一种光学透镜及轨道车辆用照明装置的制作方法

本申请涉及照明，尤其是涉及一种光学透镜及轨道车辆用照明装置。

背景技术：

1、led发光芯片是一种高效、可靠的光源技术，在各个领域得到广泛应用。led发光芯片体积小巧，对装配空间需求较小，在小型设备如手机屏幕、电子设备等中，以及大型设备如巨幕显示屏或者照明灯中均有应用。相比传统光源，led发光芯片还具有较低的能耗和长寿命，降低了生产和维护的成本。

2、目前，led发光芯片通常需要作为灯具的组成部件配合透镜使用，透镜的选择对光线的聚焦和散射起到决定性的作用。不同形状、材质和设计的透镜可以带来各种不同的光学效果，如广角照明、聚光灯效果等。透镜的使用使led发光芯片能够更好地满足不同应用场景的需求，提高光线的利用效率和均匀度。

3、然而，受限于led发光芯片本身的光束角度，大部分发光芯片的光线辐射范围约为120°，光线分布也表现为中央亮、四周暗的光斑，光线强度不够均匀，这可能导致光线浪费和效果不佳的情况，而且，在轨道车辆照明的领域，光线存在足够传播距离的前提下，这种不均匀会表现的更加明显。因此，亟需一种能使光照更加均匀的透镜，以提高光线的均匀度和利用效率，进一步优化轨道车辆用灯具的照明效果。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，制造更加均匀的光照效果，第一方面，本申请提供一种光学透镜。

2、本申请提供的一种光学透镜采用如下的技术方案：

3、一种光学透镜，包括：

4、透镜本体，所述透镜本体包括内表面及外表面，所述透镜本体还包括光轴；所述内表面形成有用于对入射其表面的光线朝远离光轴方向偏折的第一透镜；所述外表面凹设有多个第二透镜，所述第二透镜用于对入射其表面的光线沿纬线的方向偏折。

5、通过采用上述技术方案，一方面，逐层嵌套的第一透镜可以使光斑中央较大的光线强度沿径向向外均匀化，另一方面，设置于透镜出光面的第三透镜可以在光斑的周向进行光线强度的调整，而且可以降低光线的全反射率，增加灯具的亮度。

6、可选的，所述第一透镜为菲涅尔透镜。

7、通过采用上述技术方案，第一透镜的多层设置相比于完整的凹面镜，大大缩减了光学透镜的厚度。

8、可选的，所述第二透镜沿所述透镜本体的经线方向自顶端延伸至底端。

9、通过采用上述技术方案，第二透镜在更大的范围内对光线进行周向的调制。

10、可选的，相邻的两个所述第二透镜之间还设置有第三透镜，第三透镜沿所述透镜本体的经线方向自顶端延伸至底端，且第二透镜与第三透镜形成凹凸交替的结构。

11、通过采用上述技术方案，防止在相邻的两个第二透镜之间形成凸棱结构，避免光线受凸棱的影响产生明显的条状光带。

12、可选的，所述第三透镜具有正的光焦度。

13、通过采用上述技术方案，第三透镜可以对光线在周向进行会聚，进一步丰富光学透镜的调制效果，也可以在保证相同调制效果的前提下，降低第二透镜的曲率。

14、可选的，所述透镜本体的顶面呈凹型设置。

15、通过采用上述技术方案，光学透镜中部光线最强的部分，除了第一透镜的发散作用外，透镜本体也能起到一定的发散作用，使出光效果更加均匀。

16、第二方面，本申请提供一种轨道车辆用照明装置。

17、本申请提供的一种轨道车辆用照明装置采用如下的技术方案：

18、一种轨道车辆用照明装置，包括：承载基板；设置于承载基板上的多个发光芯片；以及上述的光学透镜，所述光学透镜固定于所述承载基板且罩设多个所述发光芯片。

19、通过采用上述技术方案，发光芯片发出的光线被光学透镜调制，获得更加均匀的照明效果。

20、可选的，所述承载基板包括底板和凸台，所述凸台为正棱台，所述凸台的底面与所述底板贴合固定，在所述凸台的每个侧表面均设置有一个所述发光芯片。

21、通过采用上述技术方案，发光芯片的出光方向向四周倾斜，进一步降低灯具正中央的光线强度，增加四周的光线强度。

22、可选的，所述光学透镜与所述底座之间填充有封装胶，所述封装胶将所述发光芯片包覆。

23、通过采用上述技术方案，光线从发光芯片发出后传递至透镜的过程由封装胶承载，因为封装胶的折射率相比于空气更接近发光芯片和透镜，光线入第一透镜或透镜时的反射被减弱，增大了光线出射的概率，提高了灯具的亮度。

24、可选的，所述发光芯片的数量与所述第二透镜的数量一致，每个所述发光芯片与一个所述第二透镜的位置对应。

25、通过采用上述技术方案，两个发光芯片之间光线较弱的区域的出光面具有会聚光线的效果，而发光芯片所正对的区域则是发散光线，因而在出光光束的周向上，光线分布更加均匀。

26、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

27、1.第一透镜使光线向周围发散，且第一透镜的曲率由外而内逐渐增大，使得发光芯片正对区域的光线向四周发散，且光线强度越大的区域发散程度越大，使得灯具在正对发光芯片的平面上的照度均匀；

28、2.对于发光芯片只有一个的情况，第三透镜使光线分布更加柔和；对于发光芯片有多个情况，第三透镜使靠近发光芯片的区域的光线强度下降，使两个发光芯片之间光线强度较小的区域光线更加集中，使出光效果更加均匀；

29、3.多圈第一透镜在实现发散光线的前提下，压缩了透镜的厚度，使得灯具的尺寸更轻薄，在轨道车辆的应用场景下能有效降低风阻，降低车辆行驶阻力，延长灯具的使用寿命。

技术特征：

1.一种光学透镜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述第一透镜（11）为菲涅尔透镜。

3.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述第二透镜（13）沿所述透镜本体（10）的经线方向自顶端延伸至底端。

4.根据权利要求3所述的光学透镜，其特征在于，相邻的两个所述第二透镜（13）之间还设置有第三透镜（12），所述第三透镜（12）沿所述透镜本体（10）的经线方向自顶端延伸至底端，且所述第二透镜（13）与所述第三透镜（12）形成凹凸交替的结构。

5.根据权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，所述第三透镜（12）具有正的光焦度。

6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述透镜本体（10）的顶面呈凹型设置。

7.一种轨道车辆用照明装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的轨道车辆用照明装置，其特征在于，所述承载基板（3）包括底板（31）和凸台（32），所述凸台（32）为正棱台，所述凸台（32）的底面与所述底板（31）贴合固定，在所述凸台（32）的每个侧表面均设置有一个所述发光芯片（2）。

9.根据权利要求7所述的轨道车辆用照明装置，其特征在于，所述光学透镜与所述底座之间填充有封装胶（4），所述封装胶（4）将所述发光芯片（2）包覆。

10.根据权利要求7所述的轨道车辆用照明装置，其特征在于，所述发光芯片（2）的数量与所述第二透镜（13）的数量一致，每个所述发光芯片（2）与一个所述第二透镜（13）的位置对应。

技术总结本申请属于照明技术领域，尤其涉及一种光学透镜和轨道车辆用照明装置，光学透镜包括包括：透镜本体，透镜本体包括内表面及外表面，透镜本体还包括光轴；内表面形成有用于对入射其表面的光线朝远离光轴方向偏折的第一透镜；外表面凹设有多个第二透镜，第二透镜用于对入射其表面的光线沿纬线的方向偏折。本申请具有提高光线的均匀度和利用效率的效果。技术研发人员：李昊东,高涛受保护的技术使用者：深圳恒之源技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12