CN103822173B - 一种自聚焦反光杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自聚焦反光杯，包括本体，所述本体靠近光源的一侧设置有入射面，所述入射面为向外凸起的球面，所述本体远离光源的一侧设置有三个全反射面，所述三个全反射环绕球面的中心轴设置，相邻两个全反射面相互垂直，相邻两个全反射面的侧部相互连接，光源发出的光线经过球面进入本体，经过三个相互垂直的全反射面的全反射后，经球面射出，由于光线的可逆性，仍成像于光源所在位置，三个全反射面仅依赖于反光被自身材质即可实现，不需另外专门镀反射膜，从而起到反光杯的效果。

Description

一种自聚焦反光杯

技术领域

本发明涉及一种光学系统中的自动聚焦的反光装置，尤其是一种自聚焦反光杯。

背景技术

反光杯是反光装置的一种，指为了利用有限的光能，通过光反射器来控制主光斑的光照距离和光照面积，现有的反光杯通常用点光源灯泡为光源，需远距离聚光照明的反射器，呈杯型，俗称反光杯。

反光杯在制造过程中，其不足之处在于：通常需要专门镀一层反射膜来实现反射效果，同时需要根据光源的位置设计出反射面的曲率半径尺寸，或者根据反射面曲率半径的尺寸来放置光源的尺寸，这样的结构导致制造过程复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述不足之处，提供一种无需镀反射膜起到反射的效果的自聚焦反光杯。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种自聚焦反光杯，包括本体，所述本体靠近光源的一侧设置有入射面，所述入射面为向外凸起的球面，所述本体远离光源的一侧设置有三个全反射面，所述三个全反射面环绕球面的中心轴设置，相邻两个全反射面相互垂直，相邻两个全反射面的侧部相互连接。

采用这样的结构，光源发出的光线经过球面进入本体，经过三个相互垂直的全反射面的全反射后，经球面射出，由于光线的可逆性，仍成像于光源所在位置，三个全反射面仅依赖于反光被自身材质即可实现，不需另外专门镀反射膜，从而起到反光杯的效果，并且，通过三个相互垂直的全反射面反射后的光线出射时具有自聚焦的效果，改变了传统反光杯的由于面形的不同，焦距不一样的缺陷，因此，对球面的半径要求较低，具体的，由光源发出的入射光线进入本体后，首先由第一个全反射面进行全反射，只有从其余两个全反射面射出，此过程中，由于入射角度不一样，出射的全反射面不一样，但每一束光线都会先后经过三个全反射面反射后、再由球面导出，其中，入射面为球面的作用是通过折射，使得反射出来的光会聚在原来的光源的位置。

优选的，所述全反射面为直角面，所述直角面的端部相交于远离光源一端的中心轴处。相互垂直的三个直角面之间的配合，可以使得进入的光线达到全反射的效果，可以不用镀反射膜而起到反射的作用。

优选的，所述三个全反射面与垂直于入射面的中心轴所在的平面之间的夹角为55°44′。角度和三个全反射面的配合的结果，是产生平面反射镜的效果。优选的，所述全反射面表面涂覆有黑漆层。采用这样的结构，可以增加光的反射效果。

优选的，所述全反射面镀允许有内反射膜。采用这样的结构，可以增加光的反射效果，需要说明的是，全反射面本身是不需镀任何反射膜，但也可以为了增加效果，镀适当的内反射膜。

优选的，所述光源与入射面的间距为入射面球面半径的1～2倍。采用这样的结构，由于本身聚焦作用，对光源的位置可以设放在球面的前面任何位置，但位于球面半径的1～2倍之间为效果最好的区域。

优选的，所述全反射面是由本体在端部直接研磨抛光而成。采用这样的结构，整个本体可看作立方体切下一个角滚圆形成，这样具有加工制造方便的有益效果。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：光源发出的光线经过球面进入本体，经过三个相互垂直的全反射面的全反射后，经球面射出，由于光线的可逆性，仍成像于光源所在位置，三个全反射面仅依赖于反光被自身材质即可实现，不需另外专门镀反射膜，从而起到反光杯的效果，并且，通过三个相互垂直的全反射面反射后的光线出射时具有自聚焦的效果，改变了传统反光杯的由于面形的不同，焦距不一样的缺陷，因此，对球面的半径要求较低，具体的，由光源发出的入射光线进入本体后，首先由第一个全反射面进行全反射，只有从其余两个全反射面射出，此过程中，由于入射角度不一样，出射的全反射面不一样，但每一束光线都会先后经过三个全反射面反射后、再由球面导出，其中，入射面为球面的作用是通过折射，使得反射出来的光会聚在原来的光源的位置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明的光路示意图。

图中标记：本体—1；光源—2；入射面—3；全反射面—4。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1至图3所示，本实施例一种自聚焦反光杯，包括本体1，本体1靠近光源2的一侧设置有入射面3，入射面3为向外凸起的球面，本体1远离光源2的一侧设置有三个全反射面4，三个全反射面4环绕球面的中心轴设置，全反射面4为直角面，直角面的端部相交于远离光源2一端的中心轴处，中心轴的具体位置如图3所示，相邻两个全反射面4相互垂直，相邻两个全反射面4的侧部相互连接，三个全反射面4与垂直于入射面3光轴所在的平面之间的夹角为55°44′，此处的入射面3光轴即入射面3的中心轴，光源2发出的光线经过球面进入本体1，经过三个相互垂直的全反射面4的全反射后，经球面射出，由于光线的可逆性，仍成像于光源2所在位置，三个全反射面4仅依赖于反光被自身材质即可实现，不需另外专门镀反射膜，从而起到反光杯的效果，为了增加光的反射效果，亦可在全反射面4表面涂覆有黑漆层，或者在全反射面4镀有折光膜，并且，通过三个相互垂直的全反射面4反射后的光线出射时具有自聚焦的效果，改变了传统反光杯的由于面形的不同，焦距不一样的缺陷，因此，对球面的半径要求较低，具体的，由光源2发出的入射光线进入本体1后，首先由第一个全反射面4进行全反射，只有从其余两个全反射面4射出，此过程中，由于入射角度不一样，出射的全反射面4不一样，但每一束光线都会先后经过三个全反射面4反射后、再由球面导出，其中，入射面3为球面的作用是通过折射，使得反射出来的光会聚在原来的光源2的位置。光源2与入射面3的间距为入射面3球面半径的1～2倍。

由于本身聚焦作用，对光源2的位置可以设放在球面的前面任何位置，但位于球面半径的1～2倍之间为效果最好的区域，全反射面4是由本体1在端部直接研磨抛光而成，整个本体1可看作立方体通过研磨的方式切除一个角滚圆形成，这样具有加工制造方便的有益效果。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1.一种自聚焦反光杯，包括本体，其特征在于：所述本体靠近光源的一侧设置有入射面，所述入射面为向外凸起的球面，所述本体远离光源的一侧设置有三个全反射面，所述三个全反射面环绕球面的中心轴设置，相邻两个全反射面相互垂直，相邻两个全反射面的侧部相互连接，所述全反射面为直角面，所述直角面的端部相交于远离光源一端的中心轴处，所述三个全反射面与垂直于入射面的中心轴所在的平面之间的夹角为55°44′，所述全反射面表面涂覆有黑漆层，所述光源与入射面的间距为入射面球面半径的1～2倍，所述全反射面是由本体在端部直接研磨抛光而成，光源的位置设放在球面的前面、球面半径的1～2倍之间的区域，光源发出的入射光线进入本体后，先后经过三个全反射面反射后、再由球面导出。