[實用新型]一種改善光斑照度和顏色分布不均勻的透鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020167451.1
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN201852033U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 周士康;陳春根;褚虎兒;王玉梅
• 申請（專利權）人: 上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發(fā)展有限公司;嘉善晶輝光電技術有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本實用新型涉及照明領域，更進一步的，涉及一種LED照明燈用的能夠改善光斑照度和顏色分布不均勻的透鏡結構。

背景技術

目前，常用的LED道路照明一般是通過透鏡來配光得到理想的光型，但使用透鏡配光的路燈普遍存在著光斑照度和顏色分布不均勻的問題。這是由于LED芯片的封裝方式的限制，以及白光本身是一種混色光，在使用透鏡的過程中不可避免因為色散而產生色斑，并且照射角度較大的情況下還會使得色斑更加顯著，影響照明效果。而且，透鏡的表面形狀也會影響被照區(qū)域的照度分布，產生光線分布不均勻的亮斑問題。單純依靠改變透鏡表面的自由曲面形狀來消除此問題，在加工注塑過程中難免會出現(xiàn)誤差，而微小的誤差會引起光型和光斑較大程度的改變，并且這樣的方式后期改進比較困難。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種改善光斑照度和顏色分布不均勻的透鏡，使用該透鏡的LED照明燈，在維持原有光型的情況下，可以很明顯的減弱色斑、亮斑現(xiàn)象，而且該方案使得透鏡設計和制造過程簡單化，應用廣泛，適用性強。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種改善光斑照度和顏色分布不均勻的透鏡，包括出光面，所述透鏡出光面上的局部區(qū)域呈磨砂狀。

所述磨砂為點狀。

所述磨砂呈條紋狀。

所述磨砂呈均勻或不均勻分布的條紋狀。

所述磨砂程度根據(jù)公式來決定，其中α為原光線的擴散角，Δ為磨砂表面的擴散角度，β為通過磨砂表面之后的光線擴散角。

本實用新型技術方案帶來的有益效果：

在透鏡表面做微結構這種方法主要基于磨砂處理可以使得通過磨砂區(qū)域的光線得到散射這一原理。因為光線是可逆的，假使透鏡表面完全拋光透明，那么在接收面上形成的光斑每一小塊逆向追跡可以得到對應的透鏡表面區(qū)域。如果光斑存在著個別的色斑或亮斑，那么只要找到透鏡上對應的出光區(qū)域，在透鏡的這個區(qū)域上做磨砂處理，使得過強的光線得到散射，對應的色斑或亮斑就得到了減弱。

另外表面磨砂對于色斑亮斑的改善也有可控性，可以采用兩種不同的磨砂方式：點狀磨砂和條紋狀磨砂。點狀磨砂方式適用于具有點狀、塊狀色斑和亮斑的情況，使得光線往180°空間范圍內散射。條紋狀的磨砂方式適用于色條紋和亮條紋的情況，使得光線大致上沿著與條紋垂直的方向散射，得到的效果更佳。條紋的分布可以呈均勻和不均勻分布，均勻性分布可以使得照度和顏色的分布更加均勻，光線更加柔和。

經(jīng)過本實用新型技術方案處理過的透鏡，光損失可以控制在3％之內，而對透鏡表面的局部區(qū)域磨砂對于透鏡整體的光型影響很小。這種方法不僅對色斑或亮斑的改善非常明顯，而且既不會有很大的光損失又維持了原有光型。

附圖說明

以下通過附圖對本實用新型的技術方案做進一步詳細的描述：

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中區(qū)域1的局部放大圖一；

圖3是圖1中區(qū)域1的局部放大圖二；

圖4是圖2實施例的剖面和光線走向圖；

圖5是圖3實施例的剖面和光線走向圖；

圖6是確定磨砂程度的原理圖；

圖7是普通透鏡的光斑分布示意圖；

圖8是普通透鏡的照度分布示意圖；

圖9是本實施例的透鏡照度分布示意圖。

具體實施方式