一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜的制作方法

本实用新型涉及光学透镜技术领域，更具体的是涉及一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜。

背景技术：

路灯透镜专用于大功率LED路灯，能配合大功率LED使用，因为不同道路有不同的光学需求，比如：路灯高度、路灯杆之间的距离、道路的种类(主干路、干路、支路、庭院小区等)，因此路灯透镜的角度要求也不尽相同，一般来讲，常规单偏光路灯，主干路路灯杆高度为10-12M，路灯杆相距为30-35M，对称方向角度在145°-155°左右，偏光方向与道路宽度以及安装的仰角有关，一般在50°-80°左右。

常规路灯只有一侧偏光，即将灯杆一侧的光尽量偏折到道路上，而行车方向为对称配光，安装方式多为双向对称布灯或者双向交错布灯或单侧布灯，由于人行道并不是很宽，一般为3-4米宽，如果双向布灯比较浪费，而且布局不合理，不利于整体规划，目前人行道路灯安装方式大多为对角方向各装一展灯，那么如果用常规形式的路灯进行照明，达不到好的照明效果，光在道路上的利用率很低，很多光照射不到人行道上，而且安装高度相对比较矮，一般5-7米高，所以所需要的偏光角度比较大，如图1所示，现有单偏光形式的路灯透镜在水平和垂直方向的均照度和均匀性都比较差，光照射到人行道上的亮度较低。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有单偏光形式的路灯透镜在水平和垂直方向的均照度和均匀性都比较差，光照射到人行道上的亮度较低的技术问题，本实用新型提供一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜，包括双偏光透镜本体，双偏光透镜本体底部开设有进光口，进光口下方设置有光源，进光口顶面为弧形入光面，双偏光透镜本体顶面为弧形出光面，弧形出光面由依次首尾相连的第一出光面、第二出光面、第四出光面和第三出光面组成，第一出光面、第二出光面、第三出光面和第四出光面均为自由曲面且曲率依次递减，双偏光透镜本体远离第四出光面的一端一体连接有光线反射部，光线反射部整体呈弧形，光线反射部两末端分别连接在第二出光面和第三出光面侧端，光线反射部底部开设有凹槽，凹槽靠近进光口的一面为反射面，光线反射部顶面为出光平面，光线反射部两末端的夹角为α，α≥90°。

进一步地，反射面与水平面之间的夹角为β，40°≤β≤60°。

进一步地，反射面为自由曲面。

进一步地，双偏光透镜本体和光线反射部的材质均为透明的PC或PMMA。

工作原理：光源发出的光线经过弧形入光面进行折射，一部分光线直接从弧形出光面出去，这部分光线大部分分布在双偏光透镜本体的第四出光面方向(即主偏光区域)，其余部分光线折射到反射面上，将光线反射后再从出光平面出去，从出光平面出去的光线也朝着双偏光透镜本体的第四出光面方向，从而将这部分浪费的光线合理利用起来。

本实用新型的有益效果如下：

1、光源发出的光线经过弧形入光面进行折射，由于第一出光面、第二出光面、第三出光面和第四出光面均为自由曲面且曲率依次递减，光线主要朝着弧形出光面曲率较小的部位折射出去，即一部分光线直接从第二出光面、第三出光面和第四出光面出去，这部分光线大部分分布在双偏光透镜本体主偏光方向的区域内，其余部分光线折射到反射面上，将光线反射后再从出光平面出去，由于光线反射部是设置在双偏光透镜本体的第四出光面(即主偏光区域)的反向位置(即非偏光区域)，且光线反射部整体呈弧形，光线反射部首尾两端的夹角为a，a≥90°，覆盖区域广，因此反射面可将折射到非偏光区域的这部分光线合理利用起来，通过本实用新型发散出的光线在水平和垂直方向(即双偏光)的均照度和均匀性都比较好，提高了光照射到人行道上的亮度，实用性强。

2、反射面与水平面之间的夹角为β，40°≤β≤60°，通过实验证明，将反射面倾斜角度设置在40°-60°之间，可将大部分折射到反射面的光线反射到出光平面，均能达到使用要求。

3、反射面为自由曲面，自由曲面光学透镜具有更大的面型自由度，符合光学设计理论。

附图说明

图1是现有单偏光形式的路灯透镜的光线路径图；

图2是本实用新型一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜的结构示意图；

图3是图2的俯视图结构示意图；

图4是本实用新型的主偏光方向指引图；

图5是本实用新型的光线路径图(侧视角)；

图6是本实用新型的光线路径图(俯视角)。

附图标记：1-双偏光透镜本体，2-进光口，3-光源，4-弧形入光面，5-第一出光面，6-第二出光面，7-第四出光面，8-第三出光面，9-光线反射部，10-凹槽，11-反射面，12-出光平面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1到6所示，本实施例提供一种用于人行道路灯的高利用率双偏光透镜，包括双偏光透镜本体1，双偏光透镜本体1底部开设有进光口2，进光口2下方设置有光源3，进光口2顶面为弧形入光面4，双偏光透镜本体1顶面为弧形出光面，弧形出光面由依次首尾相连的第一出光面5、第二出光面6、第四出光面7和第三出光面8组成，第一出光面5、第二出光面6、第三出光面8和第四出光面7均为自由曲面且曲率依次递减，双偏光透镜本体1远离第四出光面7的一端一体连接有光线反射部9，光线反射部9整体呈弧形，光线反射部9两末端分别连接在第二出光面6和第三出光面8侧端，光线反射部9底部开设有凹槽10，凹槽10靠近进光口2的一面为反射面11，光线反射部9顶面为出光平面12，光线反射部9两末端的夹角为α，α≥90°。

光源发出的光线经过弧形入光面进行折射，由于第一出光面、第二出光面、第三出光面和第四出光面均为自由曲面且曲率依次递减，光线主要朝着弧形出光面曲率较小的部位折射出去，即一部分光线直接从第二出光面、第三出光面和第四出光面出去，这部分光线大部分分布在双偏光透镜本体主偏光方向的区域内，其余部分光线折射到反射面上，将光线反射后再从出光平面出去，由于光线反射部是设置在双偏光透镜本体的第四出光面(即主偏光区域)的反向位置(即非偏光区域)，且光线反射部整体呈弧形，光线反射部首尾两端的夹角为α，α≥90°，覆盖区域广，因此反射面可将折射到非偏光区域的这部分光线合理利用起来，通过本实用新型发散出的光线在水平和垂直方向(即双偏光)的均照度和均匀性都比较好，提高了光照射到人行道上的亮度，实用性强。

进一步地，反射面11与水平面之间的夹角为β，40°≤β≤60°，通过实验证明，将反射面倾斜角度设置在40°-60°之间，可将大部分折射到反射面的光线反射到出光平面，均能达到使用要求，其中β的最佳角度为45°。

进一步地，反射面11为自由曲面，自由曲面光学透镜具有更大的面型自由度，符合光学设计理论。

进一步地，双偏光透镜本体1和光线反射部9的材质均为透明的PC或PMMA，PC材料具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，还具有较高的强度、耐热性和耐寒性，PMMA具有良好的光学性、绝缘性、加工性及耐候性，保证透镜本体使用寿命长，两种材料均能满足使用要求。

应当注意的是，本实用新型和专利名称为“一种提高type类路灯街边利用率的路灯透镜”，申请号为“201621483640.3”的专利虽原理一样，但运用的透镜类型完全不一样，“一种提高type类路灯街边利用率的路灯透镜”中的透镜本体是单偏光透镜，将反射结构设置在两个曲率一样的出光面的对称中心，而本实用新型的主体是双偏光透镜，有四个曲率不同的出光面，反射结构设置位置也相应发生变化。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。