[发明专利]一种侧向宽幅照明透镜

说明书

本发明公开了一种侧向宽幅照明透镜，以直角坐标系作为参考，以光轴为z轴，光源放置在原点位置，透镜结构关于x轴和y轴对称，透镜有三个入光面，两个全反射面和一个出光面，两个连接出光面和全反射面的过渡侧面，以及一个底面。其中，三个入光面关于zy平面对称，两个全反射面关于zy平面，出光面为一在全反射面上方的曲面，全反射面为xz平面上一条从底部向上扩展的曲线围绕x轴旋转扫略形成的扇形曲面。本发明的透镜可以实现1:10以上的投射高度长度比且能在宽度是高度5倍以上的范围内形成较为均匀的照明。

技术领域

本发明涉及LED透镜技术领域，具体涉及一种侧向宽幅照明透镜。

背景技术

LED光源已经非常普遍，现有技术中用于给LED光源配光的透镜主要分为汇聚型透镜、扩散型透镜和异型透镜。所述汇聚型透镜可以将扩散的光进行汇聚，扩散型透镜可以对光进行扩散，异型透镜对光的作用不局限于汇聚或扩散，可以配光出异形光斑。

很多照明场合需要将光源安装在大约1米左右甚至更矮的位置，将光线投射到前方，形成大约10倍安装高度的范围内尽量均匀的照明。这种应用主要包括：1)护栏管照明，即将灯具安装在桥头侧壁或高速公路侧面护栏管上照射路面，形成均匀照度的照明；2)庭院照明，即将灯具安装在矮小的灯桩向尽量大范围进行照明，同时尽量少向高于灯桩高度以上方向照射的光线；3)汽车雾灯照明，即在汽车顶部或底盘位置安装的能够宽幅照射较远范围的照明。这些照明的特点都要求光斑既能够向较远的方向投射，同时兼顾一定宽度范围内的均匀照明。现有技术中，有的洗墙灯技术能够实现远距离的光线投射，但光斑很窄，扩展性差；或者，有的投光设计虽然可以实现宽幅的均匀照明，但投射高度长度比只能有效覆盖1：4范围以内，应用中有很多限制。

发明内容

本发明的目的在为解决现有技术的问题，设计一种侧向宽幅照明透镜，可以实现1:10以上的投射高度长度比且能在宽度是高度5倍以上的范围内形成较为均匀的照明。

本发明的方案为：一种侧向宽幅照明透镜，以空间直角坐标系xyz为参考，所述透镜的结构包括：

底面，位于xy平面上，分别以x轴和y轴为对称轴；底面中间设有朝向透镜内部方向凹陷的光腔，光腔与底面连接处的口部以坐标系原点为中心，光腔用于容置LED发光光源；

入光面，为光腔的内壁面，包括第一入光面、第二入光面和第三入光面；第一入光面以zy平面为对称面，与任一平行于zy平面的平面的相交线为平滑的弧线，弧线的两端点位于xy平面内；

第二入光面和第三入光面，位于第一入光面沿x方向前后的两侧，在第一入光面和底面之间过渡连接；第二入光面和第三入光面以zy平面为对称面；

全反射面，形成为一条位于xz平面内自x轴向上延伸的弧线围绕x轴旋转形成的曲面，该弧线向上延伸的过程中与z轴的垂直距离越来越远，该弧线围绕x轴左右两侧各旋转90度；所述全反射面有2个，位于透镜沿x方向的两端，以zy平面为对称面；

出光面，形成为一条位于zy平面上的平滑曲线沿x轴前后方向平移形成的曲面，所述出光面所有的点的z轴坐标均高于全反射面；

侧面，为非光学面，在所述出光面、入光面和底面之间过渡连接，形成为透镜的侧面。

作为本发明的进一步改进：所述出光面，被平行于zy平面的任一平面所截取的曲线，该曲线上与xz平面的交点与x轴的距离最短，该曲线上的其他点随着远离该交点而与x轴的距离逐渐增大。

作为本发明的进一步改进：所述出光面与zy平面的交线为一条向上凸起的弧线。

作为本发明的进一步改进：所述出光面与zy平面的交线为一条中间下凹、自中间分别向两侧上升后再下降的平滑曲线。