高截光透镜控光组件.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020997458.X (22)申请日 2020.06.03 (73)专利权人 浙江意博高科技术有限公司 地址 313000 浙江省湖州市德清县乾元镇 华宝街568号 专利权人 资桂林 (72)发明人 赵合昌徐根达资桂林邓明伟 (74)专利代理机构 江苏瑞途律师事务所 32346 代理人 韦超峰 (51)Int.Cl. F21S 2/00(2016.01) F21V 5/04(2006.01) F21V 7/10(2006.01) F21V 13/04(2006.01) F。

2、21Y 115/10(2016.01) (54)实用新型名称 一种高截光透镜控光组件 (57)摘要 本实用新型公开了一种高截光透镜控光组 件， 属于LED照明领域。 本实用新型的控光组件包 括同轴设置的LED光源、 凸透镜、 条纹片， LED光源 相对凸透镜的入射面设置且位于凸透镜的焦点 处， 条纹片相对凸透镜的出射面设置， LED光源经 过凸透镜边缘的光线与轴心方向形成入射角的 角度范围为45 75 。 本实用新型克服了现有技 术中补光灯组件截光性不佳导致眩光的不足， 提 供了一种高截光透镜控光组件， 凸透镜针对LED 光源出光角度在45 75 范围内的光线进行收 集， 从而将出光角度大于7。

3、5 的光线截除， 提高了 控光组件的截光性从而抑制夜间行车时产生的 眩光， 降低驾驶员在被拍照时的 “刺眼” 程度。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 212178581 U 2020.12.18 CN 212178581 U 1.一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 包括同轴设置的LED光源(100)、 凸透镜 (200)、 条纹片(300)， 所述LED光源(100)相对所述凸透镜(200)的入射面(210)设置且位于 所述凸透镜(200)的焦点处， 所述条纹片(300)相对所述凸透镜(200)的出射面(211)设置， 所述LED光源(100)经过所述凸透镜(200)边缘的光线。

4、与轴心方向形成入射角(110)， 所述入 射角(110)的角度范围为45 75 。 2.根据权利要求1所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述凸透镜(200)为 双凸透镜或平凸透镜。 3.根据权利要求1所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述LED光源(100)为 矩形单芯片LED光源。 4.根据权利要求3所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述条纹片(300)上 设置用于反射光线的条纹光栅， 所述条纹光栅沿所述矩形单芯片LED光源的侧边方向平行 设置。 5.根据权利要求4所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述条纹光栅包括第 一条纹(310)和第二条纹。

5、(311)， 所述第一条纹(310)和第二条纹(311)的设置方向相互垂 直。 6.根据权利要求5所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述第一条纹(310) 之间、 以及所述第二条纹(311)之间均等距布置。 7.根据权利要求5所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述第一条纹(310) 和第二条纹(311)设置于所述条纹片(300)相对的两个侧面上。 8.根据权利要求5所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述第一条纹(310) 和第二条纹(311)设置于所述条纹片(300)的同一侧面上并相互交错形成条纹网格(313)。 9.根据权利要求18任一项所述的一种高截光透。

6、镜控光组件， 其特征在于： 所述入射 角(110)的角度为60 。 10.根据权利要求9所述的一种高截光透镜控光组件， 其特征在于： 所述凸透镜(200)与 所述条纹片(300)由透明玻璃或PC或PMMA材质制成。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212178581 U 2 一种高截光透镜控光组件 技术领域 0001 本实用新型属于LED照明技术领域， 更具体地说， 涉及一种高截光透镜控光组件。 背景技术 0002 在道路监控中， 为了弥补晚间光照不足， 通常在摄像机旁设置补光灯。 因此， 道路 监控补光灯广泛应用于道路交通监控领域， 起到警示、 抓拍的作用。 但由于补光灯属于高光 强补光灯。

7、具， 在爆闪拍照时通常会引起人眼的不舒适。 道路监控的本意是提高道路交通的 安全性， 但如果补光灯过于 “刺眼” 由导致驾驶员不舒适而引发交通事故， 则与交通补光灯 的作用背道而驰。 0003 灯具对人眼造成不舒适性主要取决于两点， 一是光的强弱， 二是照射时间。 但摄像 必须保证足够的光照度， 因此需要控制灯光照射驾驶员的时间。 事实上， 道路监控摄取的区 域很有限， 光照只需要补偿此区域， 只要求此区域被照射， 而区域外基本无光。 目前， 常用的 补光灯通常采用TIR全反射透镜， 其光斑偏圆， 且光斑过度较均匀性， 没有明显的截止线。 0004 针对补光灯光斑过度均匀、 截光不明显导致眩光。

8、的不足， 现有技术中已有相关技 术方案公开， 如专利申请号： 2010201327060， 申请日： 2010年3月16日， 发明创造名称为： 一 种用于高清监控的LED补光灯的透镜， 该申请案中透镜的近LED光源端表面为球面或非球 面， 透镜的远LED光源端表面为柱面， 柱面的轴心方向为水平方向或垂直方向， 透镜侧面为 内侧光线全反射面。 LED光源发出的光一部分经过透镜侧面的反射后再经过透镜折射， 另一 部分直接经过透镜折射， 经过该透镜折射后配光分布为在水平方向上为大角度配光， 在垂 直方向上为小角度配光， 从而能够在远处的被照面上产生窄长条形光斑， 使得道路监控补 光的照明均匀性得到了。

9、提升， 提高了光能的利用率。 但是该方案对于灯具的截光性提升有 限， 防眩光性能值得进一步改进。 0005 综上所述， 如何针对现有技术中补光灯截光性不佳导致眩光的不足， 设计一种截 光性能优异的光学控光元件， 以保证道路行车的安全， 是现有技术中亟需解决的技术问题。 实用新型内容 0006 1.实用新型要解决的技术问题 0007 本实用新型克服了现有技术中补光灯组件截光性不佳导致眩光的不足， 提供了一 种高截光透镜控光组件， 凸透镜针对LED光源出光角度在45 75 范围内的光线进行收集， 从而将出光角度大于75 的光线截除， 提高了控光组件的截光性从而抑制夜间行车时产生 的眩光， 降低驾驶。

10、员在被拍照时的 “刺眼” 程度。 0008 2.技术方案 0009 为达到上述目的， 本实用新型提供的技术方案为： 0010 本实用新型的一种高截光透镜控光组件， 包括同轴设置的LED光源、 凸透镜、 条纹 片， LED光源相对凸透镜的入射面设置且位于凸透镜的焦点处， 条纹片相对凸透镜的出射面 设置， LED光源经过凸透镜边缘的光线与轴心方向形成入射角， 入射角的角度范围为45 说明书 1/4 页 3 CN 212178581 U 3 75 。 0011 作为本实用新型更进一步的改进， 凸透镜为双凸透镜或平凸透镜。 0012 作为本实用新型更进一步的改进， LED光源为矩形单芯片LED光源。 。

11、0013 作为本实用新型更进一步的改进， 条纹片上设置用于反射光线的条纹光栅， 条纹 光栅沿矩形单芯片LED光源的侧边方向平行设置。 0014 作为本实用新型更进一步的改进， 条纹光栅包括第一条纹和第二条纹， 第一条纹 和第二条纹的设置方向相互垂直。 0015 作为本实用新型更进一步的改进， 第一条纹之间、 以及第二条纹之间均等距布置。 0016 作为本实用新型更进一步的改进， 第一条纹和第二条纹设置于条纹片相对的两个 侧面上。 0017 作为本实用新型更进一步的改进， 第一条纹和第二条纹设置于条纹片的同一侧面 上并相互交错形成条纹网格。 0018 作为本实用新型更进一步的改进， 入射角的角度。

12、为60 。 0019 作为本实用新型更进一步的改进， 凸透镜与条纹片由透明玻璃或PC或PMMA材质制 成。 0020 3.有益效果 0021 采用本实用新型提供的技术方案， 与现有技术相比， 具有如下有益效果： 0022 (1)本实用新型的一种高截光透镜控光组件， LED光源经过凸透镜边缘的光线与轴 心方向形成入射角， 入射角的角度范围为45 75 ， 凸透镜针对LED光源出光角度在45 75 范围内的光线进行收集， 从而将出光角度大于75 的光线截除， 以此来提高控光组件的 截光性， 抑制夜间行车时产生的眩光， 降低驾驶员在被拍照时的 “刺眼” 程度。 0023 (2)本实用新型的一种高截光。

13、透镜控光组件， 采用矩形发光芯片的LED光源， 利用 芯片成像， 即目标面上的光斑实际为芯片的像， 芯片是一个均匀发光的矩形发光片， 其边缘 很明显， 因此得到的光斑边缘也很明显， 从而达到光斑的高截光性。 0024 (3)本实用新型的一种高截光透镜控光组件， 凸透镜对不同波长光线折射率不同， 光线会产生色散而在原始光斑边缘产生黄斑， 在凸透镜的一端设置条纹片可以对原始光斑 边缘的黄斑进行消除， 有利于得到清晰的成像， 可广泛应用于道路监控领域。 附图说明 0025 图1为本实用新型中控光组件(未设置条纹片)的结构示意图； 0026 图2为本实用新型中控光组件(未设置条纹片)的侧面示意图； 0。

14、027 图3为本实用新型的一种高截光透镜控光组件的光线路径示意图； 0028 图4为本实用新型的一种高截光透镜控光组件的立体结构示意图； 0029 图5为本实用新型的一种高截光透镜控光组件的侧视图； 0030 图6为本实用新型中条纹片(双面单条纹)的结构示意图； 0031 图7为本实用新型中条纹片(双面双条纹)的结构示意图； 0032 图8为本实用新型中控光组件(方形单芯片LED光源、 未设置条纹片)形成的原始光 斑示意图； 0033 图9为本实用新型中控光组件(长方形单芯片LED光源、 设置条纹片)拉伸后的矩形 说明书 2/4 页 4 CN 212178581 U 4 光斑示意图。 0034。

15、 示意图中的标号说明： 0035 100、 LED光源； 110、 入射角； 200、 凸透镜； 210、 入射面； 211、 出射面； 300、 条纹片； 310、 第一条纹； 311、 第二条纹； 313、 条纹网格。 具体实施方式 0036 为进一步了解本实用新型的内容， 结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。 0037 结合图1至图4， 本实施例的一种高截光透镜控光组件， 包括同轴设置的LED光源 100、 凸透镜200以及条纹片300， 同轴设置是指三者中心位于同一直线上， LED光源100相对 凸透镜200的入射面210设置且位于凸透镜200的焦点处， 条纹片300相对凸透镜20。

16、0的出射 面211设置， LED光源100经过凸透镜200边缘的光线与轴心方向形成入射角110， 入射角110 的角度范围为45 75 。 0038 现有技术中常用的补光灯通常采用TIR全反射透镜， 其光斑偏圆， 且光斑过度较均 匀性， 没有明显的截止线。 本实施例中采用凸透镜200对LED光源100进行截光， 凸透镜200包 括相对LED光源100设置的入射面以及相对条纹片300设置的出射面， 本实施例中凸透镜200 并不会收集LED光源100发出的所有光线， 而是针对LED光源100出光角度在45 75 范围内 的光线进行收集， 从而将出光角度大于75 的光线截除， 以此来提高控光组件的截。

17、光性。 0039 具体地， 凸透镜200为双凸透镜或平凸透镜， 凸透镜200的入/出射面可以为凸面或 平面， 也可以入/出射面均为凸面。 具体在本实施例中， 凸透镜200为平凸透镜， 其相对LED光 源100设置的入射面为平面， 相对条纹片300设置的出射面为凸面。 0040 优选的， 本实施例中LED光源100为矩形单芯片LED光源， 即， LED光源100可以为长 方形或正方形单芯片结构。 结合图5， 作为一种实施方式， 本实施例中LED光源100的发光芯 片为正方形， 正方形发光芯片中心经过凸透镜200的最外端点的光线与轴心方向形成入射 角110， 该入射角110的范围为45 75 ， 。

18、此处所指轴心方向是指LED光源100、 凸透镜200以 及条纹片300同轴设置的方向。 优选的， 本实施例中入射角110的角度为60 ， 即凸透镜200针 对LED光源100出光角度在60 范围内的光线进行收集， 从而将出光角度大于60 的光线截 除， 从而提高控光组件的截光性。 0041 本实施例中的透镜为具有成像功能的凸透镜200， LED光源100设置于凸透镜200的 焦点位置， 通过凸透镜200在目标面可形成方形或矩形光形。 本实施例利用芯片成像， 即目 标面上的光斑实际为芯片的像， 芯片是一个均匀发光的矩形发光片， 其边缘很明显， 因此得 到的光斑边缘也很明显， 从而达到光斑的高截光。

19、性。 0042 进一步地， 结合图8和图9， 由于道路监控摄像机的镜头画面通常为矩形， 本实施例 采用长方形单芯片LED光源， 其产生的光线经过凸透镜200截光得到的长方形光斑更有利于 提高光的利用率。 0043 本实施例的一种高截光透镜控光组件， 可以实现高截光性的矩形光斑， 其光斑区 域只照射拍摄区域， 提高了光的利用率， 可以抑制夜间行车时产生的眩光， 提高舒适性， 保 证在测量车速时对驾驶车辆进行抓拍的安全性， 实现了对驾驶员超速行驶的安全监控。 0044 进一步地， 本实施例中条纹片300上设置用于反射光线的条纹光栅， 条纹光栅沿矩 形单芯片LED光源的侧边方向平行设置， 即当LED。

20、光源100为长方形单芯片结构时， 条纹光栅 说明书 3/4 页 5 CN 212178581 U 5 沿单芯片LED光源的长度方向或宽度方向设置,当LED光源100为方形单芯片结构时， 条纹光 栅沿单芯片LED光源的任意侧边方向平行设置。 0045 具体在本实施例中， 条纹光栅包括第一条纹310和第二条纹311， 第一条纹310和第 二条纹311的设置方向相互垂直。 优选的， 第一条纹310之间、 以及第二条纹311之间均等距 布置。 0046 结合图6， 具体在本实施例中， 第一条纹310和第二条纹311设置于条纹片300相对 的两个侧面上， 即本实施例中的条纹片300为双面条纹片， 设置条。

21、纹的侧面应当为用于接收 光线的两侧面。 0047 本实施例在条纹片300的两个侧面上分别设置相互垂直的第一条纹310和第二条 纹311， 第一条纹310和第二条纹311可以在横向与纵向两个方向将凸透镜200形成的原始光 斑在横向与纵向方向上分别作拉伸。 对于成像的凸透镜200， 由于不同波长光线折射率不 同， 光线会产生色散而在原始光斑边缘产生黄斑， 因此在凸透镜200的一端设置条纹片300 可以具有混光而消除黄斑的作用。 0048 优选的， 本实施例中凸透镜200与条纹片300由透明玻璃或PC或PMMA材质制成。 0049 结合图7， 作为另一种实施方式， 本实施例中第一条纹310和第二条纹。

22、311设置于条 纹片300的同一侧面上并相互交错形成条纹网格313。 具体在本实施例中， 条纹片300上用于 接收光线的相对两个侧面均设置横纵交错的第一条纹310和第二条纹311， 以对原始光斑边 缘产生的黄斑进行消除。 0050 综上， 本实用新型的一种高截光透镜控光组件， 具有优异的高截光性能， 且可以对 原始光斑边缘的黄斑进行消除， 从而降低驾驶员在被拍照时的 “刺眼” 程度， 提高驾驶舒适 性， 可广泛应用于道路监控领域。 0051 以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述， 该描述没有限制性， 附图 中所示的也只是本实用新型的实施方式之一， 实际的结构并不局限于此。 所以， 如果本领域 的普通技术人员受其启示， 在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下， 不经创造性的设计出 与该技术方案相似的结构方式及实施例， 均应属于本实用新型的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 212178581 U 6 图1 图2 图3 说明书附图 1/5 页 7 CN 212178581 U 7 图4 图5 说明书附图 2/5 页 8 CN 212178581 U 8 图6 图7 说明书附图 3/5 页 9 CN 212178581 U 9 图8 说明书附图 4/5 页 10 CN 212178581 U 10 图9 说明书附图 5/5 页 11 CN 212178581 U 11 。