CN112483993A - 一种超薄型探照灯光学器件 - Google Patents

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程诺
吴义敏
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Abstract

本发明提供一种超薄型探照灯光学器件，包括菲涅尔透镜、LED光源；所述的菲涅尔透镜的光面为圆形平面，对面为刻录了由小到大的同心圆的球面；在所述的菲涅尔透镜的光面中央设置金属块。本发明中在菲涅尔透镜中心内嵌金属，具有挡光散热及反射光的作用，使得灯光光斑更加均匀排布、寿命更长、更稳定。

Description

一种超薄型探照灯光学器件
技术领域
本发明涉及探照灯领域，特别是一种超薄型探照灯光学器件。
背景技术
透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器、照明等各个领域，随着市场不断的发展，透镜技术也越来越应用广泛。(lens)透镜是根据光的折射规律制成的。透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体。它所成的像有实像也有虚像。菲涅尔透镜 (Fresnel lens) ，又名螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的。
中国发明专利申请公布号CN 108361603 A公开了供一种聚光探照灯，该聚光探照灯中，所述聚光探照灯包括反光罩、固定架、菲涅尔透镜和光源，所述光源包括焊接为一体的基板和发光面，所述基板固定在反光罩内并位于远离出光口的一端，所述固定架为圆台框架，固定架的一端位于基板的外侧并与反光罩固定连接，固定架的另一端焊接有固定圈且向出光口方向延伸，所述菲涅尔透镜嵌于固定圈内，菲涅尔透镜位于固定架一侧的镜片表面为光滑表面，菲涅尔透镜位于出光口一侧的镜片表面刻录有多个同心凹槽。
该聚光探照灯中，虽然基板和发光面焊接为一体有利于光源本身散热，但菲涅尔透镜上没有采用散热措施，菲涅尔透镜因材料问题，熔点低，承受不了长时间的强光直射，会因为散热问题导致菲涅尔透镜发热、发黄、熔掉，所以目前照明行业所使用的透镜基本都存在：单组透镜底下的LED灯功率不能过大，如果是大功率灯具必须需要多组透镜组合，这也是考虑到热辐射的问题，这会存在严重的光干扰问题。
发明内容
本发明针对目前的探照灯中只对光源进行散热处理，而并不对菲涅尔透镜进行散热处理，所带来的不足，提供一种超薄型探照灯光学器件，该超薄型探照灯光学器件中在菲涅尔透镜中心内嵌金属形实现散热。
本发明实现其技术目的技术方案是：一种超薄型探照灯光学器件，包括菲涅尔透镜、LED光源；所述的菲涅尔透镜的光面为圆形平面，对面为刻录了由小到大的同心圆的球面；在所述的菲涅尔透镜的光面中央设置金属块。
进一步的，上述超薄型探照灯光学器件：在所述的菲涅尔透镜设置有通孔，在球面通孔周围形成一个圆台，所述光源包括设置在基板上的LED灯珠，所述的基板覆盖在所述的圆台，所述的LED灯珠伸入到所述的通孔中。
进一步的，上述超薄型探照灯光学器件：在所述的光面，所述的通孔周围设置有台阶，所述的金属块包括半球体和与半球体一体成型的圆柱体，圆柱体和半球体具有相同的直径，所述的圆柱体嵌入到台阶上，所述的半球体露出。
进一步的，上述超薄型探照灯光学器件：在所述的圆柱体的下端还具有伸入到通孔内的V形体。
本发明中在菲涅尔透镜中心内嵌金属，具有挡光散热及反射光的作用，使得灯光光斑更加均匀排布、寿命更长、更稳定。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
附图1为本发明超薄型探照灯光学器件结构图。
附图2为本发明超薄型探照灯光学器件立体图（1）。
附图3为本发明超薄型探照灯光学器件立体图（2）。
附图4为本发明超薄型探照灯光学器件中菲涅尔透镜截面图。
附图5为本发明超薄型探照灯光学器件中金属块结构图。
附图6为本发明超薄型探照灯光学器件中菲涅尔透镜和金属块结构图。
具体实施方式
本实施例是LED探照灯中的光学器件，如图1、2、3所示，是一种采用了菲涅尔透镜的超薄型探照灯光学器件， 该超薄型探照灯光学器件，包括菲涅尔透镜2、LED光源；菲涅尔透镜2的光面2-2为圆形平面，对面为刻录了由小到大的同心圆的球面2-1；在菲涅尔透镜2的光面2-2中央设置金属块1。目前，大功率灯具的光学透镜基本存在热辐射（特别探照灯），因为中心光强很高，如果照射到人/物，皮肤会有灼热感，非常不舒服，光学透镜也会因此导致发黄、变质。菲涅尔透镜因材料问题，熔点低，承受不了长时间的强光直射，会因为散热问题导致菲涅尔透镜发热、发黄、熔掉，所以目前照明行业所使用的透镜基本都存在：单组透镜底下的LED灯功率不能过大，如果是大功率灯具必须需要多组透镜组合，这也是考虑到热辐射的问题，这会存在严重的光干扰问题。本实施例中，在菲涅尔透镜2中心内嵌金属块1形成一种全新的光学透镜.金属块1可以是导热良好的铝块。这是一种结构创新，在菲涅尔透镜1中心内嵌金属，具有挡光散热及反射光的作用，使得灯光光斑更加均匀排布、寿命更长、更稳定。
另外，目前大功率灯具，基本都是用多颗点光源（多组菲涅尔透镜）组成，照射出来的光斑有重影（叠加原理），如用一颗大功率LED那么就会存在菲涅尔透镜普遍存在热辐射问题、热量无法散出，导致菲涅尔透镜发黄损坏等问题；为此，本实施例中，大功率灯具可以只使用一组特殊菲涅尔透镜即可解决光斑重影问题，可优化光学（光干扰），提高光的转化率。
同时，大功率灯具基本是用多组菲涅尔透镜、多颗点光源排列组成，增大灯具尺寸及重量，显得笨重且没有性价比。本实施例中，一颗大功率点光源加一组特殊菲涅尔透镜即可大大减少灯具的空间，尺寸大大缩小、重量也降下来，那么价格也必然更具竞争力。
本实施例中，菲涅尔透镜2中心设置有通孔2-3，如图4所示，在球面2-1这一面，通孔2-3周围形成一个用于安装LED光源的圆台2-4，如图2所示，LED光源包括设置在基板3上的LED灯珠4，基板3覆盖在圆台2-4，LED灯珠4伸入到所述的通孔2-3中，如图1所示。在光面2-2如图3所示，通孔2-3周围设置有台阶2-5，如图4所示。金属块1如图5所示，包括半球体1-2和与半球体1-2一体成型的圆柱体1-1，圆柱体1-1和半球体1-2具有相同的直径，所述的圆柱体1-1嵌入到台阶2-5上，所述的半球体1-2露出；如图6所示。如图5所示，在圆柱体1-1的下端还具有伸入到通孔2-3内的V形体1-3。
本实施例的超薄型探照灯光学器件具有如下特点：
解决大功率灯具热辐射问题，光学反射，增加光的利用。吸热/导热，菲涅尔透镜热量快速散出，大大提升菲涅尔透镜稳定性及寿命。整体发光器件设计超薄，一组发光器件可以替换多组普通菲涅尔透镜，一灯一用，大大缩小灯具的尺寸及厚度，解决大功率灯具笨重问题。

Claims (4)

1.一种超薄型探照灯光学器件，包括菲涅尔透镜（2）、LED光源；其特征在于：所述的菲涅尔透镜（2）的光面（2-2）为圆形平面，对面为刻录了由小到大的同心圆的球面（2-1）；在所述的菲涅尔透镜（2）的光面（2-2）中央设置金属块（1）。
2.根据权利要求1所述的超薄型探照灯光学器件，其特征在于：在所述的菲涅尔透镜（2）设置有通孔（2-3），在球面（2-1）通孔（2-3）周围形成一个圆台（2-4），所述光源包括设置在基板（3）上的LED灯珠（4），所述的基板（3）覆盖在所述的圆台（2-4），所述的LED灯珠（4）伸入到所述的通孔（2-3）中。
3.根据权利要求1或2所述的超薄型探照灯光学器件，其特征在于：在所述的光面（2-2），所述的通孔（2-3）周围设置有台阶（2-5），所述的金属块（1）包括半球体（1-2）和与半球体（1-2）一体成型的圆柱体（1-1），圆柱体（1-1）和半球体（1-2）具有相同的直径，所述的圆柱体（1-1）嵌入到台阶（2-5）上，所述的半球体（1-2）露出。
4.根据权利要求3所述的超薄型探照灯光学器件，其特征在于：在所述的圆柱体（1-1）的下端还具有伸入到通孔（2-3）内的V形体（1-3）。
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