一种米氏散射透镜、透镜阵列、光源模组和照明灯具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种米氏散射透镜、透镜阵列、包括该透镜阵列的光源模组以及照明灯具。该米氏散射透镜包括透镜本体、以及分散在透镜本体中的光扩散粒子。透镜本体的横截面结构包括自位于入光侧的第一侧面向透镜本体内部凹陷的光滑曲线形的第一折射面，以及位于出光侧的与第一折射面的形状相适配的第二折射面。在使用时，容置在第一折射面形成的凹陷中的光源发出的光线自第一折射面进入透镜本体并由第一折射面进行折射后在透镜本体内部经过光扩散粒子进行米氏散射，再经过第二折射面折射后射出。通过二次折射和米氏散射的共同作用，显著提高照度均匀性，且降低蓝光危害(RG0)，实现较高的光生物安全等级。

A Mie scattering lens, lens array, light source module and lighting fixture

【技术实现步骤摘要】
一种米氏散射透镜、透镜阵列、光源模组和照明灯具
本技术涉及照明
，特别是一种米氏散射透镜、透镜阵列、光源模组和照明灯具。
技术介绍
台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器，根据使用功能分类有阅读台灯、装饰台灯、陪读台灯、便携台灯等。其中，读写作业台灯是一种特殊的可移动式灯具，用于读写作业时进行照明。由于其应用场景的特殊性，对照度均匀性和光生物安全等级的要求较高，以保护使用者的眼睛。目前市面上的读写作业台灯常用的设计方案是采用扩散板、导光板、透镜等。但是，只采用扩散板、导光板等设计方案的读写作业台灯在工作时，工作面的照度均匀性并不高。而采用一般透镜设计方案的读写作业台灯，虽然照度均匀性较高，但同时会对人眼造成严重眩光并降低灯具的光生物安全等级，对人眼造成明显的蓝光危害。为此，现有技术中使用透镜设计的读写作业台灯一般都需要在透镜外再加一层扩散板或扩散膜，以便在提升照度均匀性的同时降低灯具的蓝光危害，这大大增加了灯具设计的复杂度，并且降低蓝光危害的效果并不够理想。因此，亟需一种能够有效地提高灯具的照度均匀性并降低其蓝光危害的技术。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的米氏散射透镜、透镜阵列、光源模组和照明灯具。根据本技术实施例的一方面，提供了一种米氏散射透镜，包括：透镜本体；以及分散在所述透镜本体中的光扩散粒子；其中，所述透镜本体的横截面结构包括位于入光侧的第一侧面，自所述第一侧面向所述透镜本体内部凹陷的光滑曲线形的第一折射面，以及位于出光侧的与所述第一折射面的形状相适配的第二折射面，所述第一折射面形成的凹陷用于容置光源；所述第二折射面包括凸曲面形的第一部分和凸曲面形的第二部分，以及连接所述第一部分和所述第二部分并向所述第一折射面的中心凹陷的第三部分；在使用时，所述光源发出的光线自所述第一折射面进入所述透镜本体并由所述第一折射面进行第一次折射，然后在所述透镜本体内部经过所述光扩散粒子进行米氏散射，最后经过所述第二折射面进行第二次折射后射出。可选地，所述透镜本体的横截面结构关于所述第一侧面的中心法线呈轴对称。可选地，所述光滑曲线形包括半圆弧形、椭圆弧形、抛物线形或自由曲线形。可选地，当所述第一折射面的截面曲线为半圆弧形时，所述第二折射面的所述第一部分和所述第二部分的截面曲线均为圆弧形。可选地，所述透镜本体的横截面结构还包括分别将所述第二折射面的所述第一部分和所述第二部分与所述第一侧面相连接的第二侧面。可选地，所述米氏散射透镜的光透过率在72％至80％范围内。可选地，所述米氏散射透镜还包括分散在所述透镜本体中的光透过率调节助剂。可选地，所述光透过率调节助剂包括色粉。可选地，所述第一折射面为磨砂面。可选地，所述透镜本体为以所述第一侧面的中心法线为对称轴的回转对称结构；或者所述透镜本体为以所述透镜本体的所述横截面的外轮廓线为母线进行拉伸所得到的长条形结构。根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种透镜阵列，包括：基板；以及设置在所述基板上的多个如上文所述的米氏散射透镜。可选地，当每一米氏散射透镜的所述透镜本体为以所述第一侧面的中心法线为对称轴的回转对称结构时，所述多个米氏散射透镜以蜂窝式阵列形式进行组合。可选地，所述透镜阵列一体成型。根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种光源模组，包括：如上文所述的透镜阵列；以及多个光源，每一所述光源对应地容置在所述透镜阵列中每一米氏散射透镜的所述第一折射面所形成的凹陷中；其中，所述光源发出的光线自所述第一折射面进入所述透镜本体并由所述第一折射面进行第一次折射，然后在所述透镜本体内部经过所述光扩散粒子进行米氏散射，最后经过所述第二折射面进行第二次折射后射出。根据本技术实施例的再又一方面，还提供了一种照明灯具，包括如上文所述的光源模组。可选地，所述照明灯具包括台灯。本技术实施例提出的米氏散射透镜，采用特殊形状的透镜本体，其中透镜本体的横截面结构包括位于入光侧的第一侧面，自第一侧面向透镜本体内部凹陷的光滑曲线形的第一折射面，以及位于出光侧的与第一折射面的形状相适配的第二折射面。具体地，第二折射面包括凸曲面形的第一部分和凸曲面形的第二部分，以及连接第一部分和第二部分并向第一折射面的中心凹陷的第三部分。在使用时，容置在第一折射面形成的凹陷中的光源发出的光线从第一折射面进入透镜后，遵从折射定律经过第一和第二折射面的两次折射后出射向大角度方向，使得光线接收面上的照度均匀性显著提高。同时，透镜本体中还分散有一定浓度的光扩散粒子。光线从第一折射面进入透镜后，在透镜内部经过光扩散粒子进行米氏散射，使光线发生多次偏折，以在透镜中增加光程并实现混光作用，最后光线经过第二折射面后折射向大角度方向。如此，使得光线接收面上的照度均匀性提高的同时增强了混光作用，使出光表面的光分布更加均匀，减小了透镜表面亮度以及蓝光强度。此外，本技术实施例提出的米氏散射透镜的尺寸小，可随意以阵列形式组合成各种形状使用。当将该米氏散射透镜应用在照明灯具上时，能够显著提高照明灯具的照度均匀性，并降低蓝光危害(降至RG0等级)，实现较高的光生物安全等级。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本技术一实施例的米氏散射透镜的横截面结构示意图；图2示出了根据本技术一实施例的回转对称结构的米氏散射透镜的侧向视图；图3示出了根据本技术一实施例的光线在米氏散射透镜中的第一种传播方式的示意图；图4示出了根据本技术一实施例的光线在米氏散射透镜中的第二种传播方式的示意图；图5示出了根据本技术一实施例的光线在米氏散射透镜中的第三种传播方式的示意图；图6示出了根据本技术一实施例的透镜阵列的正面示意图；图7为图6所示的透镜阵列的背面示意图；以及图8示出了根据本技术一实施例的光源模组中任一米氏散射透镜与光源的位置结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米氏散射透镜，其特征在于，包括：/n透镜本体；以及/n分散在所述透镜本体中的光扩散粒子；/n其中，所述透镜本体的横截面结构包括位于入光侧的第一侧面，自所述第一侧面向所述透镜本体内部凹陷的光滑曲线形的第一折射面，以及位于出光侧的与所述第一折射面的形状相适配的第二折射面，所述第一折射面形成的凹陷用于容置光源；/n所述第二折射面包括凸曲面形的第一部分和凸曲面形的第二部分，以及连接所述第一部分和所述第二部分并向所述第一折射面的中心凹陷的第三部分；/n在使用时，所述光源发出的光线自所述第一折射面进入所述透镜本体并由所述第一折射面进行第一次折射，然后在所述透镜本体内部经过所述光扩散粒子进行米氏散射，最后经过所述第二折射面进行第二次折射后射出。/n

【技术特征摘要】
1.一种米氏散射透镜，其特征在于，包括：
透镜本体；以及
分散在所述透镜本体中的光扩散粒子；
其中，所述透镜本体的横截面结构包括位于入光侧的第一侧面，自所述第一侧面向所述透镜本体内部凹陷的光滑曲线形的第一折射面，以及位于出光侧的与所述第一折射面的形状相适配的第二折射面，所述第一折射面形成的凹陷用于容置光源；
所述第二折射面包括凸曲面形的第一部分和凸曲面形的第二部分，以及连接所述第一部分和所述第二部分并向所述第一折射面的中心凹陷的第三部分；
在使用时，所述光源发出的光线自所述第一折射面进入所述透镜本体并由所述第一折射面进行第一次折射，然后在所述透镜本体内部经过所述光扩散粒子进行米氏散射，最后经过所述第二折射面进行第二次折射后射出。


2.根据权利要求1所述的米氏散射透镜，其特征在于，所述透镜本体的横截面结构关于所述第一侧面的中心法线呈轴对称。


3.根据权利要求1所述的米氏散射透镜，其特征在于，所述光滑曲线形包括半圆弧形、椭圆弧形、抛物线形或自由曲线形。


4.根据权利要求3所述的米氏散射透镜，其特征在于，当所述第一折射面的截面曲线为半圆弧形时，所述第二折射面的所述第一部分和所述第二部分的截面曲线均为圆弧形。


5.根据权利要求1所述的米氏散射透镜，其特征在于，所述透镜本体的横截面结构还包括分别将所述第二折射面的所述第一部分和所述第二部分与所述第一侧面相连接的第二侧面。


6.根据权利要求1所述的米氏散射透镜，其特征在于，所述米氏散射透镜的光透过率在72％至80％范围内。


7.根据权利要求1所述的米氏散射透镜，其特征在于，所述米氏散射透镜还包括分散在所述透镜本体中的光透...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鑫，杨静，
申请(专利权)人：欧普照明股份有限公司，苏州欧普照明有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31