CN211372284U - 一种无散斑全反聚光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无散斑全反聚光透镜，用于放置LED灯珠，包括透镜本体及复眼面，复眼面设于透镜本体顶部，复眼面上设有一开口，透镜本体顶部开设一开口向上的第一凹槽，开口与第一凹槽导通，第一凹槽底部设置为全反射镜面；透镜本体底部开设一开口向下的第二凹槽，LED灯珠设于第二凹槽开口处，全反射镜面的反射面正对于LED灯珠发射光线的方向。该无散斑全反聚光透镜采用全反射镜面，通过全反射原理将聚光透镜中的杂散光射出或反射回透镜中，实现准直均匀等大的光斑，从而改善聚光透镜中主光斑外圈的杂散光。

Description

一种无散斑全反聚光透镜

技术领域

本实用新型涉及透镜的技术领域，特别涉及一种无散斑全反聚光透镜。

背景技术

聚光透镜对光线起到汇聚作用。如图1为一种聚光透镜的示意图，图1中聚光透镜中心聚光角度大于锥体反射面角度，且LED光源本身为非点光源，相对于透镜本体不是一个点，因此光线经过时会产生球差，LED光源发出光线在透镜A处聚焦时不能汇聚成一个准直均匀等大的光斑，只有少量光线能准直射出，大量光线会因为球差的影响折射出杂散光，图中A区域及B区域为杂散光区域，会产生一个明显的外光圈，从而影响汇聚效果。

为此，我们提出了一种无散斑全反聚光透镜。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种无散斑全反聚光透镜，具有改善透镜杂散光的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种无散斑全反聚光透镜，用于放置LED灯珠，包括透镜本体及复眼面，所述复眼面设于所述透镜本体顶部，所述复眼面上设有一开口，所述透镜本体顶部开设一开口向上的第一凹槽，所述开口与所述第一凹槽导通，所述第一凹槽底部设置为全反射镜面；所述透镜本体底部开设一开口向下的第二凹槽，所述LED灯珠设于所述第二凹槽开口处，所述全反射镜面的反射面正对于所述LED灯珠发射光线的方向。

优选的，所述全反射镜面为棱镜阵列。

优选的，所述全反射镜面包含若干个反射面，所述反射面长边依次相连，相邻两个所述反射面相互垂直；入射光线依次经过其中一所述反射面、相邻的另一所述反射面，经过两次全反射后光线返回至所述透镜本体内或散射出所述透镜本体。

优选的，当所述棱镜阵列为环形阵列时，所述棱镜阵列包含若干个等边三角形的反射面，所有所述反射面顶点汇聚为中心原点，所述反射面以中心原点环绕排列成一圆形。

优选的，当所述棱镜阵列为线形阵列时，所述棱镜阵列包含若干个长方形的反射面，所有所述反射面依次排列成一长方形。

优选的，所述透镜本体的折射率为n，透镜本体的临界角为θ_c，其中，

所述反射面与竖直方向的夹角为45°，θ_c＜＝45°。

现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的无散斑全反聚光透镜采用全反射镜面，通过全反射原理将聚光透镜中的杂散光射出或反射回透镜中，实现准直均匀等大的光斑，从而改善聚光透镜中主光斑外圈的杂散光。

附图说明

图1为现有技术的聚光透镜的光路图。

图2为第一实施例的聚光透镜的立体图。

图3为第一实施例的聚光透镜的透视图。

图4为第一实施例的环形阵列的示意图。

图5为第二实施例的线形阵列的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

本实施例的无散斑全反聚光透镜100用于放置LED灯珠(图中未示)，通过全反射原理将聚光透镜中的杂散光射出或反射回透镜中，从而改善聚光透镜中主光斑外圈的杂散光。

本实用新型公开了一种无散斑全反聚光透镜100的不同视觉图，下面结合附图2-图5对无散斑全反聚光透镜100的结构进行详细描述：

请参阅图2-图4，本实施例的无散斑全反聚光透镜100包括透镜本体10及复眼面20，所述复眼面20设于所述透镜本体10顶部。其中，复眼面20为蜂窝结构或格栅结构或微透镜渐变结构，复眼面20的面型可为光面或波浪面，并不以此为限。通过不同的复眼面20，实现不同的LED灯显示效果，增加了防水透镜的多样性，可应用于不同需求场所。

进一步的，本实施例的复眼面20上设有一开口21，透镜本体 10顶部开设一开口21向上的第一凹槽11，开口21与第一凹槽11 导通，第一凹槽11底部设置为全反射镜面111；透镜本体10底部开设一开口21向下的第二凹槽12，LED灯珠设于第二凹槽12开口 21处，全反射镜面111的反射面111a正对于LED灯珠发射光线的方向。则，光线通过第二凹槽12底部汇聚至全反射镜面111的反射面111a上，通过全反射镜面111多次全反射，光线反射会返回至透镜本体10内部或散射出透镜本体10外，从而消除或削弱主光斑外圈的杂散光对光束、光斑质量的影响。优选的，第一凹槽11 位于透镜本体10顶部的中心位置，第二凹槽12位于透镜本体10 底部的中心位置。

下面对全反射镜面111的具体结构进行详细描述：

优选的，全反射镜面111为棱镜阵列，但并不以此为限，也可采用全反射镜面111上表面镀膜实现全反射，或其他可实现全反射的方式均属于本实用新型的保护范围。具体的，透镜本体10的折射率为n，透镜本体10的临界角为θ_c，其中，

反射面111a 与竖直方向的夹角为45°，θ_c＜＝45°。从而使得由下至上的光线射入到反射面111a时会发生全反射，且经过第一次全反射后可以以平行光线方式射入到相邻的反射面111a上，从而能保证通过多次全反射后，光线可返回至透镜本体10内。

进一步的，全反射镜面111包含若干个反射面111a，反射面 111a长边依次相连，相邻两个反射面111a相互垂直；入射光线依次经过其中一反射面111a、相邻的另一反射面111a，经过两次全反射后光线返回至透镜本体10内或散射出透镜本体10。反射面 111a的排列方式不同构成不同的棱镜阵列方式，棱镜阵列可为环形阵列或线形阵列，但也并不此为限，只需棱镜阵列可实现全反射即可。

请参阅图2-图4，本实施例的棱镜阵列为环形阵列，棱镜阵列包含若干个等边三角形的反射面111a，所有反射面111a顶点汇聚为中心原点，反射面111a以中心原点环绕排列成一圆形。

请继续参阅图5，另一实施例的棱镜阵列为线形阵列，棱镜阵列包含若干个长方形的反射面111'a，所有反射面111'a依次排列成一长方形。

现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的无散斑全反聚光透镜100采用全反射镜面111，通过全反射原理将聚光透镜中的杂散光射出或反射回透镜中，实现准直均匀等大的光斑，从而改善聚光透镜中主光斑外圈的杂散光。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种无散斑全反聚光透镜，用于放置LED灯珠，其特征在于，包括透镜本体及复眼面，所述复眼面设于所述透镜本体顶部，所述复眼面上设有一开口，所述透镜本体顶部开设一开口向上的第一凹槽，所述开口与所述第一凹槽导通，所述第一凹槽底部设置为全反射镜面；所述透镜本体底部开设一开口向下的第二凹槽，所述LED灯珠设于所述第二凹槽开口处，所述全反射镜面的反射面正对于所述LED灯珠发射光线的方向。

2.根据权利要求1所述的无散斑全反聚光透镜，其特征在于，所述全反射镜面为棱镜阵列。

3.根据权利要求2所述的无散斑全反聚光透镜，其特征在于，所述全反射镜面包含若干个反射面，所述反射面长边依次相连，相邻两个所述反射面相互垂直；入射光线依次经过其中一所述反射面、相邻的另一所述反射面，经过两次全反射后光线返回至所述透镜本体内或散射出所述透镜本体。

4.根据权利要求3所述的无散斑全反聚光透镜，其特征在于，当所述棱镜阵列为环形阵列时，所述棱镜阵列包含若干个等边三角形的反射面，所有所述反射面顶点汇聚为中心原点，所述反射面以中心原点环绕排列成一圆形。

5.根据权利要求3所述的无散斑全反聚光透镜，其特征在于，当所述棱镜阵列为线形阵列时，所述棱镜阵列包含若干个长方形的反射面，所有所述反射面依次排列成一长方形。

6.根据权利要求3所述的无散斑全反聚光透镜，其特征在于，所述透镜本体的折射率为n，透镜本体的临界角为θ_c，其中，

所述反射面与竖直方向的夹角为45°，θ_c＜＝45°。

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