本實(shí)用新型涉及一種小角度透鏡,尤其涉及一種收副光斑的小角度透鏡。
背景技術(shù):
小角度燈具廣泛應(yīng)用于舞臺(tái)燈、洗墻燈、透射燈、景觀裝飾燈、小手電筒、書桌燈等應(yīng)用場(chǎng)合,為了使光源發(fā)出的光線均勻分布于小角度,滿足應(yīng)用場(chǎng)合的需求,通常需要為光源搭配配光透鏡,使用透鏡改變光線的傳播路徑,最終得到符合人們實(shí)際需要的照明區(qū)域。
現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)小角度配光的透鏡,普遍存在副光斑嚴(yán)重的問題,雖然半光強(qiáng)角做小了,但是主光斑以外存在很大的副光斑,對(duì)于重點(diǎn)照明以及燈箱照明,無法實(shí)現(xiàn)半光強(qiáng)角小且光斑截止明顯的效果。為解決以上缺陷,現(xiàn)通常在透鏡外鍍膜,但鍍膜成本高且只能收一部分副光斑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有的小角度配光透鏡存在副光斑的缺陷,本實(shí)用新型特提供一種收副光斑的小角度透鏡。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種收副光斑的小角度透鏡,包括透鏡本體,透鏡本體上設(shè)置有光線進(jìn)入透鏡本體內(nèi)部的入射面、用于透鏡本體內(nèi)部光線射出的出光面,入射面與出光面間分別設(shè)置有中心反射面A、反射面B、反射面C;中心部分的光線由入射面折射進(jìn)入透鏡本體后直接照射在中心反射面A上,經(jīng)中心反射面A反射至反射面B,再被反射面B反射至出光面,最后經(jīng)出光面反射到反射面C,在反射面C處反射后經(jīng)出光面出射。大角度光線由入射面折射進(jìn)入透鏡本體后直接照射到出光面,經(jīng)出光面反射至反射面C,在反射面C處反射后經(jīng)出光面出射。本方案的配光透鏡對(duì)中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,通過將傳統(tǒng)透鏡中心部分光線和大角度光線經(jīng)出光面反射到到大口徑的地方,在實(shí)現(xiàn)小角度配光的同時(shí)收緊副光斑,透鏡整體重量輕,造型美觀。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選結(jié)構(gòu),所述反射面C包括呈階梯布置的第一反射面和第二反射面,第一反射面靠近入射面,第二反射面靠近出光面,第一反射面、第二反射面均為設(shè)置在透鏡本體側(cè)壁上的齒狀反射面。中心部分光線將經(jīng)出光面反射至第一反射面上,大角度光線經(jīng)出光面將反射至第二反射面,在本方案中,反射面C包括第一反射面和第二反射面,對(duì)進(jìn)入透鏡本體的中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,保證了對(duì)副光斑的收緊效果。齒狀反射面的設(shè)置能夠折射大角度光線,縮小大角度光線的角度。
進(jìn)一步地,透鏡本體下端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽A,凹槽A的各內(nèi)壁構(gòu)成入射面。
進(jìn)一步地,所述透鏡本體上端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽B,凹槽B的外壁構(gòu)成中心反射面A,中心反射面A為全反射面。在本方案中,中心反射面A為全反射面,使得被照射在中線反射面A上的光線能夠被全部反射到反射面B上,并不會(huì)折射出光線,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,也保障了照明區(qū)域的均勻性。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述透鏡本體的下端面位于凹槽A的外側(cè)開設(shè)有異型環(huán)槽,異型環(huán)槽靠近凹槽A的一側(cè)槽壁構(gòu)成反射面B。
進(jìn)一步地,所述凹槽A、異型環(huán)槽的內(nèi)壁均為自由曲面。自由曲面是一種復(fù)雜的、不規(guī)則的、非回轉(zhuǎn)型的曲面,具有較大的自由度,能實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的光學(xué)性能。本方案中的凹槽A、異型環(huán)槽的內(nèi)壁采用自由曲面,能夠?qū)⒄丈湓谄渖系墓饩€微分再積分,在提高對(duì)光線的控制能力的同時(shí)還具有勻光的效果。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述異型環(huán)槽的槽底微結(jié)構(gòu)為霧面。在本方案中,異型環(huán)槽的設(shè)置減少了透鏡的材料、外形美觀。槽底的微結(jié)構(gòu)為霧面,從而使透鏡模具的下表面結(jié)構(gòu)加工工藝變更為鏡面火花放電,方便注塑,大大地提高了模具加工效率。
綜上所述,本實(shí)用新型的有益效果是:
1、本方案的配光透鏡對(duì)中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,通過將傳統(tǒng)透鏡中心部分光線和大角度光線經(jīng)出光面反射到到大口徑的地方,在實(shí)現(xiàn)小角度配光的同時(shí)收緊副光斑,透鏡整體重量輕,造型美觀。
2、中心部分光線將經(jīng)出光面反射至第一反射面上,大角度光線經(jīng)出光面將反射至第二反射面,在本方案中,反射面C包括第一反射面和第二反射面,對(duì)進(jìn)入透鏡本體的中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,保證了對(duì)副光斑的收緊效果。齒狀反射面的設(shè)置能夠折射大角度光線,縮小大角度光線的角度。
3、中心反射面A為全反射面,使得被照射在中線反射面A上的光線能夠被全部反射到反射面B上,并不會(huì)折射出光線,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,也保障了照明區(qū)域的均勻性。
4、自由曲面是一種復(fù)雜的、不規(guī)則的、非回轉(zhuǎn)型的曲面,具有較大的自由度,能實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的光學(xué)性能。本方案中的凹槽A、異型環(huán)槽的內(nèi)壁采用自由曲面,能夠?qū)⒄丈湓谄渖系墓饩€微分再積分,在提高對(duì)光線的控制能力的同時(shí)還具有勻光的效果。
5、異型環(huán)槽的設(shè)置減少了透鏡的材料、外形美觀。異型環(huán)槽槽底的微結(jié)構(gòu)為霧面,從而使透鏡模具的下表面結(jié)構(gòu)加工工藝變更為鏡面火花放電,方便注塑,大大地提高了模具加工效率。
附圖說明
圖1為一種收副光斑的小角度透鏡的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種收副光斑的小角度透鏡的另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為一種收副光斑的小角度透鏡的剖視圖;
圖4為一種收副光斑的小角度透鏡的光線路徑圖;
其中附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的零部件名稱如下:1-透鏡本體,2-入射面,3-出光面,4-中心反射面A,5-反射面B,6-反射面C,7-第一反射面,8-第二反射面,9-凹槽A,10-凹槽B,11-異型環(huán)槽。
具體實(shí)施方式
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地說明,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不限于此。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示,一種收副光斑的小角度透鏡,包括透鏡本體1,透鏡本體1上設(shè)置有光線進(jìn)入透鏡本體1內(nèi)部的入射面2、用于透鏡本體1內(nèi)部光線射出的出光面3,入射面2與出光面3間分別設(shè)置有中心反射面A4、反射面B5、反射面C6;
中心部分的光線由入射面2折射進(jìn)入透鏡本體1后直接照射在中心反射面A4上,經(jīng)中心反射面A4反射至反射面B5,再被反射面B5反射至出光面3,最后經(jīng)出光面3反射到反射面C6,在反射面C6處反射后經(jīng)出光面3出射。
大角度光線由入射面2折射進(jìn)入透鏡本體1后直接照射到出光面3,經(jīng)出光面3反射至反射面C6,在反射面C6處反射后經(jīng)出光面3出射。
本實(shí)施例的配光透鏡對(duì)中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,通過將傳統(tǒng)透鏡中心部分光線和大角度光線經(jīng)出光面3反射到到大口徑的地方,在實(shí)現(xiàn)小角度配光的同時(shí)收緊副光斑,透鏡整體重量輕,造型美觀。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選結(jié)構(gòu),所述反射面C6包括呈階梯布置的第一反射面7和第二反射面8,第一反射面7靠近入射面2,第二反射面8靠近出光面3,第一反射面7、第二反射面8均為設(shè)置在透鏡本體1側(cè)壁上的齒狀反射面。中心部分光線將經(jīng)出光面3反射至第一反射面7上,大角度光線經(jīng)出光面3將反射至第二反射面8,在本實(shí)施例中,反射面C6包括第一反射面7和第二反射面8,對(duì)進(jìn)入透鏡本體1的中心部分光線和大角度光線進(jìn)行分別控制,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,保證了對(duì)副光斑的收緊效果。齒狀反射面的設(shè)置能夠折射大角度光線,縮小大角度光線的角度。
進(jìn)一步地,透鏡本體1下端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽A9,凹槽A9的各內(nèi)壁構(gòu)成入射面2。
進(jìn)一步地,所述透鏡本體1上端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽B10,凹槽B10的外壁構(gòu)成中心反射面A4,中心反射面A4為全反射面。在本實(shí)施例中,中心反射面A4為全反射面,使得被照射在中線反射面A4上的光線能夠被全部反射到反射面B5上,并不會(huì)折射出光線,提高了透鏡對(duì)光線的控制能力,也保障了照明區(qū)域的均勻性。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述透鏡本體1的下端面位于凹槽A9的外側(cè)開設(shè)有異型環(huán)槽11,異型環(huán)槽11靠近凹槽A9的一側(cè)槽壁構(gòu)成反射面B5。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述凹槽A9、異型環(huán)槽11的內(nèi)壁均為自由曲面。自由曲面是一種復(fù)雜的、不規(guī)則的、非回轉(zhuǎn)型的曲面,具有較大的自由度,能實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的光學(xué)性能。本實(shí)施例中的凹槽A9內(nèi)壁、異型環(huán)槽11外壁采用自由曲面,能夠?qū)⒄丈湓谄渖系墓饩€微分再積分,在提高對(duì)光線的控制能力的同時(shí)還具有勻光的效果。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型,所述異型環(huán)槽11的槽底微結(jié)構(gòu)為霧面。在本實(shí)施例中,異型環(huán)槽11的設(shè)置減少了透鏡的材料、外形美觀。異型環(huán)槽11槽底的微結(jié)構(gòu)為霧面,從而使透鏡模具的下表面結(jié)構(gòu)加工工藝變更為鏡面火花放電,方便注塑,大大地提高了模具加工效率。
實(shí)施例1
一種收副光斑的小角度透鏡,包括透鏡本體1,透鏡本體1上設(shè)置有光線進(jìn)入透鏡本體1內(nèi)部的入射面2、用于透鏡本體1內(nèi)部光線射出的出光面3,入射面2與出光面3間分別設(shè)置有中心反射面A4、反射面B5、反射面C6;
中心部分的光線由入射面2折射進(jìn)入透鏡本體1后直接照射在中心反射面A4上,經(jīng)中心反射面A4反射至反射面B5,再被反射面B5反射至出光面3,最后經(jīng)出光面3反射到反射面C6,在反射面C6處反射后經(jīng)出光面3出射。
大角度光線由入射面2折射進(jìn)入透鏡本體1后直接照射到出光面3,經(jīng)出光面3反射至反射面C6,在反射面C6處反射后經(jīng)出光面3出射。
實(shí)施例2
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,所述反射面C6包括呈階梯布置的第一反射面7和第二反射面8,第一反射面7靠近入射面2,第二反射面8靠近出光面3,第一反射面7、第二反射面8均為設(shè)置在透鏡本體1側(cè)壁上的齒狀反射面。
實(shí)施例3
本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,透鏡本體1下端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽A9,凹槽A9的各內(nèi)壁構(gòu)成入射面2。
實(shí)施例4
本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,所述透鏡本體1上端面中間位置開設(shè)有以軸對(duì)稱內(nèi)凹的凹槽B10,凹槽B10的外壁構(gòu)成中心反射面A4,中心反射面A4為全反射面。
實(shí)施例5
本實(shí)施例在實(shí)施例3或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,所述透鏡本體1的下端面位于凹槽A9的外側(cè)開設(shè)有異型環(huán)槽11,異型環(huán)槽11靠近凹槽A9的一側(cè)槽壁構(gòu)成反射面B5。
實(shí)施例6
本實(shí)施例在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上,所述凹槽A9、異型環(huán)槽11的內(nèi)壁均為自由曲面。
實(shí)施例7
本實(shí)施例在實(shí)施例1至實(shí)施例6中任意一項(xiàng)的基礎(chǔ)上,所述異型環(huán)槽11的槽底微結(jié)構(gòu)為霧面。
如上所述,可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。