CN104214547B - 透镜及使用该透镜的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种透镜，其包括出光面及反射面。所述出光面包括位于中间向外凸出的第一旋转对称面及由该第一旋转对称面的周缘延伸而出的环形面。所述第一旋转对称面的旋转对称轴沿光轴方向穿过出光面的中心。所述环形面的外侧边缘低于该第一旋转对称面凸出的顶端。所述反射面为由环形面的外侧边缘朝与第一旋转对称面相反方向凸出的第二旋转对称面。所述第二旋转对称面的旋转对称轴与第一旋转对称面的相同，且所述第二旋转对称面经过其旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线。本透镜通过贝塞尔曲线型反射面全反射收敛发光角度再经第一旋转对称面重新调制配光，从而确保所发射的光线满足特殊的光型要求。本发明还提供使用该透镜的照明装置。

Description

透镜及使用该透镜的照明装置

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种透镜及使用该透镜的照明装置。

背景技术

现有的警戒灯一般采用白色光源并通过在光源的前方设置彩色滤光片来实现发射彩色光的功能。随着发光二极管技术的不断发展，色彩丰富的发光二极管相继出现，一方面可以节约能耗，另一方面还可省去价格高昂的彩色滤光片，提高光的利用效率。但是，由于缺少合适的光线控制，限制了单色发光二极管在各种照明装置中的应用。

因此，如何提供能够控制单色发光体所发射光线的透镜及使用该透镜的照明装置已成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供能够控制单色发光体所发出光线的透镜及使用该透镜的照明装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种透镜，其包括出光面及与出光面相对的反射面。所述出光面包括位于中间且向外凸出的第一旋转对称面及由所述第一旋转对称面的周缘沿其旋转对称轴的径向延伸而出的环形面。所述第一旋转对称面的旋转对称轴沿透镜的光轴方向穿过所述出光面的中心。所述环形面的外侧边缘低于所述第一旋转对称面凸出的顶端。所述反射面为由环形面的外侧边缘朝与第一旋转对称面相反方向凸出的第二旋转对称面。所述第二旋转对称面的旋转对称轴与所述第一旋转对称面的相同。且所述第二旋转对称面经过旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线。所述第二旋转对称面的中心处开设有一凹槽。

其中，所述第一旋转对称面为高次非球面。

其中，所述透镜沿旋转对称轴延伸方向的长度范围为大于或等于10mm，而小于或等于30mm。

其中，所述出光面的出光直径的范围为大于或等于20mm，而小于或等于40mm。

一种照明装置，其包括壳体、承载板及透镜组。所述壳体上开设有内凹的收容空间。所述承载板及透镜组收容在所述收容空间内。所述承载板上设置有至少一个发单色光的发光体。所述透镜组包括至少一个与所述发光体对应的透镜。所述透镜组设置在承载板上方。所述透镜包括出光面及与所述出光面相对的反射面。所述出光面包括位于中间且向外凸出的第一旋转对称面及由所述第一旋转对称面的周缘沿其旋转对称轴的径向延伸而出的环形面。所述第一旋转对称面的旋转对称轴沿透镜的光轴方向穿过所述出光面的中心。所述环形面的外侧边缘低于所述第一旋转对称面的顶端。所述反射面为由环形面的外侧边缘朝与第一旋转对称面相反方向凸出的第二旋转对称面。所述第二旋转对称面的旋转对称轴与所述第一旋转对称面的相同。且所述第二旋转对称面经过旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线。所述第二旋转对称面的中心处开设有一凹槽。所述发光体收容在该凹槽内。所述发光体发出的光在反射面上全反射再经出光面上的第一旋转对称面调制后射出壳体。

其中，所述第一旋转对称面为高次非球面。

其中，所述透镜沿旋转对称轴延伸方向的长度范围为大于或等于10mm，而小于或等于30mm。

其中，所述出光面的出光直径的范围为大于或等于20mm，而小于或等于40mm。

其中，所述发光体选自发光二极管或发光灯泡。

其中，所述透镜组还包括一基板，所述透镜设置在所述基板上。

本发明所提供的照明装置通过对应每个发光体设置具有贝塞尔曲线型反射面的透镜，让所发光体所发出的光线先经反射面收敛发光角度后再经凸出的第一旋转对称面重新调制配光，从而确保所发射的光线满足特殊的光型要求以提高了省去滤光片的单色发光体的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的照明装置的结构示意图。

图2是图1的照明装置的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1-2所示，本发明实施例所提供的照明装置1包括壳体10、后盖12、承载板14、透镜组16及前盖18。所述壳体10上开设有内凹的收容空间100。所述承载板14及透镜组16收容在所述收容空间100内。所述承载板14上设置有至少一个发光体140。所述发光体140发出单色光。所述透镜组16包括至少一个与所述发光体140对应的透镜160。所述透镜组16设置在承载板14上方。所述透镜160为一旋转对称体，其包括出光面162及反射面164。所述出光面162的中部为向外凸出的第一旋转对称面1620，其旋转对称轴沿透镜的光轴方向穿过出光面162的中心。所述第一旋转对称面1620的周缘沿旋转对称轴的径向延伸出环绕所述第一旋转对称面1620的环形面1622。所述环形面1622的外侧边缘低于所述第一旋转对称面1620凸出的顶端。所述反射面164为由环形面1622的外侧边缘朝与第一旋转对称面1620相反方向凸出的第二旋转对称面1640。所述第二旋转对称面1640的旋转对称轴与所述第一旋转对称面1620的相同，且所述第二旋转对称面1640经过其旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线。所述第二旋转对称面1640的中心处开设有一凹槽1642，所述发光体140收容在该凹槽1642内。所述发光体140发出的光在反射面164上全反射后经出光面162上的第一旋转对称面1620调制后射出壳体10。

所述壳体10包括承托部102及连接部104。所述承托部102呈上宽下窄的碗状，其包括口径较宽的出光口1020及与出光口1020相对的口径较小的连接口1022。所述连接部104围绕所述连接口1022向外延伸而出。所述连接部104的外侧面设置有外接的电线端口1040以连接外部电源为照明装置1提供能源。所述连接部104与承托部102相对的一侧开设有开口1042。所述后盖12密封所述开口1042。所述收容空间100开设在承托部102内。所述承托部102的内表面上向收容空间100内延伸出一圈围绕承托部102中心对称轴的凸台1023。所述出光口1020的周缘沿径向延伸出一圈凸缘1024。

所述承载板14的形状与所述凸台1023的边缘形状相对应。在本实施例中，所述承载板14为一圆形薄板。所述承载板14的周缘固定在所述凸台1023上。所述发光体140设置在承载板14上，并通过承载板14与从电线端口1040接入的电源线相连接。所以，所述承载板14可为设有供电电路的电路板。所述发光体140发射单色光，其可为但不限于发光二极管及发光灯泡。

所述透镜组16还包括一基板161。所述透镜160设置在所述基板161上。可以理解的是，所述透镜160可与基板161一体成型，也可为组装在基板161上的独立个体。所述透镜160沿旋转对称轴延伸方向的长度范围为大于或等于10mm，小于或等于30mm。所述出光面162的出光直径的范围为大于或等于20mm，小于或等于40mm。所述透镜160分别盖在对应的发光体140上。所述发光体140所发出的光线先经过所述反射面164全反射以收敛发光角度，之后再经过所述出光面162上的第一旋转对称面1620重新调制配光后射出。在本实施例中，所述第一旋转对称面1620为高次非球面。

所述前盖18由透明材料制成，其形状与所述出光口1020的形状相对应。所述前盖10的周缘固定在所述凸缘1024内以密封所述出光口1020。经过透镜160调制后的光线透过前盖18射出壳体10。

本发明所提供的照明装置1通过对应每个发光体140设置具有贝塞尔曲线型反射面164的透镜160，让发光体140所发出的光线先经反射面164收敛发光角度后再经凸出的第一旋转对称面1620重新调制配光，从而确保所发射的光线满足特殊的光型要求以提高了省去滤光片的单色发光体140的适用性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种透镜，其包括出光面及与出光面相对的反射面，所述出光面包括位于中间且向外凸出的第一旋转对称面及由所述第一旋转对称面的周缘沿其旋转对称轴的径向延伸而出的环形面，所述第一旋转对称面的旋转对称轴沿透镜的光轴方向穿过所述出光面的中心，所述环形面的外侧边缘低于所述第一旋转对称面凸出的顶端，所述反射面为由环形面的外侧边缘朝与第一旋转对称面相反方向凸出的第二旋转对称面，所述第二旋转对称面的旋转对称轴与所述第一旋转对称面的相同，且所述第二旋转对称面经过旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线，所述第二旋转对称面的中心处开设有一凹槽。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一旋转对称面为高次非球面。

3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜沿旋转对称轴延伸方向的长度范围为大于或等于10mm，而小于或等于30mm。

4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述出光面的出光直径的范围为大于或等于20mm，而小于或等于40mm。

5.一种照明装置，其包括壳体、承载板及透镜组，所述壳体上开设有内凹的收容空间，所述承载板及透镜组收容在所述收容空间内，所述承载板上设置有至少一个发单色光的发光体，所述透镜组包括至少一个与所述发光体对应的透镜，所述透镜组设置在承载板上方，所述透镜包括出光面及与所述出光面相对的反射面，所述出光面包括位于中间且向外凸出的第一旋转对称面及由所述第一旋转对称面的周缘沿其旋转对称轴的径向延伸而出的环形面，所述第一旋转对称面的旋转对称轴沿透镜的光轴方向穿过所述出光面的中心，所述环形面的外侧边缘低于所述第一旋转对称面的顶端，所述反射面为由环形面的外侧边缘朝与第一旋转对称面相反方向凸出的第二旋转对称面，所述第二旋转对称面的旋转对称轴与所述第一旋转对称面的相同，且所述第二旋转对称面经过旋转对称轴的截面的边缘形状为贝塞尔曲线，所述第二旋转对称面的中心处开设有一凹槽，所述发光体收容在该凹槽内，所述发光体发出的光在反射面上全反射再经出光面上的第一旋转对称面调制后射出壳体。

6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述第一旋转对称面为高次非球面。

7.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述透镜沿旋转对称轴延伸方向的长度范围为大于或等于10mm，而小于或等于30mm。

8.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述出光面的出光直径的范围为大于或等于20mm，而小于或等于40mm。

9.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述发光体选自发光二极管或发光灯泡。

10.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述透镜组还包括一基板，所述透镜设置在所述基板上。