專利名稱：一種光學(xué)透鏡及一種礦帽燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)透鏡及一種礦帽燈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有LED礦帽燈的聚光元件大部分是采用拋物面形狀的反射鏡，或者采用全反射二次光學(xué)透鏡對(duì)LED發(fā)出的光進(jìn)行會(huì)聚。對(duì)于采用全反射二次光學(xué)透鏡的LED礦帽燈，如圖I所示，現(xiàn)有的口徑為20mm 30mm的透鏡在搭配功率為I 3瓦、芯片尺寸大小為l_xImm左右的LED時(shí),一般只能實(shí)現(xiàn)最小光束角約8° 10°，該光束角無法實(shí)現(xiàn)在I到3米的距離產(chǎn)生4000 6000LUX (勒 克司)的照度。若要達(dá)到該照度要求，往往需要至少三四顆的LED，而這對(duì)于長(zhǎng)期作業(yè)來說，電池電量很快就會(huì)被耗盡；對(duì)于單顆的LED，如果要達(dá)到該照度要求，其光束角必須控制在5°以下，然而，要產(chǎn)生5°以下的光束角，必須將透鏡的口徑增加到50mm 60mm以上，如果采用圖I所示的全反射透鏡結(jié)構(gòu)，則需要大大地增加透鏡的厚度，這樣透鏡注塑時(shí)的收縮量會(huì)很大，導(dǎo)致注塑成型非常困難，而且，隨著透鏡厚度的增加，透鏡的重量也會(huì)大大地增加。因此，現(xiàn)在亟需另一種光學(xué)透鏡能實(shí)現(xiàn)光束的窄角度輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)透鏡及一種礦帽燈，能夠?qū)崿F(xiàn)光束的窄角度輸出。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下—種光學(xué)透鏡，包括反射面和出光面，其中，以所述反射面的中心位置為圓心，沿所述反射面的半徑方向至少設(shè)置有配光曲面和反射曲面；以所述出光面的中心位置為圓心，沿所述出光面的半徑方向至少設(shè)置有菲涅爾環(huán)紋面和平面；所述配光曲面，用于將入射到所述反射面上的光線折射至所述菲涅爾環(huán)紋面以及所述平面；所述反射曲面，用于將入射到所述反射曲面上的光線準(zhǔn)直反射至所述平面；所述菲涅爾環(huán)紋面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射到所述菲涅爾環(huán)紋面上的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面；所述平面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射的光線全反射至所述反射曲面，并將經(jīng)所述反射曲面后準(zhǔn)直入射的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面。進(jìn)一步，在所述反射面的中心位置設(shè)置有第一凸面，在所述出光面的中心位置設(shè)置有第二凸面；所述第一凸面與所述第二凸面滿足柯勒照明條件。進(jìn)一步，所述配光曲面對(duì)入射到所述配光曲面的光線的配光滿足以下正切條件92 = tan 1 (― tan 6)
90其中，0 I為入射到所述配光曲面的光線與所述光學(xué)透鏡的中心光軸間的夾角，02為所述入射到所述配光曲面的光線經(jīng)所述配光曲面折射后的光線與所述光學(xué)透鏡的中心光軸間的夾角，e是所述平面的外周邊緣到所述光學(xué)透鏡反射面的中心位置與所述光學(xué)透鏡的中心光軸之間的夾角。進(jìn)一步，所述0為65。。進(jìn)一步，所述反射曲面上設(shè)置有屋 脊棱鏡陣列，所述屋脊棱鏡以所述反射面的中心位置為圓心，以360°旋轉(zhuǎn)排列；所述屋脊棱鏡陣列用于將入射到所述反射曲面上的光線準(zhǔn)直反射至所述平面。進(jìn)一步，所述屋脊棱鏡的形狀為直角V-槽結(jié)構(gòu)，入射至所述屋脊棱鏡上的光線依次在所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行全反射后準(zhǔn)直入射至所述平面；所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的橫截面為直角三角形，直角頂點(diǎn)位于所述反射曲面，兩直角邊分別位于所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面。進(jìn)一步，相鄰兩個(gè)屋脊棱鏡的角度間距為0.5° 10°。優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)屋脊棱鏡的角度間距為1°。一種礦帽燈，包括如權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡和光源部件。進(jìn)一步，所述光源部件為單顆LED燈。本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡通過上述設(shè)置，可以將光源部件發(fā)出的光線準(zhǔn)直射出，形成聚焦光斑，實(shí)現(xiàn)了光束的窄角度輸出，而且該光學(xué)透鏡的口徑大、厚度薄、重量輕。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中LED礦帽燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種光學(xué)透鏡的剖面圖；圖3a是本發(fā)明實(shí)施例一種光學(xué)透鏡的剖面圖；圖3b是圖3a所示實(shí)施例中光學(xué)透鏡的底視圖；圖3c是圖3a所示實(shí)施例中光學(xué)透鏡的俯視圖；圖3d是圖3a所示實(shí)施例中光學(xué)透鏡的等軸側(cè)視圖；圖4是圖3a所示實(shí)施例中第一凸面、第二凸面的光路圖；圖5是圖3a所示實(shí)施例中配光曲面的配光示意圖；圖6是圖3a所示實(shí)施例中配光曲面的0 2與0 I的關(guān)系示意圖；圖7是圖3a所不實(shí)施例中光線經(jīng)過菲捏爾環(huán)紋面和平面的光路不意圖；圖8a飛是圖3a所示實(shí)施例中光線在屋脊棱鏡內(nèi)的全反射示意圖；圖9是裝配有本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的礦帽燈在I米遠(yuǎn)處的光斑圖像；圖10是本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡的光線追跡示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡在I米遠(yuǎn)處的照度分布圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的光強(qiáng)遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布圖；圖13是裝配有本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的礦帽燈的實(shí)測(cè)配光曲線圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，附圖僅提供參考與說明，并非用來限制本發(fā)明。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例一種光學(xué)透鏡的剖面圖。該光學(xué)透鏡包括反射面21和出光面22，其中，以反射面21的中心位置為圓心，沿反射面21的半徑方向至少設(shè)置有配光曲面211和反射曲面212 ;以出光面22的中心位置為圓心，沿出光面22的半徑方向至少設(shè)置有菲涅爾環(huán)紋面221和平面222。配光曲面211用于將入射到反射面21上的光線折射至菲涅爾環(huán)紋面221以及平面222 ;反射曲面212用于將入射到該反射曲面212上的光線準(zhǔn)直反射至平面222。菲涅爾 環(huán)紋面221用于將入射到該菲涅爾環(huán)紋面221上的光線準(zhǔn)直射出出光面22 ;平面222用于將經(jīng)配光曲面221后入射的光線全反射至反射曲面212，并將經(jīng)反射曲面212后準(zhǔn)直入射的光線準(zhǔn)直射出出光面22。由于光線在透鏡中經(jīng)過了兩次折疊全反射(平面222及反射曲面212)，其可以在較薄的厚度內(nèi)實(shí)現(xiàn)比較長(zhǎng)的焦距，因此投射出的光斑可以實(shí)現(xiàn)窄角度輸出。光源部件發(fā)出的光線首先經(jīng)過該光學(xué)透鏡反射面21的配光曲面211，經(jīng)過配光曲面211折射后入射至菲涅爾環(huán)紋面221和平面222，入射至菲涅爾環(huán)紋面221的光線準(zhǔn)直射出出光面22，入射至平面222的光線，達(dá)到平面222的全反射條件，被全反射至反射曲面212，反射曲面212將入射光線準(zhǔn)直反射后，經(jīng)平面222投射出出光面22。本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡通過上述設(shè)置，讓光線在透鏡內(nèi)部經(jīng)過兩次折疊反射，其將很長(zhǎng)的光程折疊在較薄的厚度內(nèi)，可以將光源部件發(fā)出的光線準(zhǔn)直射出，形成聚焦光斑。由于本發(fā)明實(shí)施例中光學(xué)透鏡的焦距較圖I所示的現(xiàn)有技術(shù)的透鏡(只有一次全反射)的焦距更長(zhǎng)，根據(jù)該光學(xué)透鏡滿足的光束角(全角20 )的大小為
20 2 GiT1 的規(guī)律，其實(shí)現(xiàn)了光束的窄角度輸出，而且該光學(xué)透鏡的口徑大、厚
度薄、重量輕。公式中D為芯片發(fā)光面對(duì)角線的長(zhǎng)度，f 為透鏡的焦距。假設(shè)LED芯片發(fā)光面對(duì)角線長(zhǎng)度為當(dāng)焦距f大于16. 2mm時(shí)，其輸出光束的角度小于5°。參見圖3a，為本發(fā)明實(shí)施例一種光學(xué)透鏡的剖面圖；圖3b為該光學(xué)透鏡的底視圖；圖3c為該光學(xué)透鏡的俯視圖；圖3d為該光學(xué)透鏡的等軸側(cè)視圖。本實(shí)施例中，該光學(xué)透鏡為圓形的透鏡，包括反射面31和出光面32，如圖3a、3b所示，反射面包括第一凸面311，配光曲面312，過渡曲面313和反射曲面314 ;如圖3a、3c、3d所示，出光面包括第二凸面321，菲涅爾環(huán)紋面322和平面323。反射面和出光面的外周還可以設(shè)置法蘭33，用于與其它裝置固定等，其對(duì)光學(xué)沒有影響，可以是任意形狀。第一凸面311位于光學(xué)透鏡的反射面31的中心位置，用于收集LED芯片發(fā)出的光線，并將光線匯聚于第二凸面321的頂點(diǎn)處；配光曲面312為一以反射面31的中心位置為圓心，環(huán)繞第一凸面311設(shè)置的回轉(zhuǎn)弧面，用于將LED芯片發(fā)出的光線均勻分配于菲涅爾環(huán)紋面322和平面323處；過渡曲面313為非光學(xué)表面，是環(huán)繞配光曲面312設(shè)置的回轉(zhuǎn)弧面或其他類型的曲面或錐面；反射曲面314為以反射面31的中心位置為圓心，環(huán)繞過渡曲面314設(shè)置的回轉(zhuǎn)弧面，用于將入射至反射曲面314上的光線準(zhǔn)直反射至平面323處。
第二凸面321位于出光面32的中心位置，且與第一凸面311正對(duì)，用于將匯聚于該第二凸面321頂點(diǎn)處的光線投射出去；菲涅爾環(huán)紋面322以出光面32的中心位置為圓心，環(huán)繞第二凸面321設(shè)置，用于將配光曲面312分配的入射光線準(zhǔn)直投射出去；平面323以出光面32的中心位置為圓心，環(huán)繞菲涅爾環(huán)紋面322設(shè)置，用于對(duì)配光曲面312分配的入射光線全反射至反射曲面314處。 其中，第一凸面311位于反射面的正中間，該第一凸面311與出光面上的第二凸面321的焦平面位置重合，第一凸面311及第二凸面321滿足柯勒照明條件，即第一凸面311將LED芯片發(fā)光面的像，成像于第二凸面321的頂點(diǎn)H位置，而第一凸面311的光瞳的形狀則通過第二凸面321投射到遠(yuǎn)處。如圖4所示，從LED芯片發(fā)光面中心0點(diǎn)位置發(fā)出的、與該光學(xué)透鏡的光軸OZ的夾角比較小的這一部分光線(本發(fā)明優(yōu)選這部分光線與光軸OZ的最大夾角為土 15° )，被第一凸面311收集，經(jīng)折射后聚焦到第二凸面321的頂點(diǎn)H位置，并投射出去。通過第二凸面321投射出去的光斑形狀為第一凸面311的孔徑的形狀，其為圓形，該第一凸面311和第二凸面321的設(shè)置避免了由于芯片的形狀而投射出來的方形光斑。該第二凸面321投射的光斑，其光束半角的正切值等于凸面11的孔徑的一半與凸面321的焦距的比值，其在±10° ±20°之間，這里優(yōu)選這部分的光束角為±15°。該第一凸面311和第二凸面321投射的這部分光束，是作為環(huán)境光使用的。配光曲面312對(duì)從LED芯片發(fā)光面中心0點(diǎn)位置發(fā)出的、與光軸OZ的夾角比較大的這一部分光線(本發(fā)明優(yōu)選這部分光線與光軸OZ的最大夾角為±15° ±90°之間)進(jìn)行配光，配光后光束入射到該光學(xué)透鏡頂部的菲涅爾環(huán)紋面322以及平面323上。如圖5所示，為了便于對(duì)配光曲面312的配光原理進(jìn)行解釋，假設(shè)配光曲面312 —直延伸到OZ軸處，也即忽略中間的第一凸面311，從LED射出的光線與光軸OZ的夾角為0 1，經(jīng)過配光曲面312配光后，折射光線與光軸OZ的夾角為0 2 (配光角)，那么當(dāng)0 1從0°致90°變化時(shí)，9 2的配光滿足以下正切條件62 = tan 丨(― tan 0)
90 '其中，0是平面323的外周邊緣到LED芯片發(fā)光面中心0點(diǎn)(或反射面的中心位置)與OZ軸之間的夾角。滿足該正切條件，其主要目的是將從LED射出的(T90°的光束比較均勻地分布在平面323所占的口徑中。本實(shí)施例中，若平面323的外周邊緣到LED芯片發(fā)光面中心0點(diǎn)(或反射面的中心位置)與OZ軸之間的夾角大概是65°左右，則0 2的配光滿足以下正切條件
.(91
62 = tan 1 (--tan 65。)
90°如圖6所示，當(dāng)LED的出射光線從0°致90°變化時(shí)，經(jīng)配光曲面312后的折射光線按照以上的正切條件將全部分布在0° 65°之間。經(jīng)配光曲面312配光后，光束入射到該光學(xué)透鏡出光面的菲涅爾環(huán)紋面322以及平面323上。其中，菲涅爾環(huán)紋面322將其中入射角比較小的光線直接準(zhǔn)直射出，如圖7所
/Jn o另外一部分光束入射角比較大，達(dá)到全反射條件的光線被平面323全反射，反射后入射到該光學(xué)透鏡底部的反射曲面314上，然后被反射曲面314反射后經(jīng)平面323射出，如圖7所示。在另一實(shí)施例中，該平面323上也可以設(shè)置反射膜，用于將入射的光線反射至反射曲面314處。其中，入射到反射曲面314的光線，由于入射角比較小，未能達(dá)到全反射條件，所以需要對(duì)該反射曲面314進(jìn)行一定的工藝處理，以將光線反射至平面323。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以將該反射曲面314上鍍反射膜，以將這部分光線再次反射并由平面323準(zhǔn)直射出，但是，增加鍍膜工藝不僅增加了制作成本，而且反射膜在礦區(qū)的強(qiáng)酸強(qiáng)堿的惡劣環(huán)境下容易脫落。當(dāng)然也還可以通過其它工藝實(shí)現(xiàn)反射曲面314對(duì)入射光線的全反射，例如，在本實(shí)施例中，在反射曲面314上設(shè)置了微小的屋脊棱鏡(Roof Prisms)陣列，結(jié)構(gòu)相同的微小 屋脊棱鏡以LED芯片發(fā)光面的中心0點(diǎn)(或以反射面31的中心位置)為圓心，按照360°做旋轉(zhuǎn)陣列。該屋脊棱鏡陣列用于將入射到反射曲面314上的光線準(zhǔn)直反射至平面323。每個(gè)微小屋脊棱鏡的形狀都為相同的直角V-槽結(jié)構(gòu)，入射至屋脊棱鏡上的光線依次在直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行全反射后準(zhǔn)直入射至平面323，并經(jīng)平面323準(zhǔn)直射出。光線在微小屋脊棱鏡內(nèi)的全反射原理如圖8a飛所示，以一個(gè)屋脊棱鏡為例，該直角V-槽結(jié)構(gòu)的橫截面為直角三角形，直角頂點(diǎn)位于反射曲面314，兩直角邊分別位于直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面，垂直于V-槽結(jié)構(gòu)的剖面輪廓線QlPlRl為一個(gè)直角三角形，其底部夾角Z QlPlRl為90°的直角。因此，入射到反射曲面314的光線BC1，其可以在直角V-槽結(jié)構(gòu)的屋脊棱鏡內(nèi)做兩次全反射，首先是被屋脊棱鏡的第一側(cè)面P1Q1Q2P2全反射，反射光線為C1C2，然后被屋脊棱鏡的第二側(cè)面P1R1R2P2全反射，反射光線為C2D，該反射光線最后通過平面323準(zhǔn)直射出。該屋脊棱鏡(Roof Prisms)陣列，理論上可以做到100%的全反射,沒有光能的損耗。相鄰兩個(gè)微棱鏡的角度間距可以為0.5° 10°，角度距離即微小屋脊棱鏡圍繞光軸OZ為中心軸作回轉(zhuǎn)陣列，相鄰兩個(gè)棱鏡的脊線圍繞光軸OZ所形成的夾角。本發(fā)明優(yōu)選相鄰兩個(gè)微棱鏡的角度間距為1°。如圖9所示，為裝配有本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的礦帽燈在I米遠(yuǎn)處的光斑的照片，可以看出光斑非常干凈、過渡柔和，沒有任何雜散光。光斑由中間一個(gè)非常亮的圓形亮斑，以及外圈稍暗的一個(gè)圓形光斑組成，其中，中間非常亮的圓形亮斑，由設(shè)置了微小的屋脊棱鏡(Roof Prisms)陣列的反射曲面314所產(chǎn)生,另外位于亮斑外圈稍暗的一個(gè)圓形光斑，其由光線透鏡的第一凸面311、第二凸面321以及菲涅爾環(huán)紋面322所產(chǎn)生。以下為本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡的計(jì)算機(jī)模擬，假設(shè)LED為飛利浦(philips)的Luxeon Rebel DS56LED，單顆LED的光通量為90流明。圖10為本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡的光線追跡，圖11為I米遠(yuǎn)處的照度分布，可以看出光斑的形狀為圓形，光斑大小約(MOOmm左右，屏幕上最大的照度值為16100. 2187Lux，屏幕上收集的光通量為77. 2796469135825820流明，即透鏡的光學(xué)效率約為11=77. 2796469135825820/90 100%=85. 866274348425091111111111111111%圖12為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的光強(qiáng)遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布，即配光曲線，峰值光強(qiáng)一半位置處的光束角寬度約為±1. 7°。圖13為裝配有本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)透鏡的礦帽燈的實(shí)測(cè)配光曲線，所用的穩(wěn)壓電流為105mA，測(cè)得光斑在峰值光強(qiáng)一半位置處的光束角全角約為 3. 3。。本發(fā)明實(shí)施例中的光學(xué)透鏡通過上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了光束的窄角度輸出，而且透鏡的口徑大、厚度薄、重量輕。只需一顆LED燈即可達(dá)到照度要求，而且可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。該光學(xué)透鏡無需設(shè)置反射膜，避免了反射膜在強(qiáng)酸及強(qiáng)堿等惡劣的環(huán)境下，容易出現(xiàn)的脫落，或生銹、腐蝕情況。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種礦帽燈，包括光源部件及固定在該光源部件外部的光學(xué)透鏡，該光源部件可以是LED等，該光學(xué)透鏡可以是上述實(shí)施例中所述的光學(xué)透鏡，具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參見前述實(shí)施例的描述，此處不再贅述。 以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，其特征在于，包括反射面和出光面，其中，以所述反射面的中心位置為圓心，沿所述反射面的半徑方向至少設(shè)置有配光曲面和反射曲面；以所述出光面的中心位置為圓心，沿所述出光面的半徑方向至少設(shè)置有菲涅爾環(huán)紋面和平面； 所述配光曲面，用于將入射到所述反射面上的光線折射至所述菲涅爾環(huán)紋面以及所述平面； 所述反射曲面，用于將入射到所述反射曲面上的光線準(zhǔn)直反射至所述平面； 所述菲涅爾環(huán)紋面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射到所述菲涅爾環(huán)紋面上的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面； 所述平面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射的光線全反射至所述反射曲面，并將經(jīng)所述反射曲面后準(zhǔn)直入射的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，在所述反射面的中心位置設(shè)置有第一凸面，在所述出光面的中心位置設(shè)置有第二凸面；所述第一凸面與所述第二凸面滿足柯勒照明條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述配光曲面對(duì)入射到所述配光曲面的光線的配光滿足以下正切條件 其中，0 1為入射到所述配光曲面的光線與所述光學(xué)透鏡的中心光軸間的夾角，0 2為所述入射到所述配光曲面的光線經(jīng)所述配光曲面折射后的光線與所述光學(xué)透鏡的中心光軸間的夾角，e是所述平面的外周邊緣到所述光學(xué)透鏡反射面的中心位置與所述光學(xué)透鏡的中心光軸之間的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述0為65°。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述反射曲面上設(shè)置有屋脊棱鏡陣列，所述屋脊棱鏡以所述反射面的中心位置為圓心，以360°旋轉(zhuǎn)排列；所述屋脊棱鏡陣列用于將入射到所述反射曲面上的光線準(zhǔn)直反射至所述平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，所述屋脊棱鏡的形狀為直角V-槽結(jié)構(gòu)，入射至所述屋脊棱鏡上的光線依次在所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行全反射后準(zhǔn)直入射至所述平面；所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的橫截面為直角三角形，直角頂點(diǎn)位于所述反射曲面，兩直角邊分別位于所述直角V-槽結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，相鄰兩個(gè)屋脊棱鏡的角度間距為0.5。 10°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)透鏡，其特征在于，相鄰兩個(gè)屋脊棱鏡的角度間距為1° O
9.一種礦帽燈，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡和光源部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦帽燈，其特征在于，所述光源部件為單顆LED燈。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)透鏡及一種礦帽燈。一種光學(xué)透鏡，包括反射面和出光面，以所述反射面的中心位置為圓心，沿所述反射面的半徑方向至少設(shè)置有配光曲面和反射曲面；以所述出光面的中心位置為圓心，沿所述出光面的半徑方向至少設(shè)置有菲涅爾環(huán)紋面和平面；所述配光曲面，用于將入射到所述反射面上的光線折射至所述菲涅爾環(huán)紋面以及所述平面；所述反射曲面，用于將入射到所述反射曲面上的光線準(zhǔn)直反射至所述平面；所述菲涅爾環(huán)紋面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射到所述菲涅爾環(huán)紋面上的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面；所述平面，用于將經(jīng)所述配光曲面后入射的光線全反射至所述反射曲面，并將經(jīng)所述反射曲面后準(zhǔn)直入射的光線準(zhǔn)直投射出所述出光面。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102748712SQ20121024382
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者江文達(dá), 蔣金波 申請(qǐng)人:惠州元暉光電股份有限公司