CN201837773U - 一种聚光透镜及透镜组 - Google Patents
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Abstract
一种聚光透镜及透镜组，聚光透镜包括实心透明本体，所述本体设置有入光面和出光面，所述出光面为外凸的球形面，所述入光面为内凹的弧形面；所述透镜组包括至少两个沿光轴方向依次排列的所述聚光透镜；工作过程中，光源发射的光线从入光面入射，经外凸的球形出光面折射而聚集，由于入光面为内凹的弧形面，经入光面表面反射的光线被聚集于入光面的投影区域内，从而减少了光线向入光面投影区域外逸散而造成的光损失，提高了聚光效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及透镜技术领域，特别涉及一种聚光透镜及透镜组。
背景技术
透镜及透镜组是光学设备中决定影像效果的重要部件。聚光透镜主要用于将发射辐射状光线的点光源、点光源矩阵或其它发射方向不一致的光源所发射的光线进行聚集，以提高光线集中度的一种透镜。
依照光的折射原理，聚光透镜均为凸透镜，即透镜的出光面为外凸的弧形面。而现有的聚光透镜，其入光面一般为平面，光线经由入光面入射透镜，经透镜折射后从出光面射出而被聚集；然而，工作过程中，光源发射的光线，除入射透镜的光线外，也有部分光线在入光面表面被反射，因此有部分光线被反射出光通路范围而造成光逸散，从而造成光损失，降低聚光效果。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种减少光损失，提高聚光效果的聚光透镜，同时提供一种由该聚光透镜组成的透镜组。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案。
一种聚光透镜，它包括实心透明本体，所述本体设置有入光面和出光面，所述出光面为外凸的球形面，所述入光面为内凹的弧形面。
作为本实用新型的进一步技术方案，所述入光面的弧高小于出光面的弧高。
其中，所述入光面的弧高小于其圆弧半径的1/10，且所述入光面的弧高小于入光面口径的1/10。
其中，所述出光面的弧高大于其圆弧半径的1/3，且所述入光面的弧高大于出光面口径的1/3。
更进一步地，所述本体在所述入光面与出光面之间设置有侧面。
其中，所述侧面为平行于光轴的侧面。
一种由上述的聚光透镜组成的透镜组，它包括至少两个沿光轴方向依次排列的所述聚光透镜。
其中，位于光线传播方向前方的聚光透镜其最大口径大于位于光线传播方向后方的聚光透镜的最大口径。
本实用新型有益效果为：本聚光透镜包括实心透明本体，所述本体设置有入光面和出光面，所述出光面为外凸的球形面，所述入光面为内凹的弧形面；本透镜组包括至少两个沿光轴方向依次排列的所述聚光透镜；工作过程中，光源发射的光线从入光面入射，经外凸的球形出光面折射而聚集，由于入光面为内凹的弧形面，经入光面表面反射的光线被聚集于入光面的投影区域内，从而减少了光线向入光面投影区域外逸散而造成的光损失，提高了聚光效果。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的聚光透镜的结构示意图。
图2是本实用新型的聚光透镜的剖面结构示意图。
图3是本实用新型的透镜组的结构示意图。
图1、图2和图3包括：
1——本体
11——入光面
12——出光面
13——侧面
1a——第一聚光透镜
1b——第二聚光透镜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
见图1和图2所示，本实用新型所述的聚光透镜，包括实心透明本体1，所述本体1设置有入光面11和出光面12，所述出光面12为外凸的球形面，所述入光面11为内凹的弧形面。
本实用新型安装于光学设备的光通路中，工作过程中，光源发射的光线从入光面11入射，经外凸的球形出光面12折射而聚集，由于入光面11为内凹的弧形面，经入光面11表面反射的光线被聚集于入光面11的投影区域内，从而减少了光线向入光面11投影区域外逸散而造成的光损失，提高了聚光效果。
其中，所述入光面11的弧高小于出光面12的弧高。本实用新型所述的聚光透镜，主要起光线聚集作用的是球形出光面12所在的外凸部，而呈内凹弧形面的所述入光面11主要其聚集反射光线的作用，其内凹程度过大将影响光线聚集效果，因而使入光面11弧高小于出光面12弧高，以便实现光线聚集目的。
较优选地，所述入光面11的弧高小于其圆弧半径的1/10，且所述入光面11的弧高小于入光面11口径的1/10。亦即是说，所述入光面11内凹程度较小，以实现聚集经入光面11反射的光线的目的，同时减小对聚光效果的影响，提高聚光可靠性。
其中，所述出光面12的弧高大于其圆弧半径的1/3，且所述入光面11的弧高大于出光面12口径的1/3。亦即是说，所述出光面12外凸程度较大，以缩短光线聚焦距离，提高聚光效果。
见图1和图2所示，所述本体1在所述入光面11与出光面12之间设置有侧面13。所述侧面13的设置，增大了所述本体1的厚度，便于本实用新型的加工。
其中，所述侧面13为平行于光轴的侧面13。这样减少了光线经由所述侧面13折射出本体1所造成的光损耗。
一种由上述的聚光透镜组成的透镜组，它包括至少两个沿光轴方向依次排列的所述聚光透镜。实际使用过程中，可通过设置各个聚光透镜的口径、出光面12和入光面11的弧度等参数，或实现光线的二次甚至多次聚光的目的，以进一步提高聚光效果；或实现改变光束形态的目的。
见图3所示，作为实现改变光束形态目的的一个实施例，所述透镜组中，位于光线传播方向前方的聚光透镜其最大口径大于位于光线传播方向后方的聚光透镜的最大口径。本实施例所述的透镜组主要用于由多个点光源列阵组成光源的光学设备，以正对光源的聚光透镜为第一聚光透镜1a，以紧邻所述第一聚光透镜1a的聚光透镜为第二聚光透镜1b，组成光源的各个点光源发射的辐射状光线全部经所述第一聚光透镜1a整理聚光后，形成一光束，由于所述第二聚光透镜1b的最大口径大于所述第一聚光透镜1a的最大口径，则经由所述第二聚光透镜1b整理的光束光照面积变大，形成更大的光束，从而改变光束形态，以便进行后续光线整理。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种聚光透镜，它包括实心透明本体，所述本体设置有入光面和出光面，其特征在于：所述出光面为外凸的球形面，所述入光面为内凹的弧形面。
2.根据权利要求1所述的聚光透镜，其特征在于：所述入光面的弧高小于出光面的弧高。
3.根据权利要求2所述的聚光透镜，其特征在于：所述入光面的弧高小于其圆弧半径的1/10，且所述入光面的弧高小于入光面口径的1/10。
4.根据权利要求3所述的聚光透镜，其特征在于：所述出光面的弧高大于其圆弧半径的1/3，且所述入光面的弧高大于出光面口径的1/3。
5.根据权利要求4所述的聚光透镜，其特征在于：所述本体在所述入光面与出光面之间设置有侧面。
6.根据权利要求5所述的聚光透镜，其特征在于：所述侧面为平行于光轴的侧面。
7.一种由权利要求1～6任意一项所述的聚光透镜组成的透镜组，其特征在于：它包括至少两个沿光轴方向依次排列的所述聚光透镜。
8.根据权利要求7所述的透镜组，其特征在于：位于光线传播方向前方的聚光透镜其最大口径大于位于光线传播方向后方的聚光透镜的最大口径。
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