CN203868946U - 一种光学透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光学透镜，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所述光输入槽呈长条状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面垂直，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。

Description

一种光学透镜

技术领域

本实用新型涉及一种光学透镜。

背景技术

由于LED灯具拥有节能、光效高、色彩丰富、寿命长等特点，近年来受到广泛推崇。但是在一些特殊的应用场合，环境要求LED的出光为特别的光束，比如有些需要聚焦光束，为获得这样的聚焦光束，一般制造工艺是为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚光杯。每个灯珠配置一个聚光杯，导致制造工艺过于繁杂，LED灯具的结构也偏于复杂。

如何在获得特别的光束的同时，简化LED灯具的组装，成为业界人士思考的问题。目前，有业界人士发明了长条状透镜，以避免为每个LED灯珠的出光口配置专门设计的聚光杯，但是由于光学原理的复杂性，设置合理的参数，才能获得比较好的照明效果，此问题仍需要进一步的研究。

实用新型内容

为了使得在具有良好的光学效果的同时LED灯具组装更为简便，本实用新型提供一种光学透镜，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所述光输入槽呈长条状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面垂直，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。

作为优选的，所述出射面总体为一平面，与水平面的夹角在0°～45°范围内。

作为优选的，所述出射面为两侧斜面，中间为凸菲涅尔透镜镜面或凹菲涅尔透镜镜面，其中两侧的斜面属于同一平面。

作为优选的，所述出射面包括两外侧斜面和两内侧斜面，两内侧斜面位于两外侧斜面之间且组成向下尖角，两外侧斜面属于同一平面。

作为优选的，所述出射面为两侧斜面，中间为凹菲涅尔透镜镜面或者凸菲涅尔透镜镜面，两侧斜面与水平面之间的夹角均在-45°～45°。

作为优选的，所述出射面整体为凸菲涅尔透镜镜面或凸菲涅尔透镜镜面。

作为优选的，所述光输入槽的入射表面为多个凸面或凹面连接组成。

作为优选的，所述光输入槽的入射表面为圆锥曲面，或者为两斜面相互倾斜连接形成。

作为优选的，所述光学透镜的长度大于或者等于120mm，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度在5～119mm范围内；所述光输入槽的入射表面与光轴的交点与光输入槽的最低点之间的距离在5～119mm之间。

作为优选的，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，正向入射面为两个倾斜的斜面连接形成。

作为优选的，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，第一侧向入射面或者第二侧向入射面与光轴的夹角在-60°～60°范围内。

本实用新型的光学透镜应用于LED灯具，光学透镜设置长条状的、容纳LED光源的光输入槽，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度，使得光路通过反射、折射更加容易集中与一处，避免从光输入槽的长度方向散射太多。

附图说明

图1(a)和图1(b)为本实用新型第一实施例光学透镜，图1(a)为光学透镜的立体图，图1(b)为的光学透镜的横截面的示意图；

图2(a)和图2(b)为本实用新型第二实施例的光学透镜，图2(a)为光学透镜的立体图，图2(b)为光学透镜的横截面示意图；

图3(a)和图3(b)为本实用新型第三实施例的光学透镜，图3(a)为光学透镜的立体图，图3(b)为光学透镜的横截面示意图；

图4(a)和图4(b)为本实用新型第四实施例的光学透镜，图4(a)为光学透镜的立体图，图4(b)为光学透镜的横截面；

图5(a)和图5(b)为本实用新型第五实施例的光学透镜，图5(a)为光学透镜的立体图，图5(b)为光学透镜的横截面；

图6(a)和图6(b)为本实用新型第六实施例的光学透镜，图6(a)为光学透镜的立体图，图6(b)为光学透镜的横截面；

图7(a)和图7(b)为本实用新型第七实施例的光学透镜，图7(a)为光学透镜的立体图，图7(b)为光学透镜的横截面；

图8(a)和图1(b)为本实用新型第八实施例的光学透镜，图8(a)为光学透镜的立体图，图8(b)为光学透镜的横截面；

图9(a)和图9(b)为本实用新型第九实施例的光学透镜，图9(a)为光学透镜的立体图，图9(b)为光学透镜的横截面。

附图标号说明

出射面11、12、13、14、15、16、17、18、19；

第一反射面20；            第二反射面30；            光输入槽40

正向入射面4C、4D、4G、4H、4K、4P、4Q；

入射表面4L、4M、4N、4P、4Q；

第一侧向入射面4A、4E、4I；

第二侧向入射面4B、4F、4J。

具体实施方式

以下结合具体实施例阐述本实用新型的光学透镜的构造。以下各个实施例之中，所用的方位词“上”、“下”、“中”均是以图1图面所示的方位为基准，因此，当其他图面之中的物体的摆放方向发生变动时，方位也相应发生改变；“凹”、“凸”在以下各个实施例，有不同的参照。

实施例1

请参照图1(a)和图1(b)所示，光学透镜为塑料材质，呈长条状，光学透镜的主体延伸方向定义为长度方向。定义一直角坐标系XYZ，与Z轴平行的虚拟的直线为光轴，光学透镜的长度方向为X轴(即纵向)，光学透镜的长度L大于或等于120mm。光学透镜的下部分设有光输入槽40，光输入槽40也沿纵长方向延伸，光输入槽用于放置LED光源。X轴和Y轴定义为一水平面。

请参照图1(b)所示，从垂直于长度方向的横截面上看，光学透镜具有位于上面的出射面11，出射面11为一倾斜平面且与水平面的夹角为γ，夹角γ在0°～45°之间。

光学透镜30还具有位于主体两侧的第一反射面20和第二反射面30，第一反射面20和第二反射面30为抛物面。第一反射面20和第二反射面30可以对称设置，也可以不对称设置。本实施例之中，第一反射面20和第二反射面30对称设置，并且第一反射面20和第二反射面30均为同一抛物线的部分。

光输入槽40的入射表面划分为三个部分，分别为正向入射面(4C、4D)，与第一反射面20相应的第一侧向入射面4A，与第二反射面30相应的第二侧向入射面4B。正向入射面为两斜面(4C、4D)连接形成，其中连接之处的尖角向下。第一侧向入射面4A和第二侧向入射面4B形成喇叭状，第一侧向入射面4A与光轴的夹角为α，第二侧向入射面4B与光轴的夹角为β，夹角α和夹角β在-60°～+60°之间。光输入槽在水平面投影的最大宽度W小于所述光学透镜的长度L。

请参照图1(b)所示，光输入槽的入射表面与光轴的交点，与光输入槽的最低点之间的距离H在5～119mm之间。

实施例2

请参照图2(a)和图2(b)所示，图2(b)为本实用新型的第二个实施例的光学透镜的横截面示意图。区别于第一实施例在于出射面12，出射面12的中间部分为凸菲涅尔透镜镜面，出射面12的两侧为在同一平面的两斜面；出射面12整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°～45°之间。

实施例3

请参照图3(a)和图3(b)所示，图3(b)为本实用新型的第三个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第二实施例在于：(1)出射面13的中间部分为凹菲涅尔透镜镜面，出射面13的两侧为在同一平面的两斜面，出射面13整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°～45°之间；(2)正向入射面为两斜面(4G、4H)连接形成，其中连接之处的尖角向上。。

实施例4

请参照图4(a)和图4(b)所示，图4(b)为本实用新型的第四个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第三实施例在于出射面14整体为凸菲涅尔光学透镜面，且出射面14整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°～45°之间。

实施例5

请参照图5(a)和图5(b)所示，图5(b)为本实用新型的第五个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第四实施例在于：(1)出射面15整体为凹菲涅尔光学透镜面，且出射面15整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°～45°之间；(2)正向入射面4K为向光输入槽凸出的凸面。

实施例6

请参照图6(a)和图6(b)所示，图6(b)为本实用新型的第六个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于：(1)出射面16中间为两内侧斜面连接形成，且连接之处为尖角向下，出射面16的两侧为在同一平面的两外侧斜面，出射面16整体作为一个平面，与水平面的夹角γ在0°～45°之间；(2)光输入槽的入射表面4L为圆锥曲面。

实施例7

请参照图7(a)和图7(b)所示，图7(b)为本实用新型的第七个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于：(1)出射面17的中间部分为凹菲涅尔光学透镜面；出射面的两侧为斜面且与水平面的夹角分别为夹角θ1、夹角θ2，夹角θ1、夹角θ2在-45°～+45°之间；(2)光输入槽的入射表面4M为小凸面连接形成,凸向光输入槽。

实施例8

请参照图8(a)和图8(b)所示，图8(b)为本实用新型的第八个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第一实施例在于：(1)出射面18中间为凸菲涅尔透镜镜面，出射面18的两侧为斜面且与水平面的夹角分别为θ1和θ2，θ1和θ2均在-45°～+45°之间；(2)光输入槽的入射表面为小凹面连接形成，凹向光输入槽。

实施例9

请参照图9(a)和图9(b)所示，图9(b)为本实用新型的第九个实施例的光学透镜的横截面示意图，区别于第八实施例在于：光输入槽的入射表面为两倾斜的斜面(4P、4Q)连接而成。

本实用新型的光学透镜，应用于LED灯具，具有以下优点：

(1)不同的光学透镜的实施方案就有不同的光效，满足不同的使用场合；

(2)α和β在-60°～+60°之间、γ在0°～45°之间、θ1和θ2在-45°～+45°之间，这些参数的设置有利于适应不同大小和不同高低的LED光源；

(3)相对于LED光源呈现矩阵式排列的灯具，光学透镜的排布亦可以为相互并排，以达到简化结构的效果，并且有利于光学效果的加强；

(4)所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度，通过参数的设置，使得LED光源的光损耗较小，并且光分布效果也较好，灯具整体光效高。

应当理解的是，在所有面与面之间连接处加以倒角，或在某些面增加或者减少材料是本领域的常用技术手段。本实用新型的具有光学透镜的LED灯具，尤其适用于洗墙灯、投光灯、泛光灯、路灯等。

以上所述，仅仅是本实用新型的较佳实施例而已，熟悉本领域的普通技术人员仍可能基于本创作的教示及揭示，作出种种不背离本创作精神的替换与修饰，本创作的保护范围不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本创作的替换及修饰，均为本专利申请的权利要求书所主张。

Claims (11)

1.一种光学透镜，其特征在于，所述光学透镜具有长条状的主体，所述光学透镜的主体具有第一反射面、第二反射面和出射面；所述光学透镜的主体设有容纳光源的光输入槽，所述光输入槽呈长条状，所述光学透镜的光轴与所述光学透镜的长度方向垂直，且与水平面垂直，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度小于所述光学透镜的长度。

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面总体为一平面，与水平面的夹角在0°～45°范围内。

3.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面为两侧斜面，中间为凸菲涅尔透镜镜面或凹菲涅尔透镜镜面，其中两侧的斜面属于同一平面。

4.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面包括两外侧斜面和两内侧斜面，两内侧斜面位于两外侧斜面之间且组成向下尖角，两外侧斜面属于同一平面。

5.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面为两侧斜面，中间为凹菲涅尔透镜镜面或者凸菲涅尔透镜镜面，两侧斜面与水平面之间的夹角均在-45°～45°。

6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述出射面整体为凸菲涅尔透镜镜面或凸菲涅尔透镜镜面。

7.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面为多个凸面或凹面连接组成。

8.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面为圆锥曲面，或者为两斜面相互倾斜连接形成。

9.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜的长度大于或者等于120mm，所述光输入槽在水平面投影的最大宽度在5～119mm范围内；所述光输入槽的入射表面与光轴的交点与光输入槽的最低点之间的距离在5～119mm之间。

10.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，正向入射面为两个倾斜的斜面连接形成。

11.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光输入槽的入射表面包括正向入射面、第一侧向入射面和第二侧向入射面；其中，第一侧向入射面或者第二侧向入射面与光轴的夹角在-60°～60°范围内。