CN209893151U - 一种异形变焦透镜组件、变焦模组和灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异形变焦透镜组件、变焦模组和灯具，包括：异形变焦透镜和聚光杯，所述异形变焦透镜包括反光杯体，所述反光杯体内设置有透镜，所述透镜与反光杯体同轴设置且一体注塑成型，所述异形变焦透镜的下底面为进光面，所述聚光杯位于所述异形变焦透镜的下方，所述聚光杯完全包裹着所述异形变焦透镜的外侧壁，且异形变焦透镜可分离式套接在聚光杯内。本实用新型通过将反光杯体和透镜一体注塑成型形成异形变焦透镜，制造成本较低，提高了产品的稳定性，在异形变焦透镜的下方设有聚光杯，聚光杯是完全包裹着所述异形变焦透镜，有效地降低光损，提高出光效率，同时本实用新型不需要通过导热柱进行导热，有效提高散热效率。

Description

一种异形变焦透镜组件、变焦模组和灯具

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，更具体地说涉及一种异形变焦透镜组件、变焦模组和灯具。

背景技术

现有的LED灯具一般包括底座、导热柱、LED灯珠、反光杯以及透镜，一般反光杯和透镜为相互独立的两个部件，装配时，透镜与反光杯两者往往通过卡装的方式装配于一起，由于存在装配间隙，透镜与反光杯很难保证精确的同轴度，即出光角度很难控制，产品稳定性较差。在LED灯具生产加工过程中，反光杯和透镜独立加工成型，分别各采用一套模具制备而成，模具制造成本高且加工程序多。

现有的照明领域的部分变焦灯具中也有将反光杯和透镜一体化，形成蛙眼变焦透镜，蛙眼变焦透镜的下部设有进光孔，LED灯珠在进光孔内，为了使LED灯珠靠近进光孔的顶部的进光面实现变焦，所述LED灯珠需要设置在导热柱上，而不能直接设置在底座上。同时，所述导热柱用于传导热量到底座和外壳，进行散热。但是在整个散热的过程中，导热柱、底座和外壳加起来的热阻大，散热效率低，同时在生产和装配加工过程中装配导热柱程序多，成本高。

实用新型内容

本实用新型提供一种异形变焦透镜组件、变焦模组和灯具，其结构简单，便于制造，制造成本较低，同时散热性能较好。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

本实用新型提供一种异形变焦透镜组件，包括：异形变焦透镜和聚光杯，所述异形变焦透镜包括反光杯体，所述反光杯体内设置有透镜，所述透镜与反光杯体同轴设置且一体注塑成型，所述异形变焦透镜的下底面为进光面，所述聚光杯位于所述异形变焦透镜的下方，所述聚光杯完全包裹着所述异形变焦透镜的外侧壁，且异形变焦透镜可分离式套接在聚光杯内。

本实用新型的有益效果是：通过将反光杯体和透镜一体注塑成型形成异形变焦透镜，在生产过程中只需要采用一套模具制备就可以了，相比反光杯和透镜相互独立，在生产时需要各采用一套模具制备，本实用新型的结构简单，制造成本较低，以及透镜和反光杯体同轴设置，提高了产品的稳定性。

所述异形变焦透镜的下部不设有进光孔，光源可直接设置在进光面下方的底座上，光源不需要通过导热柱进行导热，有效提高散热效率，同时在异形变焦透镜的下方设有聚光杯，聚光杯是完全包裹着所述异形变焦透镜，有效地降低光损，提高出光效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反光杯体呈中空杯状，所述透镜的上部设有出光面，所述出光面呈圆弧外凸状，所述进光面、出光面、透镜和反光杯体同轴设置。

光源的直射光从进光面进入透过透镜，从出光面射出，光源穿透透镜且非准直的光线由反光杯体的内曲面折射进入至反光杯体内，再由反光杯体的内曲面折射出来；光源处的非准直光线由聚光杯折射进入异形变焦透镜内，再由反光杯体的内曲面折射出来，这样有效降低光损，提高光效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚光杯呈中空杯状，所述聚光杯的下部向内延展有侧板，所述侧板与底座固定连接。

所述聚光杯大面积地反射光源没有进入异形变焦透镜的光线，有效降低光损。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚光杯的下部与LED支架一体成型且与底座固定连接，所述LED支架用于固定光源。

所述LED支架在灯具中非常常用，在生产过程中将聚光杯和LED支架两个独立的部件一体化，便于制造，有效降低制造成本，同时减少组装和加工的工序。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进光面和出光面分别为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。

所述进光面、出光面的常规结构为镜面，但是镜面没有经过其他的处理的话，光源经过透镜射出，有可能存在黄圈、色散的问题，当进光面或出光面为珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种时，光源发出的光，经过珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种后，使得光斑更加均匀，可以减少黄圈和色散。

作为上述技术方案的进一步改进，所述异形变焦透镜的外侧壁上设有若干条滑柱，所述滑柱的一端与所述反光杯体的外侧壁固定连接，所有的滑柱绕异形变焦透镜的轴线环形分布，所述异形变焦透镜与滑柱一体注塑成型。

作为上述技术方案的进一步改进，所述异形变焦透镜的上部向外延伸一外沿，所述外沿上设有若干块沿上下方向设置的竖板，所述竖板的上端与所述外沿的下端面固定连接，所有的滑柱一一对应地设于所述竖板上，所述滑柱的一端与所述竖板的外侧壁固定连接，所述异形变焦透镜、外沿、竖板和滑柱一体注塑成型。

异形变焦透镜的外侧壁设置竖板和滑柱，所述异形变焦透镜、外沿、竖板和滑柱一体注塑成型，使得竖板具有一定的弹性，挤压竖板，竖板带动滑柱向内收缩，方便异形变焦透镜与其他部件安装连接。

此外，本实用新型还提供了一种变焦模组，包括旋转环座、导向环座和如上所述的一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座可转动地套设于导向环座内，所述旋转环座内套设有所述一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座的侧壁上设有至少两条倾斜向下设置的旋升槽，所有的旋升槽绕旋转环座的轴线环形分布，所述滑柱与旋升槽一一对应设置。

将光源固定在异形变焦透镜进光面下方的底座上，所述滑柱一一对应插入旋升槽内，转动旋转环座，滑柱在旋升槽内运动，使得异形变焦透镜相对于导向环座上下运动，通过改变异形变焦透镜与光源之间的距离，从而实现变焦。旋转环座的侧壁设有至少两条整体倾斜向下设置的旋升槽，所有的旋升槽绕旋转环座的轴线环形分布，使得反光杯受力更加均匀，转动更加平稳。此外，异形变焦透镜与滑柱一体注塑成型，减少了各个构件之间的活动间隙，解决了晃动或转动时容易发出异响，影响使用体验的问题。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转环座的下部设有向外伸出的卡扣，所述导向环座的下部上设有沿轴线设置的环形卡槽，所述卡扣与环形卡槽可拆卸式扣接。

所述卡扣和环形卡槽可拆卸式扣接，使旋转环座安装在导向环座内，使旋转环座可相对导向环座轴向旋转，不可纵向移动。

此外，本实用新型还提供一种灯具，包括如上述所述的一种变焦模组。

所述灯具采用所述变焦模组，具有变焦功能，结构简单，稳定性好，且制造生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本实用新型中一种变焦模组的爆炸图；

图2是本实用新型中一种变焦模组的剖视图；

图3是现有技术中的反光杯和透镜组合的剖视图；

图4是本实用新型中一种异形变焦透镜组件的另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图4，一种异形变焦透镜组件，异形变焦透镜100和聚光杯200，所述异形变焦透镜100包括反光杯体101，所述反光杯体101和聚光杯200均呈中空杯状，所述反光杯体101的进光口处设置有透镜102，所述异形变焦透镜100的下底面为进光面，所述透镜102与反光杯体101同轴设置且一体注塑成型，所述聚光杯200位于所述异形变焦透镜100的下方，所述聚光杯200完全包裹着所述异形变焦透镜100的外侧壁，且异形变焦透镜100可分离式套接在聚光杯200内。所述进光面为平面或曲面，所述透镜102的上部设有出光面，所述出光面呈圆弧外凸状，所述进光面、出光面、透镜102和反光杯体101同轴设置。所述进光面和出光面可以根据需要选择处理为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。

LED支架501将光源紧压在底座500上，且所述光源位于所述进光面的下方，光源的直射光从进光面进入透过透镜102，从出光面射出，光源穿透透镜102且非准直的光线由反光杯体101的内曲面折射进入至反光杯体101内，再由反光杯体101的内曲面折射出来；光源处的非准直光线由聚光杯200折射进入异形变焦透镜100内，再由反光杯体101的内曲面折射出来，这样有效降低光损，提高光效率。进光面、出光面的常规结构为镜面，但是镜面没有经过其他的处理的话，光源经过透镜102射出，有可能存在黄圈、色散的问题，当进光面或出光面为珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种时，光源发出的光，经过珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种后，使得光斑更加均匀，可以减少黄圈和色散。

通过将反光杯体101和透镜102一体注塑成型形成异形变焦透镜100，在生产过程中只需要采用一套模具制备就可以了，相比反光杯和透镜102相互独立，在生产时需要各采用一套模具制备，本实用新型的结构简单，制造成本较低，以及透镜102和反光杯体101同轴设置，提高了产品的稳定性。

所述异形变焦透镜100下部不设有进光孔，光源可直接设置在底座500上，不需要通过导热柱600进行导热，有效提高散热效率，同时在异形变焦透镜100的下方设有聚光杯200，聚光杯200是完全包裹着所述异形变焦透镜100，有效地降低光损，提高出光效率。

参考图3，图3为现有的照明领域中将反光杯和透镜102一体化的结构示意图，图中反光杯和透镜102一体化的下部设有圆柱形的进光孔，为了使LED灯珠靠近进光孔的顶部的进光面实现变焦，所述LED灯珠需要设置在导热柱600上，而不能直接设置在底座500上，所述导热柱600用于将热量传导给底座500和外壳，在整个散热的过程中，导热柱600、底座500和外壳加起来的热阻大，散热效率低。

通过实验检测位于导热柱600上的30W的LED灯珠的负极焊盘温度，经过多组检测实验，最终得出位于导热柱600上的30W的LED灯珠的负极焊盘温度在90℃～100℃，散热效率低，散热性能不及格。

在照明技术领域中，LED灯珠的负极焊盘温度一般要求小于85℃，当LED灯珠的负极焊盘温度低于85℃才算是散热合格。

本实用新型的异形变焦透镜100下部不设有进光孔，作为光源的LED灯珠可直接设置在底座500上，不需要通过导热柱600进行导热，在散热的过程中，产生的热量直接传导给底座500和外壳，热阻降低，散热效率提高。

通过实验检测固定设置在底座500上且位于异形变焦透镜100下方的30W的LED灯珠的负极焊盘温度，经过多组检测实验，最终得出固定设置在底座500上且位于异形变焦透镜100下方的30W的LED灯珠的负极焊盘温度在70℃-83℃，很大程度提高了散热效率，提高散热性能，散热合格。

所述异形变焦透镜100的上部向外延伸一外沿，所述外沿上设有若干块沿上下方向设置的竖板104，所述竖板104的上端与所述外沿的下端面固定连接，所述竖板104绕异形变焦透镜100的轴线环形分布，所述竖板104上设有滑柱103，所述滑柱103的一端与所述竖板104的外侧壁固定连接，所述异形变焦透镜100、外沿、竖板104和滑柱103一体注塑成型。

所述滑柱103也可以直接设置在所述异形变焦透镜100的外侧壁上。所述异形变焦透镜100的外侧壁上设有若干条滑柱103，所述滑柱103的一端与所述反光杯体101的外侧壁固定连接，所有的滑柱103绕异形变焦透镜100的轴线环形分布，所述异形变焦透镜100与滑柱103一体注塑成型。

异形变焦透镜100的外侧壁设置竖板104和滑柱103，所述异形变焦透镜100、外沿、竖板104和滑柱103一体注塑成型，使得竖板104具有一定的弹性，挤压竖板104，竖板104带动滑柱103向内收缩，方便异形变焦透镜100与其他部件安装连接。同理，所述异形变焦透镜100和滑柱103一体注塑成型，也可方便异形变焦透镜100与其他部件安装连接，提高实用性。

所述聚光杯200的下部向内延展有侧板201，所述侧板201和LED支架501通过螺钉与底座500固定连接，所述LED支架501将光源紧压在底座500上。

所述光源可为LED灯珠。

参考图2和图4，所述聚光杯200和LED支架501的一种实施方式为两者互相独立，所述聚光杯200的下部和LED支架501可通过螺钉与底座500固定连接，另一种实施方式为所述聚光杯200的下部和LED支架501一体成型，聚光杯200和LED支架501形成组合聚光杯202。

所述LED支架501在照明设备领域非常常用，但是聚光杯200和LED支架501相对独立的话，生产过程中则需要两套模具分别生产，成本较高，如果将LED支架501和聚光杯200一体成型，则可以通过一套模具即可生产出，节省成本，同时在装配工序上简便了很多，提高加工的效率。

此外，异形变焦透镜100整体透明，透镜102采用TIR(Total InternalReflection)透镜，TIR透镜指利用内部全反射原理设计的透镜系统，因其高效聚光的特性得到广泛应用，还可以在反光杯体101的外曲面镀覆有一呈均匀分布的电镀层，而穿透透镜102且非准直的光线由反光杯体101的内曲面折射进入至反光杯体101内，光线被电镀层的内表面反射并最终由反光杯体101的内曲面折射出来，反光杯体101与透镜102为透明结构，上述光线路径设计能够有效地降低光损、提高出光效率并避免眩光现象。

本实施例将电镀层镀覆于反光杯体101外曲面能够简化电镀工艺并降低加工成本，另外，可以通过改变反光杯体101的内曲面的曲率参数来调整出光角度。除了可以在在反光杯体101的外曲面镀覆有一呈均匀分布的电镀层，还可以把反光杯体101的外曲面设计成光滑面结构，当然也可以于反光杯体101的外曲面设置呈均匀分布的鱼鳞面，其中，鱼鳞面可以设计成六棱面形状、四棱面形状、方形面形状、钻石面形状或者其他形状结构，穿透透镜102且非准直的光线由反光杯体101的内曲面折射进入至反光杯体101，设有鱼鳞面，可以把非准直的光线打散，使得光斑更加均匀，可以减少黄圈和色散，可以根据需要，在反光杯体101的外曲面设置呈均匀分布的鱼鳞面，在鱼鳞面的外侧再镀覆有一呈均匀分布的电镀层。

反光杯体101、透镜102可以由透明状的PC(聚碳酸酯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成，其中，聚碳酸酯具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广，高度透明性，电气特性优，折射率高，聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异的品种。

此外，本实施例还提供一种变焦模组，包括旋转环座300、导向环座400和如上述所述的一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座300可转动地套设于导向环座400内，所述旋转环座300内套设有所述一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座300的侧壁上设有至少两条倾斜向下设置的旋升槽301，所有旋升槽301绕旋转环座300的轴线环形分布，所述滑柱103与旋升槽301一一对应设置。所述旋转环座300的下部设有向外伸出的卡扣302，所述导向环座400的下部上设有沿轴线设置的环形卡槽401，所述卡扣302与环形卡槽401可拆卸式扣接。

所述异形变焦透镜100通过所述旋升槽301旋转上升进行调焦。

所述卡扣302和环形卡槽401可拆卸式扣接，使旋转环座300安装在导向环座400内，使旋转环座300可相对导向环座400轴向旋转，不可纵向移动。

将光源固定在异形变焦透镜100进光面下方的底座500上，所述滑柱103一一对应插入旋升槽301内，转动旋转环座300，滑柱103在旋升槽301内运动，使得异形变焦透镜100相对于导向环座400上下运动，通过改变异形变焦透镜100与光源之间的距离，从而实现变焦。在异形变焦透镜100上下运动的过程中，光源发出的光线有一部分光线没有进入异形变焦透镜100，释放出来，而所述聚光杯200包裹着光源和异形变焦透镜100，所述聚光杯200将释放出来的光线折射进入异形变焦透镜100内，再由反光杯体101的内曲面折射出来，这样有效地降低光损，提高出光效率。

旋转环座300的侧壁设有至少两条整体倾斜向下设置的旋升槽301，所有的旋升槽301绕旋转环座300的轴线环形分布，使得反光杯受力更加均匀，转动更加平稳。本实施例中旋升槽301和滑柱103各有三条，其中一条滑柱103的长度比另外两条滑柱103的长度要长，较长的滑柱103为导向柱。所述导向环座400内壁设有一条竖直的滑槽，三条滑柱103一一对应插入旋升槽301内，所述导向柱贯穿旋升槽301并伸入滑槽，当转动旋转环座300时，改变异形变焦透镜100与光源的距离，实现变焦，由于导向柱只能在滑槽内上下运动，因此异形变焦透镜100只能直上直下运动。

此外，异形变焦透镜100与滑柱103一体注塑成型，减少了各个构件之间的活动间隙，解决了晃动或转动时容易发出异响，影响使用体验的问题。

此外，本实施例还提供一种灯具，包括如上所述的一种变焦模组和底座500，所述底座500上设有光源，所述光源设置在底座500的中心位置，所述光源位于所述异形变焦透镜100的进光面的正下方，所述光源与所述透镜102同轴设置。

本实施例的光源为LED灯珠。

当反光杯体101内设置单独一个透镜102时，转动旋转环座300，使得透镜102和反光杯体101能同时远离或者靠近LED灯珠，从而实现变焦。由于导向柱只能在滑槽内上下运动，因此透镜102和反光杯体101只能直上直下运动，透镜102与LED灯珠不会相互错位，从而实现变焦。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种异形变焦透镜组件，其特征在于，包括：异形变焦透镜(100)和聚光杯(200)，所述异形变焦透镜(100)包括反光杯体(101)，所述反光杯体(101)内设置有透镜(102)，所述透镜(102)与反光杯体(101)同轴设置且一体注塑成型，所述异形变焦透镜(100)的下底面为进光面，所述聚光杯(200)位于所述异形变焦透镜(100)的下方，所述聚光杯(200)完全包裹着所述异形变焦透镜(100)的外侧壁，且异形变焦透镜(100)可分离式套接在聚光杯(200)内。

2.根据权利要求1所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述反光杯体(101)呈中空杯状，所述透镜(102)的上部设有出光面，所述出光面呈圆弧外凸状，所述进光面、出光面、透镜(102)和反光杯体(101)同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述聚光杯(200)呈中空杯状，所述聚光杯(200)的下部向内延展有侧板(201)，所述侧板(201)与底座(500)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述聚光杯(200)的下部与LED支架(501)一体成型且与底座(500)固定连接，所述LED支架(501)用于固定光源。

5.根据权利要求2所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述进光面和出光面分别为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。

6.根据权利要求1所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述异形变焦透镜(100)的外侧壁上设有若干条滑柱(103)，所述滑柱(103)的一端与所述反光杯体(101)的外侧壁固定连接，所有的滑柱(103)绕异形变焦透镜(100)的轴线环形分布，所述异形变焦透镜(100)与滑柱(103)一体注塑成型。

7.根据权利要求6所述的一种异形变焦透镜组件，其特征在于：所述异形变焦透镜(100)的上部向外延伸一外沿，所述外沿上设有若干块沿上下方向设置的竖板(104)，所述竖板(104)的上端与所述外沿的下端面固定连接，所有的滑柱(103)一一对应地设于所述竖板(104)上，所述滑柱(103)的一端与所述竖板(104)的外侧壁固定连接，所述异形变焦透镜(100)、外沿、竖板(104)和滑柱(103)一体注塑成型。

8.一种变焦模组，其特征在于：包括旋转环座(300)、导向环座(400)和如权利要求6至7中任一项所述的一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座(300)可转动地套设于导向环座(400)内，所述旋转环座(300)内套设有所述一种异形变焦透镜组件，所述旋转环座(300)的侧壁上设有至少两条倾斜向下设置的旋升槽(301)，所有旋升槽(301)绕旋转环座(300)的轴线环形分布，所述滑柱(103)与旋升槽(301)一一对应设置。

9.根据权利要求8所述的一种变焦模组，其特征在于：所述旋转环座(300)的下部设有向外伸出的卡扣(302)，所述导向环座(400)的下部上设有沿轴线设置的环形卡槽(401)，所述卡扣(302)与环形卡槽(401)可拆卸式扣接。

10.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求8或9任一项所述的一种变焦模组。

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