CN114857540A - 一种可变焦工矿灯透镜设计 - Google Patents

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CN114857540A CN202210368208.3A CN202210368208A CN114857540A CN 114857540 A CN114857540 A CN 114857540A CN 202210368208 A CN202210368208 A CN 202210368208A CN 114857540 A CN114857540 A CN 114857540A
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高双红
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
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    • F21—LIGHTING
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Abstract

本发明公开了一种可变焦工矿灯透镜设计，包括：环状旋转TIR透镜，整个透镜模组由一环一环的旋转TIR透镜组成，每一环TIR透镜的光学设计原理和外形相同；每一环所述环状旋转TIR透镜包含：入光孔，所述入光孔为相邻若干个，所述入光孔包含两个竖直折射面和一个凸球面；全反射面，所述全反射面设置在相邻两个入光孔之间，所述全反射面也为若干个；凸球面，所述凸球面设置在入光孔对应的顶部，所述凸球面与入光孔一一对应；折射面，所述折射面设置在凸球面的表面。有益效果：可同时实现多种出光效果，一款透镜替代常规三款透镜；透镜可调焦的功能给工矿灯应用带来更多的机会，工矿灯排布更灵活多变；安装简单，光利用率高，无眩光。

Description

一种可变焦工矿灯透镜设计
技术领域
本发明涉及工矿灯技术领域，具体来说，涉及一种可变焦工矿灯透镜设计。
背景技术
常规工矿灯的出光角度有60度、85度、105度三种角度，为了满足不同灯具的角度需求，需要设计不同角度的透镜，不同照明需求安装不同角度的透镜，常规工矿灯的透镜都是由环形旋转的凸透镜组成，根据凸透镜的曲率不同设计不同角度的工矿灯透镜，从而达到角度需求。而现有技术中存在以下不足：
不足1：60度、85度、105度三种不同角度的工矿灯需要更换三种不同的透镜，工艺复杂；
不足2：如果用传统设计方法实现工矿灯变焦调节角度，光利用率低，眩光增加。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变焦工矿灯透镜设计，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可变焦工矿灯透镜设计，包括：
环状旋转TIR透镜，整个透镜模组由一环一环的旋转TIR透镜组成，每一环TIR透镜的光学设计原理和外形相同；
每一环所述环状旋转TIR透镜包含：
入光孔，所述入光孔为相邻若干个，所述入光孔包含两个竖直折射面和一个凸球面；
全反射面，所述全反射面设置在相邻两个入光孔之间，所述全反射面也为若干个；
凸球面，所述凸球面设置在入光孔对应的顶部，所述凸球面与入光孔一一对应；
折射面，所述折射面设置在凸球面的表面。
进一步的，所述凸球面和折射面共同组成出光面，所述折射面为自由曲面。
进一步的，通过改变透镜与PCB之间的间隙，实现从60度到105度的角度变换。
进一步的，透镜底部和PCB之间的间距从2mm缩小到0，透镜出光角度从60度增加到105度。
进一步的，当透镜底部和PCB保持2mm的间距时，透镜的出光角度为60度。
进一步的，当透镜底部和PCB板接触时，透镜的出光角度为105度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）可同时实现多种出光效果，一款透镜替代常规三款透镜；
（2）透镜可调焦的功能给工矿灯应用带来更多的机会，工矿灯排布更灵活多变；
（3）安装简单，光利用率高，无眩光。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种可变焦工矿灯透镜设计的结构示意图；
图2是根据本发明实施例图1中B-B面剖视图。
附图标记：
1、环状旋转TIR透镜；2、入光孔；3、全反射面；4、凸球面；5、折射面。
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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，根据本发明实施例的一种可变焦工矿灯透镜设计，包括：
环状旋转TIR透镜1，整个透镜模组由一环一环的旋转TIR透镜组成，每一环TIR透镜的光学设计原理和外形相同；
每一环所述环状旋转TIR透镜包含：
入光孔2，所述入光孔2为相邻若干个，所述入光孔2包含两个竖直折射面和一个凸球面；
全反射面3，所述全反射面3设置在相邻两个入光孔2之间，所述全反射面3也为若干个；
凸球面4，所述凸球面4设置在入光孔2对应的顶部，所述凸球面4与入光孔2一一对应；
折射面5，所述折射面5设置在凸球面4的表面。
通过本发明的上述方案，所述凸球面4和折射面5共同组成出光面，所述折射面5为自由曲面，通过改变透镜与PCB之间的间隙，实现从60度到105度的角度变换，透镜底部和PCB之间的间距从2mm缩小到0，透镜出光角度从60度增加到105度，当透镜底部和PCB保持2mm的间距时，透镜的出光角度为60度，当透镜底部和PCB板接触时，透镜的出光角度为105度。
在具体应用时，LED发出的光进入TIR透镜入光孔2，扩散后到达全反射面3，经过全反射后到折射面5，同时经过入光孔凸球面的光到达凸球面4，最后光线经过折射面5和凸球面4射出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，包括：
环状旋转TIR透镜（1），整个透镜模组由一环一环的旋转TIR透镜组成，每一环TIR透镜的光学设计原理和外形相同；
每一环所述环状旋转TIR透镜包含：
入光孔（2），所述入光孔（2）为相邻若干个，所述入光孔（2）包含两个竖直折射面和一个凸球面；
全反射面（3），所述全反射面（3）设置在相邻两个入光孔（2）之间，所述全反射面（3）也为若干个；
凸球面（4），所述凸球面（4）设置在入光孔（2）对应的顶部，所述凸球面（4）与入光孔（2）一一对应；
折射面（5），所述折射面（5）设置在凸球面（4）的表面。
2.根据权利要求1所述的一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，所述凸球面（4）和折射面（5）共同组成出光面，所述折射面（5）为自由曲面。
3.根据权利要求2所述的一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，通过改变透镜与PCB之间的间隙，实现从60度到105度的角度变换。
4.根据权利要求3所述的一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，透镜底部和PCB之间的间距从2mm缩小到0，透镜出光角度从60度增加到105度。
5.根据权利要求4所述的一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，当透镜底部和PCB保持2mm的间距时，透镜的出光角度为60度。
6.根据权利要求4所述的一种可变焦工矿灯透镜设计，其特征在于，当透镜底部和PCB板接触时，透镜的出光角度为105度。
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