CN105276524A - 一种可变焦的光学透镜 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开一种可变焦的光学透镜，所述的光学透镜具有上表面和下表面，其特征在于，所述的上表面为平面，平面的中间设有平凸镜，下表面以上表面的平凸镜为芯，设置有多圈的同心的凸起的菲涅尔齿状结构，所述的菲涅尔齿状结构上设有多个齿纹，每个齿纹上设置有第一表面和第二表面，第一表面为垂直于上表面的透光面，第二表面为与于水平面形成一定角度的全反射面，所述的第二表面为曲面。本发明的光学透镜具有可调节聚焦效果，且光斑良好，不会出现暗区。

Description

一种可变焦的光学透镜
技术领域
本发明涉及光学领域，更具体地，涉及一种可变焦的光学透镜。
背景技术
目前灯具市场上，某些特定场所，如博物馆、艺术馆等，需要可调节角度的灯具来满足特殊的要求，市面上可调焦灯具普遍应用平凸及TIR+平凸，以及某些采用TIR+平凸+微雕菲涅尔，平凸镜光利用率低，可调角度偏大，其小角度易出现光斑色散和成像问题，光效率低；TIR+平凸的方法光效提高了一些，但是光斑容易出现暗区，且小角度还是会成像。
由于LED的光散特别厉害，因此，目前大部分的透镜都不符合使用要求，且均不可以调整焦距。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可以调整角度的光学透镜，首先公开一种可变焦的光学透镜，所述的光学透镜具有上表面和下表面，其特征在于，所述的上表面为平面，平面的中间设有平凸镜，下表面以上表面的平凸镜为芯，设置有多圈的同心的凸起的菲涅尔齿状结构，所述的菲涅尔齿状结构上设有多个齿纹，每个齿纹上设置有第一表面和第二表面，第一表面为垂直于上表面的透光面，第二表面为与于水平面形成一定角度的全反射面，所述的第二表面为曲面。
所述的每个齿纹上的第二表面的曲面额曲率均不相同。
所述的每个齿纹上的第二表面的曲面的曲率有内而外一次减小。
所述的每个齿纹上的第一表面的长度各不相同。
所述的每个齿纹上的第一表面的长度由内而外依次增加。
所述的曲率可调节，根据不同的口径调节齿上面的曲率不同。
每个齿纹上的第一表面的长度要保证所有的从第一表面透射的光都在第二表面上进行反射。
再公开一种可调焦的灯具，包括上述的光学透镜与光源，所述的光源到光学透镜的距离要保证光源发出的光必须经过第一表面和第二表面，可以通过调整光源的距离，从而调整光源照出的光线在第二表面的位置，从而达到调节主副光斑的大小。
本发明具有多个优点：
1.对LED这种点光源的光利用率高，可以到到92%以上，光斑均匀，光暗过渡不突兀，光斑中无暗区。
2.本发明有两种调焦方式，一种是通过调节第二表面的曲率，调节调节聚焦效果，另外一种是通过调节光源到透镜的距离，从而调整聚焦效果。
3.本发明调节聚焦的效果的同时，可以保持良好的光斑，且光斑中无暗区对光源的利用率可达97%以上，出光效率超高，光强在同等尺寸灯具同等角度时高出50%左右。
附图说明
图1为本发明的剖面图。
其中，1为上表面，2为下表面表面，3为平凸镜，4为第一表面，5为第二表面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1,
一种可变焦的光学透镜，所述的光学透镜具有上表面和下表面，其特征在于，所述的上表面为平面，平面的中间设有平凸镜，下表面以上表面的平凸镜为芯，设置有多圈的同心的凸起的菲涅尔齿状结构，所述的菲涅尔齿状结构上设有多个齿纹，每个齿纹上设置有第一表面和第二表面，第一表面为垂直于上表面的透光面，第二表面为与于水平面形成一定角度的全反射面，所述的第二表面为曲面。所述的每个齿纹上的第二表面的曲面额曲率均不相同。所述的每个齿纹上的第二表面的曲面的曲率有内而外一次减小。所述的每个齿纹上的第一表面的长度各不相同。所述的每个齿纹上的第一表面的长度由内而外依次增加。每个齿纹上的第一表面的长度要保证所有的从第一表面透射的光都在第二表面上进行反射。
实施例2
一种可调焦的灯具，包括光学透镜与光源，所述的光源到光学透镜的距离要保证光源发出的光必须经过第一表面和第二表面，可以通过调整光源的距离，从而调整光源照出的光线在第二表面的位置，从而达到调节主副光斑的大小。
所述的光学透镜具有上表面和下表面，其特征在于，所述的上表面为平面，平面的中间设有平凸镜，下表面以上表面的平凸镜为芯，设置有多圈的同心的凸起的菲涅尔齿状结构，所述的菲涅尔齿状结构上设有多个齿纹，每个齿纹上设置有第一表面和第二表面，第一表面为垂直于上表面的透光面，第二表面为与于水平面形成一定角度的全反射面，所述的第二表面为曲面。所述的每个齿纹上的第二表面的曲面额曲率均不相同。所述的每个齿纹上的第二表面的曲面的曲率有内而外一次减小。所述的每个齿纹上的第一表面的长度各不相同。所述的每个齿纹上的第一表面的长度由内而外依次增加。每个齿纹上的第一表面的长度要保证所有的从第一表面透射的光都在第二表面上进行反射。

Claims (8)

1.一种可变焦的光学透镜，所述的光学透镜具有上表面和下表面，其特征在于，所述的上表面为平面，平面的中间设有平凸镜，下表面以上表面的平凸镜为芯，设置有多圈的同心的凸起的菲涅尔齿状结构，所述的菲涅尔齿状结构上设有多个齿纹，每个齿纹上设置有第一表面和第二表面，第一表面为垂直于上表面的透光面，第二表面为与于水平面形成一定角度的全反射面，所述的第二表面为曲面。
2.根据权利要求1所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，所述的每个齿纹上的第二表面的曲面额曲率均不相同。
3.根据权利要求1所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，所述的每个齿纹上的第二表面的曲面的曲率有内而外依次减小。
4.根据权利要求1所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，所述的每个齿纹上的第一表面的长度各不相同。
5.根据权利要求1所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，所述的每个齿纹上的第一表面的长度由内而外依次增加。
6.根据权利要求2-3所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，所述的曲率可调节，根据不同的口径调节齿上面的曲率不同。
7.根据权利要求1所述的可变焦的光学透镜，其特征在于，每个齿纹上的第一表面的长度要保证所有的从第一表面透射的光都在第二表面上进行反射。
8.一种可调焦的灯具，其特征在于，包括权利要求1所述的光学透镜与光源，所述的光源到光学透镜的距离要保证光源发出的光必须经过第一表面和第二表面，可以通过调整光源的距离，从而调整光源照出的光线在第二表面的位置，从而达到调节主副光斑的大小。
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