本发明属于透镜,尤其涉及挤出透镜构造方法、挤出透镜及洗墙灯。
背景技术:
1、洗墙灯是一种特定的照明设备,主要应用于建筑装饰照明,以及勾勒大型建筑的轮廓等方面。洗墙灯如水般洗过墙面,用光描绘出墙面的轮廓。它通常采用隐藏式安装,使光源本身不直接暴露,创建出均匀且柔和的光线效果。
2、目前市场上的洗墙灯多采用圆形透镜。例如公开号为cn219713149u的中国专利,公开了一种聚光透镜组及洗墙灯,包括第一透镜和第二透镜,所述第二透镜设置在所述第一透镜的上方,所述第一透镜包括第一聚光部和第二聚光部,所述第二聚光部设置在所述第一聚光部外,所述第一透镜的上表面向内凹陷,所述第一透镜与所述第二透镜之间有第一空腔。其通过在第一透镜与第二透镜之间设置空腔,可以聚拢更多的杂散光,提升光线利用率。
3、但使用圆形透镜的洗墙灯,在光效方面存在不足。例如,因为透镜的尺寸,让led之间存在较大的间距。这使得洗墙灯工作时,会在墙面的底部产生倒叉的效果。
4、故此亟需开发挤出透镜构造方法、挤出透镜及洗墙灯来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供挤出透镜构造方法、挤出透镜及洗墙灯,通过构造挤出透镜,以解决上述背景技术中提出的使用圆形透镜的洗墙灯光效较差的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明的具体技术方案如下:
3、一种挤出透镜构造方法,包括如下步骤:
4、获取透镜参数;
5、根据透镜参数,计算折射初始曲线;
6、根据折射初始曲线,计算折射延长曲线;
7、根据折射初始曲线与折射延长曲线,得到折射曲线;
8、根据透镜参数,计算反射曲线;
9、根据折射曲线与反射曲线,构造挤出透镜;
10、其中,所述折射初始曲线满足以下公式:
11、y=ax2+b;
12、其中,a通过以下公式计算得到:
13、
14、其中,x、y通过折射初始曲线的端点得到,w1为折射初始曲线的宽度;
15、b通过以下公式计算得到:
16、b=y-ax2;
17、其中,x、y通过折射初始曲线的端点得到。
18、进一步,所述根据折射初始曲线,得到折射延长曲线,包括如下步骤:
19、将折射初始曲线离散化,使用j个点表示,得到离散曲线q1qj;
20、根据离散曲线q1qj,计算折射延长曲线的若干离散点qj+i,以形成折射延长曲线。
21、进一步,所述的根据离散曲线q1qj,计算折射延长曲线的离散点qj+i,以形成折射延长曲线,包括如下步骤:
22、s321:利用折射定律,计算光线s1qi+1在离散点qi+1折射后的光线qi+1pi+1;
23、s322:根据光线qi+1pi+1及出光面,得到光线qj+ipi+1;
24、s323:获取直线qj+i-1tj+i-1,计算光线qj+ipi+1和直线qj+i-1tj+i-1的交点,得到离散点qj+i;
25、其中,直线qj+i-1tj+i-1过qj+i-1点,方向与该点切向相同。
26、进一步,所述离散点qj+i计算公式如下:
27、qj+i=pi+1+(qj+i-1,x×qj+i-1,ytj+i-1,y-qj+i-1,y×qj+i-1,xtj+i-1,x-pi+1,x×
28、qj+i-1,ytj+i-1,y+pi+1,y×qj+i-1,xtj+i-1,x)/(qj+i,xpi+1,x×qj+i-1,ytj+i-1,y-qj+i,ypi+1,y×
29、qj+i-1,xtj+i-1,x)qj+ipi+1。
30、进一步,所述反射曲线由离散点ri构成。
31、进一步,所述的根据透镜参数,得到反射曲线,包括如下步骤:
32、获取r1位置;
33、根据光源s1s2位置及r1位置,计算离散点ri;
34、所述的根据光源s1s2位置及r1位置,计算离散点ri,包括如下步骤:
35、计算反射曲线在上一离散点ri-1处的切向ti-1;
36、在离散点ri-1处增加一个朝向切向的微小位移,以得到离散点ri。
37、挤出透镜,包括透镜主体,所述透镜主体的横截面包括折射初始曲线;所述折射初始曲线满足以下公式:
38、y=ax2+b;
39、其中,a满足:
40、
41、b满足:
42、b=y-a×x2;
43、其中,x、y通过折射初始曲线的端点得到,w1为折射初始曲线的宽度。
44、进一步,所述透镜主体的横截面还包括折射延长曲线和反射曲线;
45、所述折射延长曲线包括若干离散点qj+i,所述离散点qj+i满足:
46、qj+i=pi+1+(qj+i-1,x×qj+i-1,ytj+i-1,y-qj+i-1,y×qj+i-1,xtj+i-1,x-pi+1,x×
47、qj+i-1,ytj+i-1,y+pi+1,y×qj+i-1,xtj+i-1,x)/(qj+i,xpi+1,x×qj+i-1,ytj+i-1,y-qj+i,ypi+1,y×
48、qj+i-1,xtj+i-1,x)qj+ipi+1;
49、所述反射曲线包括若干离散点ri,所述离散点ri满足:
50、ri=ri-1+ti-1×dx;
51、
52、其中,dx为微小位移,ti-1为ri-1处的切向,ri-1为上一离散点坐标。
53、一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
54、洗墙灯,包括所述方法构造的挤出透镜或所述的挤出透镜。
55、本发明具有以下优点:
56、提供了一种挤出透镜构造方法,可以简单快速构造具备折射初始曲线挤出透镜,且使得构造的挤出透镜,具备较好的光效,底部无倒叉,亮度均匀递减。
57、进一步,通过本申请折射曲线和反射曲线构造的挤出透镜,进一步增强光效,提高亮度递减的均匀性。
58、提供了一种挤出透镜,可以使用多个低功率led,达到与使用圆形透镜的高功率led更好的光效,出光面光滑,不需要在透镜的出光面增加条纹结构,不影响透镜配光。
59、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
1.一种挤出透镜构造方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的挤出透镜构造方法,其特征在于,所述根据折射初始曲线,得到折射延长曲线,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的挤出透镜构造方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的挤出透镜构造方法,其特征在于,所述离散点qj+i计算公式如下:
5.根据权利要求1所述的挤出透镜构造方法,其特征在于,所述反射曲线由离散点ri构成。
6.根据权利要求5所述的挤出透镜构造方法,其特征在于,所述的根据透镜参数,得到反射曲线,包括如下步骤:
7.挤出透镜,其特征在于,包括透镜主体,所述透镜主体的横截面包括折射初始曲线;所述折射初始曲线满足以下公式:
8.根据权利要求7所述的挤出透镜,其特征在于,所述透镜主体的横截面还包括折射延长曲线和反射曲线;
9.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
10.洗墙灯,其特征在于,包括由权利要求1-6任一项所述方法构造的挤出透镜或权利要求7或8所述的挤出透镜。
