一种透镜的母线拟合方法、透镜和透镜组件技术

本发明专利技术公开一种透镜的母线拟合方法、透镜和透镜组件，其中透镜的母线拟合方法包括以下步骤：将总光通量平均分为多份子光通量，并计算子光通量所对应的角度；把光接收面分割成多个面积相等且同心的照射区域；把母线b分割成多个第一分段，把母线c分割成多个第二分段；根据迭代原理，由已知的前一个第一分段和第二分段的端点坐标，计算出下一个第一分段和第二分段的端点坐标。把总光通量均分为多份子光通量，然后把光接收面的均分为多个面积相等的区域，即每个区域中的光通量相同，可提高光接收面上光斑的均匀度；本透镜可以把光源发出的光基本集聚在光接收面上，尤其是把边缘的光也基本集聚到光接收面上，可减小10％光强角，从而可降低UGR值。可降低UGR值。可降低UGR值。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜的母线拟合方法、透镜和透镜组件


[0001]本专利技术涉及照明
，特别涉及一种透镜的母线拟合方法、透镜和透镜组件。

技术介绍

[0002]室内照明为室内人员提供照明光线，同时照明光线也对人的舒适感受产生不同的影响。UGR值(统一眩光指数)为评价个人在室内对于照明的舒适感受程度指标，目前大发光角度的灯具(如筒灯)的光斑不均匀，且UGR值往往远超人眼舒适的UGR临界值19，降低人的舒适感受，大发光角度的灯具的光斑均匀度还有待进一步提高，UGR值还有待进一步降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提出一种透镜的母线拟合方法、透镜和透镜组件，旨在解决现有技术中灯具的光斑不够均匀，UGR值较高的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出一种透镜的母线拟合方法，所述透镜包括入射曲面和出射曲面，所述入射曲面的母线b和所述出射曲面的母线c的拟合方法包括以下步骤：
[0005]S1：获取中心光源的总光通量，将所述总光通量平均分为多份子光通量，并计算所述子光通量所对应的角度；
[0006]S2：把光接收面分割成多个面积相等且同心的照射区域，计算每个所述同心区域的半径，并获取中心光源到光接收面的距离；
[0007]S3：把母线b分割成多个第一分段，把母线c分割成多个第二分段，使得多个所述子光通量、多个所述第一分段、多个所述第二分段和多个所述照射区域一一对应；
[0008]S4：获取母线b和母线c的起始点坐标；
[0009]S5：根据所述角度、所述半径、所述距离和所述起始点坐标，根据迭代原理，由已知的前一个所述第一分段的端点坐标，和已知的前一个所述第二分段的端点坐标，计算出下一个所述第一分段的端点坐标，和下一个所述第二分段的端点坐标；
[0010]S6：把多个所述第一分段的端点依次连线拟合成母线b，把多个所述第二分段的端点依次连线拟合成母线c。
[0011]在拟合透镜的入射曲面和出射曲面时，把总光通量均分为多份子光通量，然后把光接收面的均分为多个面积相等的区域，即每个区域中的光通量相同，可提高光接收面上光斑的均匀度；而且，本透镜可以把光源发出的光基本集聚在光接收面上，尤其是把边缘的光也基本集聚到光接收面上，可减小10％光强角，从而可降低UGR值。
[0012]优选地，所述步骤S1包括以下步骤：
[0013]S11：将所述总光通量Φ
t
平均分为N份子光通量，每份子光通量为Φ
t
/N，求出i份子光通量叠加后的光通量为其中N为大于2的自然数，i＝1、2、...、N
‑
1；
[0014]S12：以中心光源O为中心点建立直角坐标系，在0
°
至90
°
的角度范围内，以i份子光通量叠加后的对应光线区域与Y轴的夹角为θ
i
，其中i值随夹角θ
i
增大依次递增，夹角θ
i
内的
光通量为令等于Φ
i
，结合定积分其中I
o
为光源O的中心光强，算出Φ
i
所在的夹角θ
i
的值；
[0015]S13：根据θ
i
，求出θ
i
的余角β
j
，其中j＝N
‑
i，得出第j份子光通量的靠近Y轴的边线到X轴的夹角β
j
。
[0016]优选地，所述步骤S2包括：
[0017]将所述光接收面分割成N
‑
1个面积相等的区域S
j
，分别为S1、S2、...、S
N
‑1，S
N
‑1为位于中心的圆，S1、S2、...、S
N
‑2为从外至内的同心圆环，S
j
的外圆的半径
[0018]获取所述中心光源O到所述光接收面的距离H。
[0019]优选地，所述步骤S3和步骤S4包括以下步骤：
[0020]在母线b上设定N
‑
1个点B
j
和点B
N
，分别为B1、B2、...B
N
‑1、B
N
，其中B1为远离Y轴一侧的起始点，B
N
位于Y轴上，相邻的两个点B
j
和B
j+1
之间为一个所述第一分段；
[0021]在母线c上设定N
‑
1个点C
j
和点C
N
，分别为C1、C2、...C
N
‑1、C
N
，其中C1为远离Y轴一侧的起始点，C
N
位于Y轴上，相邻的两个点C
j
和C
j+1
之间为一个所述第二分段；
[0022]获取起始点B1和C1的坐标值。
[0023]优选地，所述步骤S5包括以下步骤：
[0024]根据迭代原理，根据已知的前一点的坐标和计算出下一点的坐标和迭代计算方式如下：
[0025]S51：由坐标和获得获得其中H为光源O到光接收面的距离，求出入射光线OB
j
的单向向量在透镜中的光线B
j
C
j
的单位向量出射光线C
j
R
j
的单位向量
[0026][0027]S52：算出母线b在点B
j
的法向向量母线c在点C
j
的法向向量其中n为透镜的折射率，由法向向量和法向向量分别计算母线a和母线b在点B
j
和点C
j
的切线斜率和
[0028]S53：由于点B
j
和点B
j+1
存在关系由β
j+1
算出入射光线OB
j+1
的斜率结合求出求出
[0029]S54：光线B
j+1
C
j+1
的斜率为设置一系数D，设定公式结合点C
j
和点C
j+1
存在关系计算出
[0030]和
[0031]优选地，所述步骤S54中，所述系数D的大小为0<D<0.6。
[0032]由于所以恒成立，入射曲面的出射光线的斜率大于入射光线的斜率，则入射曲面的作用为聚光并且合理分配光通量。
[0033]传统的拟合方法往往会令这使得入射曲面为球面，并且不产生聚光作用，毫无疑问这会令出射曲面的出射光线的折射角增加。由于出射曲面的折射角需要增加以及受单一曲面聚光作用有限的因素影响，导致计算出来的出射曲面的母线底部出现倒钩，这使得透镜在加工中无法正常出模。
[0034]而本技术方案中设置(0<D<0.6)这条关系式，在不破坏原来能量关系分配的同时，使得入射曲面和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜的母线拟合方法，所述透镜(3)包括入射曲面(31)和出射曲面(32)，其特征在于，所述入射曲面(31)的母线b和所述出射曲面(32)的母线c的拟合方法包括以下步骤：S1：获取中心光源的总光通量，将所述总光通量平均分为多份子光通量，并计算所述子光通量所对应的角度；S2：把光接收面分割成多个面积相等且同心的照射区域，计算每个所述同心区域的半径，并获取所述中心光源到所述光接收面的距离；S3：把母线b分割成多个第一分段，把母线c分割成多个第二分段，使得多个所述子光通量、多个所述第一分段、多个所述第二分段和多个所述照射区域一一对应；S4：获取所述母线b和所述母线c的起始点坐标；S5：根据所述角度、所述半径、所述距离和所述起始点坐标，根据迭代原理，由已知的前一个所述第一分段的端点坐标，和已知的前一个所述第二分段的端点坐标，计算出下一个所述第一分段的端点坐标，和下一个所述第二分段的端点坐标；S6：把多个所述第一分段的端点依次连线拟合成所述母线b，把多个所述第二分段的端点依次连线拟合成所述母线c。2.如权利要求1所述的透镜的母线拟合方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11：将所述总光通量Φ
t
平均分为N份子光通量，每份子光通量为Φ
t
/N，求出i份子光通量叠加后的光通量为其中N为大于2的自然数，i＝1、2、...、N
‑
1；S12：以中心光源O为中心点建立直角坐标系，在0
°
至90
°
的角度范围内，以i份子光通量叠加后的对应光线区域与Y轴的夹角为θ
i
，其中i值随夹角θ
i
增大依次递增，夹角θ
i
内的光通量为令等于Φ
i
，结合定积分其中I
o
为光源O的中心光强，算出Φ
i
所在的夹角θ
i
的值；S13：根据θ
i
，求出θ
i
的余角β
j
，其中j＝N
‑
i，得出第j份子光通量的靠近Y轴的边线到X轴的夹角β
j
。3.如权利要求2所述的透镜的母线拟合方法，其特征在于，所述步骤S2包括：将所述光接收面分割成N
‑
1个面积相等的区域S
j
，分别为S1、S2、...、S
N
‑1，S
N
‑1为位于中心的圆，S1、S2、...、S
N
‑2为从外至内的同心圆环，S
j
的外圆的半径获取所述中心光源O到所述光接收面的距离H。4.如权利要求3所述的透镜的母线拟合方法，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4包括以下步骤：在母线b上设定N
‑
1个点B
j
和点B

【专利技术属性】
技术研发人员：林岩，何昌鑫，成湘城，王永权，
申请(专利权)人：广东三雄极光照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：