CN215908905U - 光学透镜和照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学透镜和照明设备，属于照明技术，现有灯具、照明设备用全反射透镜对朗博光源的光线进行光束整形后依然存在中心亮，边缘暗，本实用新型在光学透镜的进光侧设第一折射面和第二折射面，在光学透镜的出光侧具有出光面，在进光侧和出光侧之间设第一反射面和第二反射面；光源中心部分的光线经第一折射面折射进入透镜内部，并在透镜内部被第一反射面反射向出光面，最后经出光面出射；光源中心部分的光线经出光面向远离透镜中轴线的方向出射；由此，将光源中心部分的光线外扩，降低光源本身中心光强过大的情况，使得处理后的光线强弱分布较为均匀。

Description

光学透镜和照明设备

技术领域

本实用新型属于照明技术，具体涉及光学透镜和照明设备。

背景技术

现有的射灯、洗墙灯等灯具、照明设备，所使用的透镜多为全反射透镜，全反射透镜用于将原本大角度的朗博光源进行光束整形从而缩小成各自所需的小角度，但是因为光源本身中间光最强的原因，整形后的光线依旧是中心亮，边缘暗的趋势。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有灯具、照明设备用全反射透镜对朗博光源的光线进行光束整形后依然存在中心亮，边缘暗的缺陷，提供一种光学透镜和照明设备，用光学透镜将将朗博光源的光线进行处理，使得处理后的光线强弱分布较为均匀。

为达到上述目的，本实用新型的光学透镜，其具有进光侧和出光侧，其特征是：

所述进光侧包括第一折射面和第二折射面，所述出光侧具有出光面，在所述进光侧和出光侧之间设有第一反射面和第二反射面；

所述第一折射面和第一反射面设为：光源中心部分的光线经所述第一折射面折射进入透镜内部，并在透镜内部被第一反射面反射向所述出光面，最后经所述出光面出射；

所述第二折射面和第二反射面设为：光源边缘部分的光线经所述第二折射面折射进入透镜内部，并在透镜内部被第二反射面反射向所述出光面，最后经所述出光面出射。

尤其是，光源中心部分的光线经所述出光面向远离透镜中轴线的方向出射；光源边缘部分的光线经所述出光面向接近透镜中轴线的方向出射。由此，将光源中心部分的光线外扩，降低光源本身中心光强过大的情况。

作为优选技术手段：所述第一折射面较所述第二折射面更接近透镜的中轴线；所述第一反射面较所述第二反射面更接近透镜的中轴线。从而在结构上实现将光源中心部分的光线外扩。

为了结构紧凑，光线在透镜的中轴线的周围分布均匀，所述进光侧的中心部位具有向透镜内部凹进的第一凹槽，所述第一凹槽的底面为所述第一折射面，所述第一凹槽的侧面为所述第二折射面；所述出光侧的中心部位具有向透镜内部凹进的第二凹槽，所述第二凹槽的侧面为所述第一反射面，透镜的外周面为所述第二反射面。

为了控制光线方向，实现较佳的光线分布，所述第一凹槽的底面向第一凹槽内突出；所述第二凹槽呈倒置的直圆锥状。

为了简化结构，所述第一反射面和第二反射面均与所述出光面在所述出光侧相交。

优选的，该透镜为以其中轴线为旋转中心的旋转体，所述第一折射面、第二折射面、第一反射面、第二反射面和出光面均为旋转面。

本实用新型的光学透镜，可应用于照明设备，照明设备包括本实用新型的光学透镜和光源，所述光学透镜用于将所述光源的光线透射。尤其是，所述照明设备包括灯具。所述灯具包括射灯。

本实用新型通过设第一折射面、第一反射面和出光面，光源中心部分的光线经第一折射面折射进入透镜内部，并在透镜内部被第一反射面反射向出光面，最后经出光面出射；尤其是，光源中心部分的光线经出光面向远离透镜中轴线的方向出射；由此，将光源中心部分的光线外扩，降低光源本身中心光强过大的情况，使得处理后的光线强弱分布较为均匀。

附图说明

图1为本实用新型的光学透镜的出光侧沿中轴线的正投影视图；

图2为图1的K-K向剖视图(光学透镜用通过其中轴线的平面剖开的剖视图)；

图3为图1的后视图；

图4为在图2所示视图中表示光线的路径图；

图5为LED光源的光强随角度分布的示意图；

图6为LED光源经过透镜后的光强随角度分布的示意图；

图7为本实用新型的透镜作为旋转体的构成示意图；

图中标号说明：

100进光侧，110第一折射面，120第二折射面，130第一凹槽；

200出光侧，210出光面，220第二凹槽；

300第一反射面；

400第二反射面；

500中轴线；

600光源中心部分的光线；

700光源边缘部分的光线；

800曲线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，被术语“第一”、“第二”等具有顺序概念限定的技术特征，仅在于为了清楚地描述被限定的技术特征，使被限定的技术特征与其它技术特征能够清楚的区别开来，而不代表实际实施时这样命名，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细介绍。

如图1-3所示光学透镜，为以其中轴线500为旋转中心的旋转体。在此，定义为：一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫作旋转面；该定直线叫做旋转体的轴；封闭的旋转面围成的几何体叫作旋转体。因此，图1-3所示的光学透镜是用图7所示的曲线800绕着中轴线500旋转形成旋转面，第一折射面、第二折射面、第一反射面、第二反射面和出光面均为旋转面，这些旋转面封闭围成的几何体即为该光学透镜。

该光学透镜，其具有进光侧100和出光侧200。进光侧100包括第一折射面110和第二折射面120。出光侧200具有出光面210。在进光侧100和出光侧200之间设有第一反射面300和第二反射面400。尤其是，进光侧100的中心部位具有向透镜内部凹进的第一凹槽130，第一凹槽130的底面为第一折射面110，且第一凹槽130的底面向第一凹槽内突出，即第一凹槽的底面向图2中的下方突出。第一凹槽130的侧面为第二折射面120。出光侧200的中心部位具有向透镜内部凹进的第二凹槽220，第二凹槽220的侧面为第一反射面300；第二凹槽220呈倒置的直圆锥状。在此定义，如果一个锥体的底面为圆形，顶点位于过底面中心的底面的垂线上，则这个锥体称为直圆锥。透镜的外周面为第二反射面。第一反射面300和第二反射面400在出光侧均与出光面210相交。第一折射面110较第二折射面120更接近透镜的中轴线500；第一反射面300较第二反射面400更接近透镜的中轴线。基于该结构，可以令第一折射面110、第一反射面300能够更多地处理光源中心部分的光线，令第二折射面120、第二反射面400能够更多地处理光源边缘部分的光线。

借着上述结构，对应第一凹槽130中心位置的LED光源的光线600经第一折射面110折射进行一定程度的整形进入透镜内部，并在透镜内部被第一反射面300反射向出光面210，最后经出光面出射。LED光源边缘部分的光线700经第二折射面120折射进入透镜内部，并在透镜内部被第二反射面400反射向出光210面，最后经出光面出射。而且，光源中心部分的光线600经出光面210向远离透镜中轴线500的方向出射；光源边缘部分的光线700经出光面向接近透镜中轴线500的方向出射。

以图5、图6所示坐标中的曲线对比，图5中LED光源的光强随角度的增大而快速减弱，而图6中LED光源的光线经过透镜后的光强随角度的增大而在一定范围内分布较为均匀。

在图1-3、图7中，第一折射面、第二折射面、第一反射面和第二反射面、出光面均为光滑连续的面，具体实施时，这些面可以是锯齿面，其中第一折射面、出光面还可以是平面。

前述光学透镜，可应用于照明设备。照明设备包括该光学透镜和光源，光学透镜用于将光源的光线透射，尤其是，照明设备包括灯具。灯具包括射灯。

Claims (10)

1.光学透镜，其具有进光侧(100)和出光侧(200)，其特征是：

所述进光侧(100)包括第一折射面(110)和第二折射面(120)，所述出光侧(200)具有出光面(210)，在所述进光侧和出光侧之间设有第一反射面(300)和第二反射面(400)；

所述第一折射面(110)和第一反射面(300)设为：光源中心部分的光线(600)经所述第一折射面(110)折射进入透镜内部，并在透镜内部被所述第一反射面(300)反射向所述出光面(210)，最后经所述出光面出射；

所述第二折射面(120)和第二反射面(400)设为：光源边缘部分的光线(700)经所述第二折射面(120)折射进入透镜内部，并在透镜内部被所述第二反射面(400)反射向所述出光面(210)，最后经所述出光面出射。

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征是：光源中心部分的光线(600)经所述出光面(210)向远离透镜的中轴线(500)的方向出射；光源边缘部分的光线(700)经所述出光面(210)向接近透镜的中轴线(500)的方向出射。

3.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征是：所述第一折射面(110)较所述第二折射面(120)更接近透镜的中轴线(500)；所述第一反射面(300)较所述第二反射面(400)更接近透镜的中轴线(500)。

4.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征是：所述进光侧(100)的中心部位具有向透镜内部凹进的第一凹槽(130)，所述第一凹槽(130)的底面为所述第一折射面(110)，所述第一凹槽(130)的侧面为所述第二折射面(120)；所述出光侧(200)的中心部位具有向透镜内部凹进的第二凹槽(220)，所述第二凹槽(220)的侧面为所述第一反射面(300)，透镜的外周面为所述第二反射面(400)。

5.根据权利要求4所述的光学透镜，其特征是：所述第一凹槽(130)的底面向第一凹槽内突出；所述第二凹槽(220)呈倒置的直圆锥状。

6.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征是：所述第一反射面(300)和第二反射面(400)均与所述出光面(210)在所述出光侧相交。

7.根据权利要求1-6任一所述的光学透镜，其特征是：该透镜为以其中轴线(500)为旋转中心的旋转体，所述第一折射面、第二折射面、第一反射面、第二反射面和出光面均为旋转面。

8.照明设备，其特征是：包括权利要求1-7任一所述的光学透镜和光源，所述光学透镜用于将所述光源的光线透射。

9.根据权利要求8所述的照明设备，其特征是：所述照明设备包括灯具。

10.根据权利要求9所述的照明设备，其特征是：所述灯具包括射灯。

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