CN105570833A - 一种菲涅尔透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种菲涅尔透镜，包括入射面和与入射面相向设置的出射面，所述出射面具有一弧形凸面，所述弧形凸面外围合有若干圈凸脊，所述凸脊向弧形凸面的中心轴方向延伸，所述凸脊与弧形凸面相对一侧的壁面为调整面，所述调整面与弧形凸面中心轴相交的夹角范围在20°～30°以内。本发明可将LED芯片的120°～140°的发光角能有效控制得到23°～40°光线均匀的小角度光适角，实现重点照明设计需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学透镜，具体涉及一种菲涅尔透镜。
背景技术
目前，灯具进行泛光照明时，通过菲涅尔透镜将光源光束变为泛光光束。菲涅尔透镜具有入射面和出射面，出射面为一圈一圈的锯齿状环形透镜组成，每一圈锯齿都相当于一个独立的凸透镜。光源的发出的光线经锯齿透镜两个表面折射，出射光的角度往轴线收缩，从而令出光角度变小。一般的菲涅尔透镜只能实现40°左右的泛光照明，但当出光角度需要收窄到40°以下的小角度出光时，易出现黄圈和条纹现象。因此，为了避免现有技术中存在的缺点，有必要对现有技术作出改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种出光均匀、出光角度窄的菲涅尔透镜。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种菲涅尔透镜，包括入射面和与入射面相向设置的出射面，所述出射面具有一弧形凸面，所述弧形凸面外围合有若干圈凸脊，所述凸脊向弧形凸面的中心轴方向延伸，所述凸脊与弧形凸面相对一侧的壁面为调整面，所述调整面与弧形凸面中心轴相交的夹角范围在20°～30°以内。
所述凸脊的圈数在5～10圈以内。
所述弧形凸面的曲率半径在5mm～15mm以内。
所述入射面为弧形凹槽，所述弧形凹槽的曲率半径在60mm～80mm以内。
所述凸脊与弧形凸面相对一侧壁面与弧形凸面的中心轴相交的夹角为25°，所述凸脊的圈数为5圈，所述弧形凸面的曲率半径为9.8mm，所述弧形凹槽的曲率半径为65mm。
所述凸脊与弧形凸面相对一侧壁面与弧形凸面的中心轴相交的夹角为27°，所述凸脊的圈数为8圈，所述弧形凸面的曲率半径为6mm，所述弧形凹槽的曲率半径为75mm。
相对于现有技术，本发明通过调整调整面的与弧形凸面中心轴的夹角，进而控制出光角度，实现将LED芯片的120°～140°的发光角有效控制得到23°～40°光线均匀的小角度光适角，防止出现黄圈和条纹现象。
菲涅尔透镜为一圈一圈的锯齿状环形透镜组成，每一圈锯齿都相当于一个独立的凸透镜。光源发出的光线经锯齿透镜的两个表面折射，出射光的角度往中心轴线收缩，从而令出光角度变小。透镜的锯齿状环形圈距离越小，角度越小，整体透镜的高度越高，发出来的光线角度就越小，锯齿状环形圈数、距离、角度大小决定了整个透镜的发光角度，在锯齿状环形圈数和距离设定在一定范围内时，通过调整锯齿状环形圈角度来实现配光。
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为本发明菲涅尔透镜的第一种实施方式结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为第一种实施方式的光照效果图；
图4为本发明菲涅尔透镜的第二种实施方式结构示意图；
图5为图4的B-B向剖视图；
图6为第二种实施方式的光照效果图。
图中：1.光源；2.入射面；3.出射面；4.弧形凸面；5.凸脊；6.调整面。
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。
如图1至6所示本发明的一种菲涅尔透镜，包括入射面2和与入射面2相向设置的出射面3，出射面3具有一弧形凸面4，弧形凸面4外围合有若干圈凸脊5，凸脊5向弧形凸面4的中心轴方向延伸，凸脊5与弧形凸面4相对一侧的壁面为调整面6，调整面6与弧形凸面4中心轴相交的夹角范围在20°～30°以内。凸脊5的圈数在5～10圈以内。弧形凸面4的曲率半径在5mm～15mm以内。入射面2为弧形凹槽，弧形凹槽的曲率半径在60mm～80mm以内。由5～10圈夹角20°～30°偏向轴心的凸脊5，会聚光源1大角度光线；菲涅尔透镜的弧形凸面4曲率半径为10mm～15mm的外向弧线，会聚光源1小角度光线。通过对圈数、夹角及弧形凸面4曲率的限制，将LED芯片的120°到140°的发光角能有效控制得到23°～40°光线均匀的中小角度光适角，实现重点照明设计需求。
如图1至3是第一种实施方式，凸脊5与弧形凸面4相对一侧壁面与弧形凸面4的中心轴相交的夹角为25°，凸脊5的圈数为5圈，弧形凸面4的曲率半径为9.8mm，弧形凹槽的曲率半径为65mm，出射面3得到38°的光照效果。
如图4至6是第二种实施方式，凸脊5与弧形凸面4相对一侧壁面与弧形凸面4的中心轴相交的夹角为27°，凸脊5的圈数为8圈，弧形凸面4的曲率半径为6mm，弧形凹槽的曲率半径为75mm，出射面3得到25°的光照效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种菲涅尔透镜，包括入射面和与入射面相向设置的出射面，其特征在于：所述出射面具有一弧形凸面，所述弧形凸面外围合有若干圈凸脊，所述凸脊向弧形凸面的中心轴方向延伸，所述凸脊与弧形凸面相对一侧的壁面为调整面，所述调整面与弧形凸面中心轴相交的夹角范围在20°～30°以内。
2.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜，其特征在于：所述凸脊的圈数在5～10圈以内。
3.根据权利要求2所述的菲涅尔透镜，其特征在于：所述弧形凸面的曲率半径在5mm～15mm以内。
4.根据权利要求3所述的菲涅尔透镜，其特征在于：所述入射面为弧形凹槽，所述弧形凹槽的曲率半径在60mm～80mm以内。
5.根据权利要求4所述的菲涅尔透镜，其特征在于：所述凸脊与弧形凸面相对一侧壁面与弧形凸面的中心轴相交的夹角为25°，所述凸脊的圈数为5圈，所述弧形凸面的曲率半径为9.8mm，所述弧形凹槽的曲率半径为65mm。
6.根据权利要求4所述的菲涅尔透镜，其特征在于：所述凸脊与弧形凸面相对一侧壁面与弧形凸面的中心轴相交的夹角为27°，所述凸脊的圈数为8圈，所述弧形凸面的曲率半径为6mm，所述弧形凹槽的曲率半径为75mm。
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|---|---|
| CN (1) | CN105570833A (zh) |
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