偏光透镜及照明灯具

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种偏光透镜及照明灯具。

背景技术

为了满足特殊使用场景，例如：屋檐处由于安装空间或电源位置等原因无法使用射灯直下式照明时，亟需一款能够避开屋檐底面即偏向屋檐一侧安装，例如紧贴墙面安装同时光线仍然向下出光的照明灯具。

发明内容

本发明提供一种偏光透镜，用以解决现有技术中屋檐底面空间受限等原因造成的灯具安装困难的缺陷；实现避开屋檐底面安装同时光线仍然向下出光的偏光透镜。

本发明实施例提供一种偏光透镜，包括：

透镜本体，所述透镜本体的安装侧设有光源安装槽，所述光源安装槽的第一槽壁形成第一入光面，所述光源安装槽的底壁形成第二入光面，所述光源安装槽的第二槽壁形成第三入光面；

所述透镜本体设有用于对所述第一入光面的入射光线进行两次全反射的反射曲面，用于对所述第二入光面的入射光线进行一次全反射的反射斜面，用于对所述第三入光面的入射光线分别进行一次全反射的一对相对设置的反射平面，所述透镜本体还设有用于所述反射曲面出光的第一出光面，用于所述反射斜面出光的第二出光面和用于所述反射平面出光的第三出光面；

所述第一出光面、所述第二出光面和所述第三出光面的出射光线朝向同一侧且与对应的所述第一入光面、所述第二入光面和所述第三入光面的入射光线偏折设置。

根据本发明的一个实施例，所述透镜本体包括沿第一方向依次连接的第一子透镜、第二子透镜和第三子透镜，所述反射曲面设于所述第一子透镜的顶面，所述第一入光面与所述第一出光面均位于所述第一子透镜的底面且由所述第二子透镜隔开。

根据本发明的一个实施例，所述第二入光面设于所述第二子透镜的侧面且与所述第一入光面连接，所述反射斜面的一端与所述第一子透镜的底面连接，所述反射斜面的另一端与所述第二出光面呈角度连接，所述第二出光面位于所述第一出光面的下方。

根据本发明的一个实施例，所述第三入光面设于所述第三子透镜的侧面且与所述第二入光面连接，一对所述反射平面中的一个与所述第三入光面连接，一对所述反射平面中的另一个与所述第二出光面垂直连接；所述第三出光面包括两个，两个所述第三出光面设于所述第三子透镜的底面并位于一对所述反射平面之间；两个所述第三出光面呈角度连接。

根据本发明的一个实施例，所述反射斜面与所述第二出光面呈45度夹角连接；所述第一出光面、所述第二出光面和所述第三出光面的出射光线与对应的所述第一入光面、所述第二入光面和所述第三入光面的入射光线呈90度设置。

根据本发明的一个实施例，所述第一子透镜、所述第二子透镜和所述第三子透镜一体挤出成型并沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直。

根据本发明的一个实施例，所述第二子透镜的数量为两个，两个所述第二子透镜沿出光方向层叠设置，且两个所述第二出光面的出光区域在光线的投影面上彼此错开。

根据本发明的一个实施例，在光线的投影面上，所述第一出光面的出光区域、所述第二出光面的出光区域以及所述第三出光面的出光区域依次错开。

根据本发明的一个实施例，所述第一出光面和所述第二出光面的出光区域均分布有若干相互连接的微结构；所述第三出光面的出光区域选择性地设有所述微结构。

根据本发明的一个实施例，所述第二入光面设置为外凸的第一弧面，所述第三入光面设置为外凸的第二弧面，靠近所述第二出光面所在侧的所述第三出光面设置为外凸的第三弧面；所述反射曲面为外凸曲面。

本发明实施例还提供一种照明灯具，包括：

光源；

偏光透镜，所述光源安装于所述光源安装槽。

根据本发明的一个实施例，还包括壳体，所述透镜本体的安装侧安装于所述壳体内并贴靠所述壳体的第一侧壁；

所述壳体的顶面由所述第一侧壁向相对的第二侧壁倾斜向下设置；

所述透镜本体为条形拉伸透镜，所述光源的数量为多个，所述多个光源沿所述光源安装槽的延伸方向依次排列。

本发明提供的偏光透镜，通过在透镜本体的安装侧设有光源安装槽，所述光源安装槽的第一槽壁形成第一入光面，所述光源安装槽的底壁形成第二入光面，所述光源安装槽的第二槽壁形成第三入光面；所述透镜本体设有用于对所述第一入光面的入射光线进行两次全反射的反射曲面，用于对所述第二入光面的入射光线进行一次全反射的反射斜面，用于对所述第三入光面的入射光线分别进行一次全反射的一对相对设置的反射平面，所述透镜本体还设有用于所述反射曲面出光的第一出光面，用于所述反射斜面出光的第二出光面和用于所述反射平面出光的第三出光面；所述第一出光面、所述第二出光面和所述第三出光面的出射光线朝向同一侧且与对应的所述第一入光面、所述第二入光面和所述第三入光面的入射光线偏折设置。由此，入射光线进入第一入光面、第二入光面和第三入光面之后，经过反射曲面进行两次全反射并由第一出光面出光、经过反射斜面进行一次全反射由第二出光面出光，以及分别经过一对反射平面进行一次全反射由第三出光面出光，出射光线并非沿着入射光线的方向，而是偏折一定的角度出射，由此实现了偏光的效果。对于一些特殊的安装场合，例如屋檐下表面由于空间狭小无法安装照明灯具时，可以采用本实施例的偏光透镜，安装方便。

此外，应用了本实施例偏光透镜的照明灯具可以安装于屋檐一侧的墙壁上，由于能够实现偏光，因此能够实现同样的向下照射的效果，此外，墙壁的安装空间较大，相对于安装于屋檐下，安装更加方便，而且对于不同规格的灯具，也能够有更多的选择空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的偏光透镜的轴向剖视示意图；

图2是图1的A处放大示意图；

图3是本发明实施例的偏光透镜的光路示意图；

图4是本发明提供的照明灯具的安装状态示意图；

图5是本发明提供的照明灯具一个角度的立体结构示意图；

图6是本发明实施例的偏光透镜的配光图，其中，光源的出光方向朝向纸面。

附图标记：

100：透镜本体；110：第一子透镜；111：第一出光面；112：反射曲面；113：第一入光面；120：第二子透镜；121：第二出光面；122：反射斜面；123：第二入光面；130：第三子透镜；131：第三出光面；1311：第三弧面；132：第一反射平面；133：第二反射平面；134：第三入光面；140：微结构；150：光源安装槽；200：光源；300：壳体；310：第一侧壁；320：第二侧壁；330：底板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图6描述本发明的偏光透镜。

一方面，本发明实施例提供一种偏光透镜，如图1至图3所示，主要包括透镜本体100。

具体地，透镜本体100的安装侧设有光源安装槽150，可以理解的是，光源安装槽150具有两个相对的侧壁和一个底壁，具体地，本实施例中，两个侧壁规定为第一槽壁和第二槽壁，光源安装槽150的第一槽壁形成第一入光面113，光源安装槽150的底壁形成第二入光面123，光源安装槽150的第二槽壁形成第三入光面134，可见，本实施例的第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134位于同一侧且依次连接。光源安装槽150用于安装光源，光源为第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134同时提供入射光线。

本实施例中，透镜本体100的一侧为安装侧，相对的另一侧为透镜本体100的出光侧，透镜本体100通过安装侧安装于下文提及的壳体300中，光源位于安装侧，也即安装侧为入光侧，出射光线从出光侧出光。

本实施例中，透镜本体100设有用于对第一入光面113的入射光线进行两次全反射的反射曲面112，用于对第二入光面123的入射光线进行一次全反射的反射斜面122，用于对第三入光面134的入射光线分别进行一次全反射的一对相对设置的反射平面，透镜本体100还设有用于反射曲面112出光的第一出光面111，用于反射斜面122出光的第二出光面121和用于反射平面出光的第三出光面131。

具体地，第一出光面111、第二出光面121和第三出光面131的出射光线朝向同一侧且与对应的第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134的入射光线偏折设置。由此，入射光线进入第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134之后，经过反射曲面112进行两次全反射并由第一出光面111出光、经过反射斜面122进行一次全反射由第二出光面121出光，以及分别经过一对反射平面进行一次全反射由第三出光面131出光，出射光线并非沿着入射光线的方向出射，而是偏折一定的角度出射，由此实现了偏光的效果。对于一些特殊的安装场合，例如屋檐下表面由于空间狭小无法安装照明灯具时，可以采用本实施例的偏光透镜，安装方便；应用了本实施例偏光透镜的照明灯具可以安装于屋檐一侧的墙壁上，由于能够实现偏光，因此能够实现同样的向下照射的效果，此外，墙壁的安装空间较大，相对于安装于屋檐下，安装更加方便，而且对于不同规格的灯具，也能够有更多的选择空间。

根据本发明的一个实施例，透镜本体100包括沿第一方向依次连接的第一子透镜110、第二子透镜120和第三子透镜130，反射曲面112设于第一子透镜110的顶面，第一入光面113与第一出光面111均位于第一子透镜110的底面且由第二子透镜120隔开。反射曲面112为外凸曲面，第一入光面113的入射光线适于由外凸曲面经过两次全反射从第一出光面111出光，外凸曲面的曲率可以不同，例如曲率可以由大变小再变大，或者由小变大等等，只要能够满足第一子透镜110的入射光线经过两次全反射从第一出光面111出射即可，可以理解的是，出射光线经过第一出光面111之后由于介质改变发射一次折射。

根据本发明的一个实施例，第二入光面123设于第二子透镜120的侧面且与第一入光面113连接，反射斜面122的一端与第一子透镜110的底面连接，具体地，反射斜面122的一端与第一出光面111连接，当然，反射斜面122需要避开第一出光面111的出光区域，反射斜面122的另一端与第二出光面121呈角度连接，第二出光面121位于第一出光面111的下方，第二出光面121可以与第一出光面111平行设置。第二入光面123的入射光线适于由反射斜面122经过一次全反射从第二出光面121出光，由图3可知，出射光线恰好与第二出光面12垂直，出射光线不发生折射直接出光。

根据本发明的一个实施例，第三入光面134设于第三子透镜130的侧面且与第二入光面123连接，一对反射平面中的一个与第三入光面134连接，该反射平面规定为第一反射平面132，一对反射平面中的另一个与第二出光面121垂直连接，该反射平面规定为第二反射平面133，第二反射平面133避开第二出光面121的出光区域，避免对出射光形成遮挡，一对反射平面可以平行设置。第三出光面131包括两个，两个第三出光面131设于第三子透镜130的底面并位于一对反射平面之间；两个第三出光面131呈角度连接。第三入光面134适于由其中一个反射平面经过一次全反射从相邻的第三出光面131出光，并适于由另一个反射平面经过一次全反射从相邻的第三出光面131出光，具体地，第三入光面134的部分入射光线适于由第二反射平面133经过一次全反射从相邻的第三出光面131出光，第三入光面134的另一部分入射光线适于由第二反射平面133全反射至第一反射平面132并由第一反射平面132经过一次全反射从相邻的第三出光面131出光。由此，第一子透镜110、第二子透镜120和第三子透镜130均从同一侧出光并从不同的出光面出光。

可以理解的是，出射光线经过第三出光面131之后由于介质改变发射一次折射。

根据本发明的一个实施例，反射斜面122与第二出光面121呈45度夹角连接；入射光线从第二入光面123水平照射于45度的反射斜面122上，发生90度偏折(一次全反射)并从第二出光面121出光。第一出光面111、第二出光面121和第三出光面131的出射光线与对应的第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134的入射光线呈90度设置。使得本实施例的偏光透镜能够偏光90度，从图6的配光图也能够看出，该偏光透镜能够偏光90度。由此可以应用于特殊场合，例如灯具安装于偏向屋檐一侧的墙壁，实现光源偏置于一侧但能够向下出光的效果。

如图5所示，根据本发明的一个实施例，第一子透镜110、第二子透镜120和第三子透镜130一体挤出成型并沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直，也就是说，若第一方向为透镜本体100的高度方向，则第二方向为透镜本体100的长度方向，第一子透镜110、第二子透镜120和第三子透镜130沿高度方向依次连接，第一子透镜110、第二子透镜120和第三子透镜130沿同一方向拉伸形成透镜本体100，具体拉伸的长度取决于所需的偏光透镜长度，相应地，光源安装槽150呈与透镜本体100的长度相匹配的条形。

根据本发明的一个实施例，第二子透镜120的数量为两个，两个第二子透镜120沿出光方向层叠设置，且两个第二出光面121的出光区域在光线的投影面上彼此错开。通过另一个第二子透镜120的设置，可以填补第二子透镜120与第三子透镜130之间的空白区域，使得出光更加均匀。

根据本发明的一个实施例，在光线的投影面上，第一出光面111的出光区域、第二出光面121的出光区域以及第三出光面131的出光区域依次错开。为了避免多个出光区域之间相互重叠而对出光造成干扰，在光线的投影面上，第一出光面111的出光区域、第二出光面121的出光区域以及第三出光面131的出光区域依次错开，本实施例中，第一出光面111的出光区域位于第一出光面111靠近外边缘的部位，第一出光面111的出光区域仅占第一出光面111的一部分；第二出光面121的出光区域位于第二出光面121的外边缘附近，第三出光面131的出光区域位于第三出光面131的一部分。通过设置多个出光区域错开，从而多束出射光线互不干扰，均匀分布在整个出光侧，保证出光效果。

根据本发明的一个实施例，第一出光面111和第二出光面121的出光区域均分布有若干相互连接的微结构140；第三出光面131的出光区域选择性地设有微结构140，也就是说，第三出光面131的出光区域可以设置也可以不设置微结构140，由于第三出光面131位于透镜本体100的底面，在透镜本体100安装于壳体300之后，壳体300底面设有混光板，第三出光面131距离混光板较近，通过混光板的混光作用，可以省去在第三出光面131设置微结构140，可以节省加工工序和成本。如图2所示，为第二出光面121的微结构140，其他出光面的微结构140和第二出光面121的微结构140形状一致，每个微结构140折射出一个基本相同的光斑并重叠，达到有效的混光效果，从而解决光源本身光色出光不均匀的问题，无需对透镜进行蚀纹或加膜处理，降低成本。

本实施例中，微结构140为相互连接的外凸的曲面或半球面，当然还可以是其他结构形式，本实施例不做具体限定。

为了简化加工，本实施例采用仅在各出光面的出光区域加工微结构140，当然，也可以在整个第一出光面111、第二出光面121以及一对第三出光面131上加工微结构140，本实施例不做具体限定。

根据本发明的一个实施例，为了结构优化，第二入光面123设置为外凸的第一弧面，为了形成所需的入射角度，第三入光面134设置为外凸的第二弧面，靠近第二出光面121所在侧的第三出光面131设置为外凸的第三弧面1311，即与第二反射平面133相邻的第三出光面131设置为外凸的第三弧面1311，第三弧面1311的弧度较为平缓，可以根据需要设定所需的弧度，通过设置第三弧面1311，对经过该第三弧面1311的出射光线形成收拢的效果，让光线向该第三弧面1311的下方偏移，从而与相对的另一个第三出光面131的出射光线形成避让，达到较好的出光效果。两个第三出光面131之间形成类似三角形的缺口。

另一方面，如图1、图4和图5所示，本发明实施例还提供一种照明灯具，包括：

光源200，光源200可以是LED光源；

偏光透镜，光源200安装于光源安装槽150，光源200为第一入光面113、第二入光面123和第三入光面134提供入射光线，并从第一出光面111、第二出光面121和第三出光面131偏折一定的角度出光，由此实现了偏光的效果。对于一些特殊的安装场合，例如屋檐下表面由于空间狭小无法安装照明灯具时，可以采用本实施例的照明灯具，可以安装于屋檐一侧的墙壁上，由于能够实现偏光，因此能够实现同样的向下照射的效果，此外，墙壁的安装空间较大，相对于安装于屋檐下，安装更加方便。本实施例的偏光透镜呈条形，发光面积大，可以作为洗墙灯使用。

为了便于安装偏光透镜，根据本发明的一个实施例，还包括壳体300，透镜本体100的安装侧安装于壳体300内并贴靠壳体300的第一侧壁310；第一侧壁310为壳体300安装于墙壁的一侧，壳体300也对光源200和偏光透镜起到保护作用。

本实施例中，壳体300的顶面由第一侧壁310向相对的第二侧壁320倾斜向下设置。由此，壳体300的顶面形成类似三角形的形状，占用空间小，更能够适应安装于屋檐下的狭小空间中。壳体300的底面为出光的一侧，安装有由透明材质制成的底板330，底板330上设有混光结构，便于实现混光效果，使得出光颜色均匀一致。

本实施例中，如图5所示，透镜本体100为条形拉伸透镜，为了匹配透镜本体100的长度，光源200的数量为多个，多个光源200沿光源安装槽150的延伸方向依次排列，透镜本体100的拉伸长度可以根据具体需要而定。

综上，使用本实施例的偏光透镜可以让电源200位置处在贴紧墙面一侧，而非屋檐下表面，通过偏光透镜本身控光达到出光角度单侧偏折90°的效果，更适用于特殊的应用场景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。