

A light spot lens and light emitting module

The utility model discloses a one-character spot lens and a light emitting module, including a lens body; the bottom surface of the lens body is provided with a depression, the top surface of the depression is the first light-entering surface, the side side of the depression is the second light-entering surface, and the second light-entering surface is the inner side wall of the lens body; the light-emitting surface of the lens body is located directly above the depression. The inner and outer walls of the lens body are planar; the inner and outer walls of the lens body are all corrugated; the first entry and exit surfaces are free-form surfaces convex upwards, and the first entry and exit surfaces satisfy the following conditions:

【技术实现步骤摘要】
一种一字光斑透镜和发光模块
本技术属于光学装置
，尤其涉及一种一字光斑透镜和发光模块。
技术介绍
随着照明场景应用的升级，照明设计方案对灯具配光的要求越来越高，其中，“一”字光斑灯具的应用也越来越多，但目前市面上的大部分光学透镜都达不到设计师的要求。现有的“一”字型光斑透镜主要有以下三种：第一种如图1所示，在现有的TIR准直透镜的表面做条纹设计，此方案在窄角度方向角度做不小，呈现出的光斑实际接近椭圆光斑；第二种如图2所示，将现有的TIR准直透镜取剖面并进行曲线拉伸，采用一颗灯珠配一个透镜的方案使光斑呈现“一”字效果。此方案呈现出的“一”字光斑中心小、两头大，也不能得到标准的“一”字光斑；第三种如图3所示，采用现有的花生米透镜直接呈现“一”字光斑效果。但此方案杂光较多，眩光强，从而造成洗墙效果不好。
技术实现思路
本技术旨在提供一种一字光斑透镜和发光模块，能够呈现出标准的“一”字光斑效果，且有效地避免了杂光的产生。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：本技术公开的一种一字光斑透镜，包括：透镜本体；所述透镜本体的底面设有凹陷；所述凹陷的顶面为第一入光面，凹陷的侧面为第二入光面，所述第二入光面为所述透镜本体的内侧壁；所述透镜本体的出光面位于所述凹陷的正上方；所述第二入光面和透镜本体的外侧壁均为平面；所述第二入光面和透镜本体的外侧壁上均设有嗮纹；所述第一入光面和所述出光面均为向上凸起的自由曲面，且第一入光面和出光面均满足以下条件：其中，为所述自由曲面上某一点的法向量；n为所述透镜本体材料的折射率；为入射光线，为出射光线；所述出光面的出射光线为预设的已知量，出光面的出射光线形成“一”字形状的光斑。优选地，所述透镜本体的底面为矩形。优选地，所述第二入光面与透镜本体的底面垂直；所述透镜本体的外侧壁与透镜本体的底面垂直。优选地，所述第二入光面和透镜本体的外侧壁均为重嗮纹面。本技术还公开一种发光模块，包括：光源和上述任意一项所述的一字光斑透镜；所述光源设置于所述一字光斑透镜的底面凹陷处。优选地，所述光源为LED灯。本技术提供的一字光斑透镜和发光模块，在透镜本体的内侧壁和外侧壁上均设置嗮纹，使得透镜本体的侧壁透光率非常低，大部分光线都通过第一入光面折射至出光面，再由出光面打到照明目标面上。由于第一入光面和出光面满足一定的限定关系，使得出光面的形状会随着第一入光面的改变而改变，但从出光面射出的光线会始终框定在预设的“一”字形状光斑的范围内。因此，在第一入光面和出光面的形状满足限定关系的情况下，透镜本体最终的出射光线会形成“一”字光斑，且透镜本体的侧壁不透光。可见，本技术提供的技术方案，与现有技术相比，能够呈现出标准的“一”字光斑效果，且有效地避免了杂光的产生。附图说明图1为现有技术中第一种“一”字光斑透镜的结构示意图；图2为现有技术中第二种“一”字光斑透镜的结构示意图；图3为现有技术中第三种“一”字光斑透镜的结构示意图；图4为本技术实施例中“一”字光斑透镜的结构示意图一；图5为本技术实施例中“一”字光斑透镜的结构示意图二；图6为本技术实施例中“一”字光斑透镜在X轴方向的剖视图；图7为本技术实施例中“一”字光斑透镜在Y轴方向的剖视图；图8为本技术实施例的照明效果图；图中，1为凹陷，11为第一入光面，12为第二入光面，2为出光面，3为透镜本体的外侧壁。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。图4和图5中示出了本技术实施例中“一”字光斑透镜的结构，包括：透镜本体；所述透镜本体的底面设有凹陷1；所述凹陷1的顶面为第一入光面11，凹陷1的侧面为第二入光面12，所述第二入光面12为所述透镜本体的内侧壁；所述透镜本体的出光面2位于所述凹陷1的正上方；所述第二入光面12和透镜本体的外侧壁3均为平面；所述第二入光面12和透镜本体的外侧壁3上均设有嗮纹；所述第一入光面11和所述出光面2均为向上凸起的自由曲面，且第一入光面11和出光面2均满足以下条件：其中，为所述自由曲面上某一点的法向量；n为所述透镜本体材料的折射率；为入射光线，为出射光线；所述出光面2的出射光线为预设的已知量，出光面2的出射光线形成“一”字形状的光斑。本实施例中，所述透镜本体的底面为矩形；所述第二入光面12与透镜本体的底面垂直；所述透镜本体的外侧壁3与透镜本体的底面垂直。为了使透镜本体侧壁的透光率更低，所述第二入光面12和透镜本体的外侧壁3均为重嗮纹面。本实施例中，也可将第二入光面(即嗮纹面A)做光面，透镜本体的外侧壁(即嗮纹面B)做重嗮纹面；或者，将第二入光面(即嗮纹面A)做重嗮纹面，透镜本体的外侧壁(即嗮纹面B)做光面。本技术还公开一种发光模块，包括：光源和上述任意一项所述的一字光斑透镜；所述光源设置于所述一字光斑透镜的底面凹陷1处；所述光源为LED灯。本技术中发光模块的光路原理如下：LED发出的光线分为两部分：一部分光线经过第二入光面，即嗮纹面A，该部分光线能量占比5％～20％左右。由于该面上设置了嗮纹，透光率非常低，因此只有少部分光线能透射到透镜本体的外侧壁，即嗮纹面B，该面透光率同样非常低，能透过的光线更少，因此能够有效地避免杂光现象。另一部分光线经第一入光面折射至出光面，再由出光面折射至照明目标面，由于第一入光面和出光面之间满足预定条件，使出光面的出射光线在照明目标面上呈现出“一”字光斑。该部分光线能量占比80％～95％左右，且第一入光面为具有一定聚光功能的自由曲面，能够避免光线折射到上述嗮纹面B。具体地，第一入光面根据折射定律，计算出两部分光线临界最大偏折角，根据此偏折角逆向计算出自由曲面；光线经过第一入光面折射到出光面出射光线，其中出光面根据第一入光面自由曲面逆向计算该面的云点，在3D软件完成透镜实体化。本技术提供的一字光斑透镜和发光模块，在透镜本体的内侧壁和外侧壁上均设置嗮纹，使得透镜本体的侧壁透光率非常低，大部分光线都通过第一入光面折射至出光面，再由出光面打到照明目标面上。由于第一入光面和出光面满足一定的限定关系，使得出光面的形状会随着第一入光面的改变而改变，但从出光面射出的光线会始终框定在预设的“一”字形状光斑的范围内。因此，在第一入光面和出光面的形状满足限定关系的情况下，透镜本体最终的出射光线会形成“一”字光斑，且透镜本体的侧壁不透光。可见，本技术提供的技术方案，与现有技术相比，能够呈现出标准的“一”字光斑效果，且有效地避免了杂光的产生。当然，本技术还可有其它多种实施例，在不背离本技术精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一字光斑透镜，其特征在于，包括：透镜本体；所述透镜本体的底面设有凹陷(1)；所述凹陷(1)的顶面为第一入光面(11)，凹陷(1)的侧面为第二入光面(12)，所述第二入光面(12)为所述透镜本体的内侧壁；所述透镜本体的出光面(2)位于所述凹陷(1)的正上方；所述第二入光面(12)和透镜本体的外侧壁(3)均为平面；所述第二入光面(12)和透镜本体的外侧壁(3)上均设有嗮纹；所述第一入光面(11)和所述出光面(2)均为向上凸起的自由曲面，且第一入光面(11)和出光面(2)均满足以下条件：

【技术特征摘要】
1.一种一字光斑透镜，其特征在于，包括：透镜本体；所述透镜本体的底面设有凹陷(1)；所述凹陷(1)的顶面为第一入光面(11)，凹陷(1)的侧面为第二入光面(12)，所述第二入光面(12)为所述透镜本体的内侧壁；所述透镜本体的出光面(2)位于所述凹陷(1)的正上方；所述第二入光面(12)和透镜本体的外侧壁(3)均为平面；所述第二入光面(12)和透镜本体的外侧壁(3)上均设有嗮纹；所述第一入光面(11)和所述出光面(2)均为向上凸起的自由曲面，且第一入光面(11)和出光面(2)均满足以下条件：其中，为所述自由曲面上某一点的法向量；n为所述透镜本体材料的折射率；为入射光线，为出射光线；所述出光面(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：易博，
申请(专利权)人：成都森石光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51