一种方形透镜、发光结构及其灯具制造技术

本发明专利技术公开了一种透镜，包括第一曲线、第二曲线、第三曲线；第一曲线表达式为：y

A kind of square lens, luminous structure and lamp

【技术实现步骤摘要】
一种方形透镜、发光结构及其灯具
本专利技术涉及一种光学元件，具体涉一种方形透镜、发光结构及其灯具。
技术介绍
透镜是用于将一侧照射的光线折射到另外一侧，实现光线的照射的调整以及照射范围的调整。配合以上透镜使用的照明工具可以广泛的应用于各行各业；例如路灯、植物生长领域用灯。就植物生长领域用灯来说，植物灯用于没有天然发光或需要补光的应用中。由于光照与作物的生长有密切的关系。近年来由于市场需求的推动，普遍采用温室大棚生产反季节花卉、瓜果、蔬菜等，由于冬春两季日照时间短，作物生长缓慢，产量低，因此急需进行补光；传统的补光灯照明光斑一般为圆形，并且中间亮边缘暗，而大棚内部的作物种植都是矩形排布的，这样就会导致照度不均匀使得作物生长不均匀，照明区域与作物种植区域不匹配导致能量浪费，增加了成本；而最大限度的捕捉光能，充分发挥植物光合作用的潜力，将直接关系到农业生产的效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方形透镜、发光结构及其灯具，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案如下：一种方形透镜，包括第一曲线、第二曲线、第三曲线；第一曲线表达式为：y1＝a10++a11x1+a12x12+a13x13；其中a10∈(11.92,11.94)；a11∈(0.06327,0.07064)；a12∈(-0.0223,-0.02147)；a13∈(2.319e-05,4.934e-05)x1∈(0,22)第二曲线表达式为：y2＝a20++a21x2+a22x22+a23x23+a24x24+a25x25+a26x26；其中a20∈(25.12,25.72)；a21∈(0.7355,1.357)；a22∈(-0.5419,-0.3409)；a23∈(0.06064,0.08853)a24∈(-0.006836,-0.004966)；a25∈(0.0001857,0.0002454)；a26∈(-3.338e-06,-2.609e-06)x2∈(0,26.5)第三曲线表达式为：y3＝a30++a31x3+a32x32+a33x33+a34x34；其中a30∈(20.55,20.66)；a31∈(0.4791,0.5434)；a32∈(-0.03841,-0.02784)；a33∈(0.001587,0.00222)；a34∈(-8.384e-05,-7.144e-05)；x3∈(0,25.5)；第一曲线和第二曲线组成S2平面，且第一曲线和第二曲线形成第一轮廓边界线；第一曲线和第三曲线组成S3平面，且第一曲线和第三曲线形成第二轮廓边界线；S2平面与S3平面之间形成45°夹角；S2平面垂直于S1平面，S3平面垂直于S1平面，S3平面与S1平面交线为H；S1平面垂直于中心轴，第一曲线、第二曲线、第三曲线均为关于中心轴的旋转阵列结构；分别以第一轮廓边界线和第二轮廓线为轮廓边界线进行放样得到第一单体；第一单体以H为轴对称翻转得到第二单体；第二单体以中心轴为圆心环形阵列，阵列角度是90°，得到方形透镜主体；其中第一曲线所在面为入射面，第二曲线和第三曲线所在面为出射面；所述透镜主体使光线从入射面进入从出射面射出，形成方形照射面。本透镜通过第一单体、翻转得到第二单体、再进行阵列最终的透镜为方形，本方形透镜可以让折射光实现方形的照射面，通过入射面和出射面使照射范围得到扩展，并且在扩展范围内照射强度基本一致，可以保证照射的均匀度，均匀光效果稳定可靠；另外照射强度大致相同也不会引起照射的局部高温，使用更加安全可靠；大大提高了照明均匀性和能量利用率。在做放样拟合过程中，从第二曲线到第三曲线拟合过程中，不对拟合曲线数量做限制，可以三条、四条、五条或是更多条曲线作为出射面的轮廓形成部分，以保证出射面弧度圆润无尖锐或是突出的棱角，既保证了出射面的折射照射面无黑点，同时保证整个透镜无应力集中点。优选的，一圆顶半径为8mm的球体，其球心落在中心轴上的球体，所述球体与出射面相切。这样可以保证出射面顶端无凹凸不平情况。优选的，其中：a10＝11.93；a11＝0.06696；a12＝-0.02189；a13＝3.627e-05；a20＝25.42；a21＝1.046；a22＝-0.4414；a23＝0.07458；a24＝-0.005901；a25＝0.0002156；a26＝-2.974e-06；a30＝20.6；a31＝0.5113；a32＝-0.03312；a33＝0.001903；a34＝-7.764e-05。以上的最佳值，是在折射情况下最佳的，配合光源使用效果最佳。优选的，所述的透镜材质的折射率为1.4—1.6的透明材质。优选的透镜折射率是1.4936。在这个折射率下，首选为PMMA透镜，便于加工制造，另外这个折射率可以很好的控制配光分布情形。一种包括上述方形透镜的发光结构，包括单个所述的透镜和置于透镜下的LED发光体，所述的LED发光体的发光面为关于旋转轴的旋转结构。发光体的选择可以是LED发光体、LD发光体或是其他的发光体，在此不做限定。且所述LED发光体的发光面与所述入射面的距离为3.7mm。所述的LED发光体的发光面为矩形，发光面长度为16～23mm，宽度为16～23mm。优选的是所述的LED发光体由24颗3535排列而成的矩形。这里不对LED具体颗数和具体型号做限制，根据实际使用需要调节选择。在这里提供一种与上述透镜配合的发光结构，通过以上透镜的折射，可以有效的将发光面发出的光源折射到有需要照射的区域。发光面与入射面的最佳距离是3.7mm，这时满足设计标准，效果最佳。一种包括上述发光结构的LED灯具，包括若干个呈直线排列的所述发光结构。灯具的具体结构不做限定，根据实际使用的需要做选择，例如台灯、路灯或是植物生长照射灯等等。相邻的两个发光结构发出的光线叠加形成均匀连续的光斑，更好的提供照明。可以保证尤其适合植物生长照射用。所述的发光结构可以根据实际的需要设置数量为三个一件体或四个与件体或是五个一件体或是其他数量。排列方式根据照明的需求以直线最佳，也可以采用其他方式排布。本专利技术的技术效果是：本专利技术中的透镜是通过一系列几何变化直接制作成为方形透镜，而非切割成的方形透镜；在加工制作过程中减少了切割过程，在加工过程中只需要制作1/8的单体就可以拼出本透镜。本透镜可以将光源照射面形成方形，在照明领域，可以满足须以方形光型实现之环境要求，例如植物生长领域的补光照明，使照明区域与作物种植区域匹配，不但可以提高光能利用率同时大幅改善光照的均匀性，充分发挥植物光合作用的潜力，提高农业生产的效益。无论是普通照明领域还是植物生长所需的照明都适用；同时在上述的透镜的基础上提供了相应的发光结构以及照明用灯具，方便人们在实际生产生活中的使用。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方形透镜，其特征在于：包括第一曲线、第二曲线、第三曲线；/n第一曲线表达式为：y

【技术特征摘要】
1.一种方形透镜，其特征在于：包括第一曲线、第二曲线、第三曲线；
第一曲线表达式为：y1＝a10++a11x1+a12x12+a13x13；其中
a10∈(11.92,11.94)；a11∈(0.06327,0.07064)；a12∈(-0.0223,-0.02147)；a13∈(2.319e-05,4.934e-05)
x1∈(0,22)
第二曲线表达式为：y2＝a20++a21x2+a22x22+a23x23+a24x24+a25x25+a26x26；其中
a20∈(25.12,25.72)；a21∈(0.7355,1.357)；a22∈(-0.5419,-0.3409)；a23∈(0.06064,0.08853)
a24∈(-0.006836,-0.004966)；a25∈(0.0001857,0.0002454)；a26∈(-3.338e-06,-2.609e-06)
x2∈(0,26.5)
第三曲线表达式为：y3＝a30++a31x3+a32x32+a33x33+a34x34；其中
a30∈(20.55,20.66)；a31∈(0.4791,0.5434)；a32∈(-0.03841,-0.02784)；
a33∈(0.001587,0.00222)；a34∈(-8.384e-05,-7.144e-05)；
x3∈(0,25.5)；
第一曲线和第二曲线组成S2平面，且第一曲线和第二曲线形成第一轮廓边界线；
第一曲线和第三曲线组成S3平面，且第一曲线和第三曲线形成第二轮廓边界线，
S2平面与S3平面之间形成45°夹角；S2平面垂直于S1平面，S3平面垂直于S1平面，S3平面与S1平面交线为H；S1平面垂直于中心轴，
第一曲线、第二曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑松原，董田华，赵亮，
申请(专利权)人：杭州昌松光学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33