[發明專利]一種防撞燈

在審

• 申請號: 202010328534.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111578233A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 胡民浩;趙藝多;李毅宏;奚健鋒;喬曉濤
• 申請（專利權）人: 陜西銳士電子技術有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V7/04;F21V13/04;F21Y115/10;F21W107/30
• 代理公司: 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙) 61233
• 代理人: 李英俊

1.一種防撞燈，其特征在于：包括殼體、透鏡和LED光源組件，所述透鏡嵌設于所述殼體頂部，所述LED光源組件位于所述殼體內且設置于所述透鏡的下方；所述透鏡為旋轉體，所述透鏡的上端面形成有錐形凹槽，下端面形成有平凹槽，外周面自上而下由斜面向球面過渡，以形成全反射區域和折射區域；所述LED光源組件的發出光，經過所述全反射區域進行全反射的角度范圍為θ∈[0°，46.85°]，經過所述折射區域進行折射的角度范圍為θ∈[46.85°，90°]。

2.根據權利要求1所述的防撞燈，其特征在于：所述透鏡自上端面至下端面包括折射入射面、全反射入射面、全反射反射面、全反射出射面、過渡面和折射出射面；

所述折射入射面為具有脫模斜度的旋轉面，所述全反射入射面為垂直于所述LED光源組件發光方向的平面，所述折射入射面和全反射入射面相連形成所述平凹槽；所述全反射反射面為母線為曲線的旋轉體且頂點向下，以形成所述錐形凹槽；所述全反射出射面、過渡面和折射出射面位于所述外周面上，全反射出射面為帶有脫模斜度的柱面，全反射出射面的下方依次為內凹的過渡面和外凸的折射出射面。

3.根據權利要求2所述的防撞燈，其特征在于：所述折射入射面的脫模斜度為5°。

4.根據權利要求1或2所述的防撞燈，其特征在于：所述LED光源組件包括印制電路板和多顆LED光源，多顆所述LED光源以陣列形式設置在所述印制電路板上；多個所述LED光源為紅光光源或白光光源。

5.根據權利要求4所述的防撞燈，其特征在于：還包括位于所述殼體內的驅動電源，所述驅動裝置控制連接所述LED光源組件，以控制多個所述LED光源閃爍。

6.根據權利要求5所述的防撞燈，其特征在于：所述殼體內置若干個腔室，所述驅動電源與所述LED光源組件分別位于不同所述的腔室內。

7.根據權利要求6所述的防撞燈，其特征在于：所述透鏡的底部一圈還設置有凸緣，所述殼體上還固定連接有壓環，所述殼體通過以所述壓環壓住所述凸緣來固定所述透鏡；所述凸緣與所述壓環之間還設置有密封圈。

8.根據權利要求7所述的防撞燈，其特征在于：所述密封圈沿所述透鏡縱向方向上的截面為U型，材質為硅橡膠材質；所述透鏡的材質為玻璃。

9.根據權利要求8所述的防撞燈，其特征在于：所述殼體靠近于所述驅動電源一端的外周均勻分布有環狀的散熱鰭片。

10.根據權利要求1或2所述的防撞燈，其特征在于，所述透鏡的表面輪廓的確定為：

將入射到透鏡的光線角度θ劃分為兩部分，全反射θ∈[0°，46.85°]，折射θ∈[46.85°，90°]；

將全反射的出射光反射至α∈[85°，90°]，規劃出射全反射角度α為若干份，使得△α內的光通量互相相等，基于

使ΔΦ_光源＝ΔΦ_反射透鏡，得到全反射透鏡的入射光線和出射光線的角度對應關系；

根據入射面出射光線的單位向量，并結合入射光線的幾何關系計算得到全反射入射面的輪廓坐標；

利用折射定律：n_o×sinθ＝n_i×sinα

其中，n_o為空氣折射率，n_i為透鏡折射率，θ為全反射透鏡入射面入射光線和法線的夾角，α為入射面出射光線和法線的夾角；得到全反射面入射光線的單位向量；

當n_o為空氣折射率，n_i為透鏡折射率，θ為全反射透鏡出射面出射光線和法線的夾角，α為出射面入射光線和法線的夾角；得到全反射面出射光線的單位向量；

結合全反射反射面出射光線單位向量和全反射入射面出射光線單位向量，通過Snell公式得到全反射反射面對應入射點的法線向量，Snell公式：

其中，為出射光線單位向量，為入射光線單位向量，為入射點處的法線向量；

利用切面迭代的方法和透鏡輪廓尺寸計算出全反射的曲面坐標點：其中，為曲面切線，由兩個無限接近的相鄰點可以近似求得，得到全反射各表面點的集合；

折射入射面的起點為光源角度θ為46.85°時全反射入射面的坐標點，根據已確定的光室脫模斜度和光源入射角度得到折射入射面的輪廓坐標；

折射需要出射的光通量為：Φ_折射透鏡＝Φ_總-Φ_{全反射透鏡}

對于光源有公式；

使得ΔΦ_光源＝ΔΦ_折射透鏡，得到折射入射光線和出射光線的角度對應關系，由入射光線角度和折射定律可計算得到折射出射面的入射光線角度及單位向量，結合折射出射面入射光線單位向量和折射出射光線單位向量，計算得到折射出射面對應位置的法線向量，利用切面迭代得出折射出射面輪廓坐標；

以光源出射光線角度90°時的光線對應折射出射光線90°為計算起點，得到透鏡表面輪廓的坐標點。