一种偏光透镜和led模组
技术领域
1.本实用新型涉及照明领域，尤其涉及偏光透镜。
背景技术：2.中国专利cn111089269a提供了一种黑板灯偏光透镜及黑板灯，其中记载了一种黑板灯偏光透镜，能够充分利用光源发出光线，同时避免光线射入老师眼中造成眩光，照度均匀度高。但为了保证黑板的均匀度，偏光束角较大，中心光强较低，光射程较短，不适合长距离投射的应用场合：例如高大建筑物外墙的洗墙灯，长距离照射使用的探照灯、手电筒等。
技术实现要素：3.本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种偏光透镜，可以实现无需改变灯具朝向，改变光的输出方向，并且光束更窄，光强度更高，以达到光程更远，提高光源出射光的使用率的作用。
4.为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种偏光透镜，设置在led 的出光面前端，包括：入光端、透镜体、出光端；led发出的光经入光端入射透镜体，经出光端射出透镜体；
5.所述入光端沿着宽度方向设置有两个折射面，第一折射面和第二折射面相向的一侧分别朝着靠近另一个折射面的方向凸起；并且第一折射面和第二折射面的相交线在led中心轴的左侧；led中心轴为通过led发光面中心点并垂直于发光面的方向轴。
6.在一较佳实施例中：所述透镜体包括设置在透镜两侧的两个全反射面，所述出光端连接在两个全反射面之间。
7.在一较佳实施例中：所述出光端为第三折射面，所述第三折射面朝着远离 led出光面的方向凸起。
8.在一较佳实施例中：所述凸起方向为照明目标物所在的方向。
9.在一较佳实施例中：所述led发出的第一范围内的光，经第一折射面折射、同侧的第一全反射面反射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出；所述第一范围为-90
°‑0°
。
10.在一较佳实施例中：所述led发出的第二范围内的光，经第二折射面折射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出；所述第二范围为0
°‑
90
°
。
11.在一较佳实施例中：所述led发出的除第一、第二范围内的光，经第二折射面折射、同侧的第二全反射面反射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出。
12.本实用新型还提供了一种led模组，包括led芯片和上述的偏光透镜。
13.在一较佳实施例中：所述led芯片为uvc led芯片。
14.相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：
15.1.本实用新型所述的一种偏光透镜，利用两个折射面的相交线在led中心轴左侧与第三折射面向着目标方向凸起，能够把led发出的中心光束(光能量最高、光强最高)偏折到目标方向，相交线偏离led中心轴距离越远，led中心光束被透镜偏折的能量越高，射出透
镜的能量越高，目标方向上的光强越高。因此上述的透镜结构无需改变灯具朝向，通过改变光束方向，使得射出的光束更窄，光强度更高，光射程更远，提高光源出射光的使用率。能够应用在高大建筑物外墙的洗墙灯，长距离照射使用的探照灯、手电筒等。
16.2.本实用新型所述的一种偏光透镜，应用在紫外杀菌灯时，光束强度高，杀菌效果好；并且光束窄，不易辐射到人的活动区域，不易对人的皮肤产生伤害；在灯具内配合使用，光线损失更少。因此具有也别明显的优势。
附图说明
17.图1为本实用新型优选实施例中透镜的正视图；
18.图2为本实用新型优选实施例中透镜的立体图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，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，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.参考图1-2，本实施例提供了一种偏光透镜，设置在led的出光面前端，包括：入光端、透镜体、出光端；led发出的光经入光端入射透镜体，经出光端射出透镜体；
23.所述入光端沿着宽度方向设置有两个折射面，第一折射面1和第二折射面 2相向的一侧分别朝着靠近另一个折射面的方向凸起；并且第一折射面1和第二折射面2的相交线在led中心轴的左侧；led中心轴为通过led发光面中心点并垂直于发光面的方向轴。
24.本实施例中，所述透镜体包括设置在透镜两侧的两个全反射面，所述出光端连接在两个全反射面之间。所述出光端为第三折射面3，所述第三折射面3 朝着远离led出光面的方向凸起。所述凸起方向为照明目标物所在的方向。
25.经过上述设置后，所述led发出的第一范围内的光，经第一折射面1折射、同侧的第一全反射面4反射、第三折射面3折射后，偏向目标方向射出；所述第一范围为-90
°‑0°
。所述led发出的第二范围内的光，经第二折射面2折射、第三折射面3折射后，偏向目标方向射出；所述第二范围为0
°‑
90
°
。所述led发出的除第一、第二范围内的光，经第二折射面2折射、同侧的第二全反射面5反射、第三折射面3折射后，偏向目标方向射出。其中沿着led中心轴的
光线为0
°
，位于中心轴左侧的光线角度为负，位于中心轴右侧的光线角度为正。
26.本实施例还提供了一种led紫外杀菌模组，包括uvc led芯片和如上所述的偏光透镜。
27.本实施例模拟了4种情况下的光接受面的辐照度：
28.1.当uvc led功率2w,辐射功率为55mw，被测试面距离透镜模组0.5m，其最大辐照度0.344w/m2，依据“引用2”杀菌时间11分钟，新冠病毒灭活率99.9999％，
29.1)当辐照度小于0.7μw/cm2，依据“引用1”可得，我们可在黑色阴影区域活动，一天累计暴露时间2个小时。
30.2)当辐照度大于0.1w/m2时，依据“引用2”，杀菌时间小于37分钟，新冠病毒灭活率99.9999％，杀菌面积0.12
㎡
，相当于24英寸屏幕大小。
31.2.当uvc led功率2w,辐射功率为55mw，被测试面距离透镜模组0.2m，其最大辐射照度2.089w/m2，依据“引用2”杀菌时间2分钟，新冠病毒灭活率99.9999％，
32.1)当辐照度小于3.8μw/cm2，依据“引用1”可得，我们可在黑色阴影区域活动，一天暴露累计时间为15-30分钟
33.2)当辐照度大于0.037w/m2，依据“引用1”，杀菌时间小于10分钟，新冠病毒灭活率99.9999％，杀菌面积0.0325
㎡
，相当于11英寸屏幕大小。
34.3.第三种情况，当uvc led功率0.12w,辐射功率为2.5mw，被测试面距离透镜模组0.1m，其最大辐射照度0.425w/m2，依据“引用2”杀菌时间2小时，新冠病毒灭活率99.9999％。
35.1)当辐照度小于0.6μw/cm2，依据“引用1”可得，我们可在黑色阴影区域活动，一天累计暴露时间为2个小时。
36.2)当辐照度大于0.1w/m2，依据“引用1”，杀菌时间小于37分钟，新冠病毒灭活率99.9999％。
37.4.当uvc led功率小于0.1w，辐射功率为1mw，被测试面距离透镜模组出光口，其最大辐照度2.977w/m2，依据“引用2”杀菌时间2分钟，新冠病毒灭活率99.9999％
38.1)当辐照度小于6μw/cm2，依据“引用1”可得，我们可在黑色阴影区域活动，一天累计暴露时间为15分钟
39.2)当辐照度大于0.25w/m2，依据“引用1”，杀菌时间小于13分钟，新冠病毒灭活率99.9999％。杀菌面积0.0008
㎡
，相当于身份证面积。
40.引用1：www.philips.com/uvpurification/紫外线净化应用程序信息 /ultraviolet purification application information中给出允许的紫外线照射(每天暴露时间与辐照度的关系表)
41.引用2：中国经济周刊-经济网讯(记者宋杰)《昕诺飞联合波士顿大学证实：新冠病毒在紫外线照射数秒后即无法被检测到》在研究中，他们使用了昕诺飞的uv-c紫外线光源产品，探索了不同剂量uv-c紫外线照射对接种材料表面病毒的灭活能力。研究团队使用了每平方厘米5毫焦耳(mj/cm2)的辐射剂量(辐射时间6秒)，成功灭活了99％的新型冠状病毒sars-cov-2。基于此数据可得，如使用每平方厘米22毫焦耳(mj/cm2)的辐射剂量(辐射时间25秒)，即可灭活99.9999％的新型冠状病毒。
42.上述的led紫外杀菌模组可以配合照明灯具一起使用，主要是吸顶式或挂墙壁式
灯具，具体如示意图。紫外杀菌模组与灯具位置图如下，照明灯具一种是吸顶式，另一种是挂墙壁式，紫外杀菌模组装于灯具的侧面，且光向着棚顶或墙壁投射，挂壁式灯具要求悬挂高于人的眼睛高度，以免伤害人的眼睛。
43.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
技术特征：1.一种偏光透镜，设置在led的出光面前端，其特征在于包括：入光端、透镜体、出光端；led发出的光经入光端入射透镜体，经出光端射出透镜体；所述入光端沿着宽度方向设置有两个折射面，第一折射面和第二折射面相向的一侧分别朝着靠近另一个折射面的方向凸起；并且第一折射面和第二折射面的相交线在led中心轴的左侧；led中心轴为通过led发光面中心点并垂直于发光面的方向轴。2.根据权利要求1所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述透镜体包括设置在透镜两侧的两个全反射面，所述出光端连接在两个全反射面之间。3.根据权利要求2所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述出光端为第三折射面，所述第三折射面朝着远离led出光面的方向凸起。4.根据权利要求3所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述凸起方向为照明目标物所在的方向。5.根据权利要求4所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述led发出的第一范围内的光，经第一折射面折射、同侧的第一全反射面反射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出；所述第一范围为-90
°‑0°
。6.根据权利要求5所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述led发出的第二范围内的光，经第二折射面折射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出；所述第二范围为0
°‑
90
°
。7.根据权利要求6所述的一种偏光透镜，其特征在于：所述led发出的除第一、第二范围内的光，经第二折射面折射、同侧的第二全反射面反射、第三折射面折射后，偏向目标方向射出。8.一种led模组，其特征在于包括led芯片和权利要求1-7中任一项所述的偏光透镜。9.根据权利要求8所述的一种led模组，其特征在于：所述led芯片为uvc led芯片。
技术总结本实用新型提供了一种偏光透镜，设置在LED的出光面前端，包括：入光端、透镜体、出光端；LED发出的光经入光端入射透镜体，经出光端射出透镜体；所述入光端沿着宽度方向设置有两个折射面，第一折射面和第二折射面相向的一侧分别朝着靠近另一个折射面的方向凸起；并且第一折射面和第二折射面的相交线在LED中心轴的左侧；LED中心轴为通过LED发光面中心点并垂直于发光面的方向轴。上述的偏光透镜，可以实现无需改变灯具朝向，改变光的输出方向，并且光束更窄，光强度更高，以达到光程更远，提高光源出射光的使用率的作用。本实用新型还提供了装配上述透镜的LED模组。配上述透镜的LED模组。配上述透镜的LED模组。
技术研发人员：王宏
受保护的技术使用者：厦门阳光恩耐照明有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/7/5
