CN109253417A - 光学模组及光源模组 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光学模组及光源模组。光学模组包括全内反射透镜以及凸透镜；所述凸透镜沿光轴位于所述全内反射透镜的前方，所述全内反射透镜包括光源腔，所述光源腔用于罩住LED灯珠，所述全内反射透镜用于将由所述光源腔射入的光线进行汇聚并射入所述凸透镜，所述凸透镜用于将由所述全内反射透镜射入的光线进行准直。光源模组包括LED灯珠以及所述的光学模组，所述LED灯珠被所述光源腔罩住。本申请实施例公开的光学模组与光源模组能够使重点区域内的照度分布更加均匀，有效消除副光斑，提高照明效果。

Description

光学模组及光源模组
技术领域
本申请涉及照明技术领域，尤其涉及一种光学模组及光源模组。
背景技术
LED用于照明灯具已经开始普及。由于照明灯具具有各种不同的应用场合，因此对照明灯具的性能也有着不同的要求。例如，对于重点区域照明，需要LED灯具将发出的光线聚集在重点区域，但由于LED的发光角度很大，因此正常情况下只有一部分光线能够照射到重点区域，此时便需要LED灯具对光线进行配光，将本来照射向其它区域的光线也聚集在重点区域。
相关技术中的聚集光束的方式较多，然而，通常聚集光束的方式只能简单的将本来照射向其它区域的光线聚集在重点区域，但却会导致重点区域内的照度分布不均，形成较为明显的副光斑，影响照明效果。
发明内容
本申请实施例提供一种光学模组及光源模组，以解决上述问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种光学模组，包括全内反射透镜以及凸透镜；
所述凸透镜沿光轴位于所述全内反射透镜的前方，所述全内反射透镜包括光源腔，所述光源腔用于罩住LED灯珠，所述全内反射透镜用于将由所述光源腔射入的光线进行汇聚并射入所述凸透镜，所述凸透镜用于将由所述全内反射透镜射入的光线进行准直。
可选地，上述的光学模组中，所述光线经过所述全内反射透镜汇聚后的发散角为30～60°。
可选地，上述的光学模组中，所述全内反射透镜还包括凸透部以及反射部，所述凸透部沿光轴位于所述光源腔的前方且用于将由所述光源腔射入所述凸透部的光线汇聚至所述凸透镜，所述反射部围绕所述光源腔以及所述凸透部且用于将由所述光源腔射入所述反射部的光线反射至所述凸透镜。
可选地，上述的光学模组中，所述凸透部将由所述光源腔射入所述凸透部的光线汇聚至所述凸透镜的中部，所述反射部将由所述光源腔射入的光线反射至所述凸透镜的外围。
可选地，上述的光学模组中，所述全内反射透镜具有第一入光面、第二入光面、全内反射面、第一出光面以及第二出光面；所述第二入光面围绕所述第一入光面且与所述第一入光面共同围成所述光源腔，所述第二出光面围绕所述第一出光面且二者均朝向所述凸透镜，所述全内反射面围绕所述第二入光面以及所述第二出光面，所述第一入光面与所述第一出光面的轮廓的连线所围成的区域为所述凸透部，所述第二入光面、所述全内反射面以及所述第二出光面的轮廓的连线所围成的区域为所述反射部。
可选地，上述的光学模组中，所述第一入光面与所述第一出光面二者之一为曲面，另一者为平面或曲面。
可选地，上述的光学模组中，所述第一入光面为平面，所述第一出光面为朝向所述凸透镜凸出的曲面。
可选地，上述的光学模组中，所述第二出光面为垂直于所述光轴的环面。
可选地，上述的光学模组中，所述第一入光面垂直于所述第二入光面。
可选地，上述的光学模组中，所述凸透镜具有入光面以及出光面，所述入光面朝向所述全内反射透镜，所述入光面与所述出光面二者之一为曲面，另一者为平面或曲面。
可选地，上述的光学模组中，所述出光面上设置有蚀纹。
可选地，上述的光学模组中，所述入光面为平面，所述出光面为曲面。
可选地，上述的光学模组中，所述全内反射透镜的直径为45～55mm，所述凸透镜的直径为60～70mm，所述全内反射透镜与所述凸透镜的间距为20～26mm。
第二方面，本申请实施例提供了一种光源模组，包括LED灯珠以及所述的光学模组，所述LED灯珠被所述光源腔罩住。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请实施例公开的光学模组与光源模组能够通过全反射透镜与凸透镜的配合使重点区域内的照度分布更加均匀，有效消除副光斑，提高照明效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例公开的光源模组的具体结构视图；
图2为本申请实施例公开的光学模组的光路视图。
附图标记说明：
1-光学模组、10-全内反射透镜、10a-光源腔、10b-凸透部、10c-反射部、100-第一入光面、101-第二入光面、102-全内反射面、103-第一出光面、104-第二出光面、12-凸透镜、120-入光面、122-出光面、2-LED灯珠。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请实施例公开了一种光源模组，如图1所示，包括光学模组1以及LED灯珠2，LED灯珠2用于提供光线，光学模组1则用于聚集LED灯珠2所发出的光线。
具体地，光学模组1包括全内反射透镜10(即TIR透镜)以及凸透镜12，凸透镜12沿光轴a位于全内反射透镜10的前方。全内反射透镜10包括光源腔10a，光源腔10a用于罩住LED灯珠2，LED灯珠2被光源腔10a罩住之后所发出的所有光线基本全部由光源腔10a进入全内反射透镜10的内部。自然情况下，LED灯珠2所发出的光线的发散角可以达到120°以上，而通过全内反射透镜10可以将与光轴a夹角较大的一部分光线进行反射，从而减小由全内反射透镜10所射出的光线的发散角，即全内反射透镜10对由光源腔10a射入的光线进行了汇聚。
经过汇聚后的光线会被射入设置在全内反射透镜10前方的凸透镜12，在凸透镜12内部，会再次利用凸透镜汇聚光线的原理对光线进行准直，减少出射光线的发散角。也就是说，本实施例中光线通过全内反射透镜10以及凸透镜12进行了分级汇聚，从而使出射光的照度分布更加均匀，因此能够有效消除副光斑，提高照明效果。
本实施例中，光线经过全内反射透镜10汇聚后的发散角优选保持在30～60°(例如45°)范围内，发散角过大或过小均会影响凸透镜10最终的准直效果。
请继续参见图1，本实施例中的全内反射透镜10还可包括凸透部10b以及反射部10c，其中，凸透部10b沿光轴a位于光源腔10a的前方，当LED灯珠2发出光线时，与光轴a的夹角较小的一部分光线会由光源腔10a进入到凸透部10b内，凸透部10b用于将由光源腔10a射入凸透镜10b内部的这部分光线通过凸透镜汇聚光线的原理进行一定程度的汇聚，并将汇聚后的光线射入前方的凸透镜12内。
反射部10c围绕光源腔10a以及凸透部10b，当LED灯珠2发出光线时，与光轴a的夹角较大的光线会由光源腔10a射入反射部10c内，正常情况下，这部分光线由于出光角度过大，是不会照射到所需要重点照明的区域的。但由于反射部10c的存在，会将这部分由光源腔10a射入反射部10c内部的光线进行反射，从而改变这部分光线的传播方向，使其也能够射入凸透镜12。
为了提高照度分布的均匀度，本实施例中优选使凸透部10b将由光源腔10a射入凸透部10b的光线汇聚至凸透镜12的中部，而使反射部10c将由光源腔10a射入的光线反射至凸透镜12的外围，从而使光线能够基本铺满凸透镜12，而不会聚集在凸透镜12的某一个区域(参见图2)。
如图1所示，在一个可选实施例中，全内反射透镜10具有第一入光面100、第二入光面101、全内反射面102、第一出光面103以及第二出光面104。第二入光面101围绕第一入光面100且与第一入光面100共同围成光源腔10a，第二出光面104围绕第一出光面103且二者均朝向凸透镜12。全内反射面102围绕第二入光面101以及第二出光面104。此时，第一入光面100与第一出光面103的轮廓的连线所围成的区域为凸透部10b，而第二入光面101、全内反射面102以及第二出光面104的轮廓的连线所围成的区域为反射部10c。
在本实施例中，为了满足凸透部10b的凸透镜效果，第一入光面100与第一出光面103二者之一可以为曲面，另一个可以为平面，也可以为曲面。例如，当第一入光面100为朝向光源腔10a内部凸出的曲面时，第一出光面103可以为平面或者曲面，并且曲面可以向凸透镜12所在方向凸出，也可以向光源腔10a所在方向凹进，只要第一入光面100与第一出光面103能够形成凸透镜结构即可。同样的，当第一出光面103为朝向凸透镜12凸出的曲面时，第一入光面100可以为平面，也可以为曲面，并且曲面的方向也没有绝对限制。
在如图1所示的全内反射透镜10中，第一入光面100为平面，第一出光面103为朝向凸透镜12凸出的曲面。此时，第二入光面104可以为垂直于光轴a的环面围绕在第一出光面103的周围。此外，在一些实施例中，第一入光面100与第二入光面101之间可以呈相互垂直的关系，即第一入光面100垂直于光轴a，第二入光面101呈沿光轴a延伸的圆柱形。
与此同时，凸透镜12具有入光面120以及出光面122，其中，入光面120朝向全内反射透镜10。为了使凸透镜12具有聚光效果，入光面102与出光面122二者之一可以为曲面，另一者则为平面或曲面。具体组合方式与凸透部10b类似，故在此不再赘述。
本实施例中还可以在凸透镜12的出光面上设置蚀纹，蚀纹能够对光线进行分散，因此能够提升照度的均匀性。为了便于设置蚀纹，本实施例的凸透镜12推荐采用入光面120为平面、出光面122为曲面的透镜结构。
对于通常的LED灯珠2而言，当全内反射透镜10的直径为45～55mm(优选50mm)，凸透镜12的直径为60～70mm(优选65mm)，全反射透镜10与凸透镜12的间距为20～26mm(优选23mm)时所能够达到的重点区域照明效果较佳。
本申请实施例公开的光学模组与光源模组能够使重点区域内的照度分布更加均匀，有效消除副光斑，提高照明效果。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种光学模组，其特征在于，包括全内反射透镜以及凸透镜；
所述凸透镜沿光轴位于所述全内反射透镜的前方，所述全内反射透镜包括光源腔，所述光源腔用于罩住LED灯珠，所述全内反射透镜用于将由所述光源腔射入的光线进行汇聚并射入所述凸透镜，所述凸透镜用于将由所述全内反射透镜射入的光线进行准直。
2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光线经过所述全内反射透镜汇聚后的发散角为30～60°。
3.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述全内反射透镜还包括凸透部以及反射部，所述凸透部沿光轴位于所述光源腔的前方且用于将由所述光源腔射入所述凸透部的光线汇聚至所述凸透镜，所述反射部围绕所述光源腔以及所述凸透部且用于将由所述光源腔射入所述反射部的光线反射至所述凸透镜。
4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述凸透部将由所述光源腔射入所述凸透部的光线汇聚至所述凸透镜的中部，所述反射部将由所述光源腔射入的光线反射至所述凸透镜的外围。
5.根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述全内反射透镜具有第一入光面、第二入光面、全内反射面、第一出光面以及第二出光面；所述第二入光面围绕所述第一入光面且与所述第一入光面共同围成所述光源腔，所述第二出光面围绕所述第一出光面且二者均朝向所述凸透镜，所述全内反射面围绕所述第二入光面以及所述第二出光面，所述第一入光面与所述第一出光面的轮廓的连线所围成的区域为所述凸透部，所述第二入光面、所述全内反射面以及所述第二出光面的轮廓的连线所围成的区域为所述反射部。
6.根据权利要求5所述的光学模组，其特征在于，所述第一入光面与所述第一出光面二者之一为曲面，另一者为平面或曲面。
7.根据权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述第一入光面为平面，所述第一出光面为朝向所述凸透镜凸出的曲面。
8.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述第二出光面为垂直于所述光轴的环面。
9.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述第一入光面垂直于所述第二入光面。
10.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述凸透镜具有入光面以及出光面，所述入光面朝向所述全内反射透镜，所述入光面与所述出光面二者之一为曲面，另一者为平面或曲面。
11.根据权利要求10所述的光学模组，其特征在于，所述出光面上设置有蚀纹。
12.根据权利要求11所述的光学模组，其特征在于，所述入光面为平面，所述出光面为曲面。
13.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述全内反射透镜的直径为45～55mm，所述凸透镜的直径为60～70mm，所述全内反射透镜与所述凸透镜的间距为20～26mm。
14.一种光源模组，其特征在于，包括LED灯珠以及权利要求1至13任一项所述的光学模组，所述LED灯珠被所述光源腔罩住。
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