CN218626616U - 一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明设备领域，尤其涉及一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置。包括第一透镜和可转动的第二透镜，第一透镜的第一出光面设置有远光凸透镜部、第一凸透镜部和第一凹透镜部；第二透镜的第二入光面设置有远光凹透镜部、第二凸透镜部和第二凹透镜部；从远光凸透镜部射出并射入远光凹透镜部的光束将形成远光光束，旋转第二透镜时，从第一凸透镜部或第一凹透镜部射出的光束，将在从第二凸透镜部射入或从第二凹透镜部射入二者间切换，以使从第二出光面射出的光束形成大角度光束或小角度光束。本实用新型可在远光照明、小角度照明和近光大角度照明之间切换和组合，具有光效高、光通量高的优点，适用于多种应用场景，提升用户体验。

Description

一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置

技术领域

本实用新型属于照明设备领域，尤其涉及一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置。

背景技术

在日常移动照明领域，探照手电筒已经成为人们不可缺少的照明工具，由于其高亮度，已经逐步走进人们日常生活，应用于诸如探索，露营等场景。根据实际应用场景的不同，往往会出现需要在远光照明、小角度照明和近光大角度照明之间切换的情况，因此，可变焦手电逐步受到使用者的青睐。目前市面上常见的探照手电筒一般采用远光和近光分开点亮的形式，远光为小角度的极远光柱，近光为大角度的极近光束，对于介于远光与近光之间的区域则无法被照亮，形成暗区，远近组合模式少，使得用户体验不好；同时，一些手电筒通过前后移动凸透镜的相对位置，利用两颗凸透镜之间距离的不同来实现调焦，当前后透镜距离较大时，大部分光线没有全部通过透镜射出，整机光效偏低，光通量低，造成了光能浪费。

因此，亟需一种支持在多种照明模式间切换和组合且光效高、光通量高的远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置，可实现远光照明、小角度照明和近光大角度照明之间进行切换和组合，具有光效高、光通量高的优点，适用于多种应用场景，提升用户体验。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种远近光调焦透镜组件，包括：

第一透镜，所述第一透镜包括相对设置的第一入光面和第一出光面，所述第一出光面中心位置设置有远光凸透镜部，靠近所述远光凸透镜部边缘连接有至少一个第一凸透镜部和至少一个第一凹透镜部；

靠近所述第一透镜且可相对所述第一透镜进行轴向转动的第二透镜，所述第二透镜包括相对设置的第二入光面和第二出光面，所述第二入光面中心位置设置有与所述远光凸透镜部相对应的远光凹透镜部，靠近所述远光凹透镜部边缘连接有与所述第一凸透镜部和所述第一凹透镜部互为对应的第二凸透镜部和第二凹透镜部；

从所述远光凸透镜部射出并射入所述远光凹透镜部的光束将形成远光光束，旋转所述第二透镜时，从所述第一凸透镜部或所述第一凹透镜部射出的光束，将在从所述第二凸透镜部射入或从所述第二凹透镜部射入二者间切换，以使从所述第二出光面射出的光束形成大角度光束或小角度光束。

进一步的，所述远光凸透镜部呈圆形，所述第一凸透镜部和所述第一凹透镜部呈扇环形且圆心角度数相等，所述第一凸透镜部与所述第一凹透镜部的数量相等，所有所述第一凸透镜部与所有所述第一凹透镜部交替排列形成第一环形结构，所述远光凸透镜部位于所述第一环形结构的中间。

进一步的，所述远光凹透镜部呈圆形且与所述远光凸透镜部的直径相等，所述第二凸透镜部和所述第二凹透镜部呈扇环形且在圆心角度数、数量上与所述第一凸透镜部和所述第一凹透镜部相等，所有所述第二凸透镜部与所有所述第二凹透镜部交替排列形成第二环形结构，所述远光凹透镜部位于所述第二环形结构的中间，所述第二环形结构的外径及内径与所述第一环形结构相同。

进一步的，所述第一凸透镜部的凸面曲率与所述第二凹透镜部的凹面曲率相同，所述第一凹透镜部的凹面曲率与所述第二凸透镜部的凸面曲率相同。

进一步的，所述第一凸透镜部、所述第一凹透镜部、所述第二凸透镜部、所述第二凹透镜部的数量均为4个，圆心角度数均为45°。

进一步的，所述第一入光面设有中心入光部和若干边缘入光部，所述中心入光部与所述远光凸透镜部相对应，所述边缘入光部与所述第一凸透镜部或所述第一凹透镜部相对应，所述边缘入光部的数量为所述第一凸透镜部与所述第一凹透镜部的数量之和。

进一步的，所述中心入光部为凸曲面，射入所述中心入光部的光束将从所述远光凸透镜部射出。

进一步的，所述边缘入光部上形成有用于容纳光源的沉孔，从所述沉孔射入所述边缘入光部的部分光束，将在所述边缘入光部的内侧壁反射后从所述第一凸透镜部或所述第一凹透镜部射出。

本实用新型还提供一种光源模组，包括第一光源、若干第二光源和所述的一种远近光调焦透镜组件，所述第一光源和所述第二光源设置于所述第一入光面的一侧，所述第一光源与所述远光凸透镜部相对应，所述第二光源与所述第一凸透镜部或所述第一凹透镜部相对应，所述第二光源的数量为所述第一凸透镜部与所述第一凹透镜部的数量之和。

本实用新型还提供一种照明装置，包括壳体、电源和所述的一种光源模组，所述光源模组和所述电源安装于所述壳体内，所述电源与所述第一光源和所述第二光源电连接，所述第一光源与所述第一透镜之间的距离大于所述第二光源与所述第一透镜之间的距离，所述第一光源与所述第一透镜之间还设有反光杯，用于将从所述第一光源发出的光束反射向所述第一透镜。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置远光凸透镜部和远光凹透镜部，用于射出远光光束；通过设置可相对旋转的第一透镜和第二透镜，第一凸透镜部与第二凸透镜部相对应，从第一凸透镜部射出后射入第二凸透镜部的光束，以及从第一凹透镜部射出后射入第二凹透镜部的光束，将从第二出光面射出形成大角度近光；当第二透镜转动至第一凸透镜部与第二凹透镜部相对应时，从第一凸透镜部射出后射入第二凹透镜部的光束，以及从第一凹透镜部射出后射入第二凸透镜部的光束，将从第二出光面射出形成小角度泛光；通过选择性地转动第二透镜或点亮光源，能够实现在远光照明、泛光小角度照明和近光大角度照明之间进行切换和组合形成多种照明模式，适用于多种应用场景；通过将第一凸透镜部、第一凹透镜部、第二凸透镜部、第二凹透镜部设置为扇环形且圆心角度数和数量相等，使第一透镜与第二透镜相互对应，在对第二透镜转动特定角度即可实现对射出光束角度的变换；通过设置第一凸透镜部的凸面曲率与第二凹透镜部的凹面曲率相同、第一凹透镜部的凹面曲率与第二凸透镜部的凸面曲率相同，使得光束不会产生大的折射而是接近准直射出，用于泛光小角度照明； 通过设置中心入光部和边缘入光部，用于对射入第一透镜的光束进行整形；本实用新型可实现在远光照明、小角度照明和近光大角度照明之间进行切换和组合，具有光效高、光通量高的优点，适用于多种应用场景，提升用户体验。

附图说明

附图1是本实用新型的爆炸结构示意图；

附图2是本实用新型的第一透镜和第二透镜的结构示意图；

附图3是本实用新型处于大角度近光照明模式时光束经过第一凸透镜部和第二凸透镜部的光路图；

附图4是本实用新型处于大角度近光照明模式时光束经过第一凹透镜部和第二凹透镜部的光路图；

附图5是本实用新型处于小角度泛光照明模式时光束经过第一凸透镜部和第二凹透镜部的光路图；

附图6是本实用新型处于小角度泛光照明模式时光束经过第一凹透镜部和第二凸透镜部的光路图；

附图7是本实用新型处于远光照明模式时光束经过远光凸透镜部和远光凹透镜部的光路图；

图中标识：1-第一透镜、110-第一入光面、111-中心入光部、112-边缘入光部、1121-沉孔、120-第一出光面、121-远光凸透镜部、122-第一凸透镜部、123-第一凹透镜部；2-第二透镜、210-第二入光面、211-远光凹透镜部、212-第二凸透镜部、213-第二凹透镜部、220-第二出光面；3-第一光源；4-第二光源；5-模组外壳；6-反光杯。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而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，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅附图1至附图7，图示为本实用新型所提供一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置的一个具体实施例。

参阅附图1和附图2，远近光调焦透镜组件包括：

第一透镜1，第一透镜1包括相对设置的第一入光面110和第一出光面120，第一出光面120中心位置设置有远光凸透镜部121，靠近远光凸透镜部121边缘连接有至少一个第一凸透镜部122和至少一个第一凹透镜部123；

靠近第一透镜1且可相对第一透镜1进行轴向转动的第二透镜2，第二透镜2包括相对设置的第二入光面210和第二出光面220，第二入光面210中心位置设置有与远光凸透镜部121相对应的远光凹透镜部211，靠近远光凹透镜部211边缘连接有与第一凸透镜部122和第一凹透镜部123互为对应的第二凸透镜部212和第二凹透镜部213；

从远光凸透镜部121射出并射入远光凹透镜部211的光束将形成远光光束，旋转第二透镜2时，从第一凸透镜部122或第一凹透镜部123射出的光束，将在从第二凸透镜部212射入或从第二凹透镜部213射入二者间切换，以使从第二出光面220射出的光束形成大角度光束或小角度光束。

参阅附图3至附图7，在上述实施例中，远光凸透镜部121和远光凹透镜部211分别设置于第一透镜1和第二透镜2的中心位置，因此不管第一透镜1和第二透镜2之间如何旋转，经过远光凸透镜部121和远光凹透镜部211的光束始终在前方形成远光，如附图7所示。当转动第二透镜2使第一凸透镜部122与第二凸透镜部212相对应、第一凹透镜部123与第二凹透镜部213相对应，光束在从第一凸透镜部122射出时向主光轴方向偏折，在射入第二凸透镜部212并从第二出光面220射出时再次向主光轴方向偏折，以此形成大角度近光照明，如附图3所示；光束在从第一凹透镜部123射出时向远离主光轴方向偏折，在射入第二凹透镜部213并从第二出光面220射出时再次向远离主光轴方向偏折，以此形成大角度近光照明，如附图4所示。

实施例中，当转动第二透镜2使第一凸透镜部122与第二凹透镜部213相对应、第一凹透镜部123与第二凸透镜部212相对应，光束在经过第一凸透镜部122和第二凹透镜部213整形后不会产生较大的偏折，因此在从第二出光面220射出时，光束能够在前方形成小角度泛光照明，如附图5所示；同样的，光束在经过第一凹透镜部123和第二凸透镜部212整形后不会产生较大的偏折，因此在从第二出光面220射出时，光束能够在前方形成小角度泛光照明，如附图6所示。

在上述实施例中，远光照明的光束角度小于泛光照明的光束角度，泛光照明的光束角度小于近光照明的光束角度，即泛光照明的照射范围位于远光照明和近光照明之间，通过选择性地转动第二透镜2或点亮光源，用户能够在单近光照明、单泛光照明、单远光照明、近光远光组合照明、泛光远光组合照明5种照明模式之间进行切换，适用于多种应用场景。

参阅附图1和附图2，在上述实施例中，远光凸透镜部121呈圆形，第一凸透镜部122和第一凹透镜部123呈扇环形且圆心角度数相等，第一凸透镜部122与第一凹透镜部123的数量相等，所有第一凸透镜部122与所有第一凹透镜部123交替排列形成第一环形结构，远光凸透镜部121位于第一环形结构的中间。远光凹透镜部211呈圆形且与远光凸透镜部121的直径相等，第二凸透镜部212和第二凹透镜部213呈扇环形且在圆心角度数、数量上与第一凸透镜部122和第一凹透镜部123相等，所有第二凸透镜部212与所有第二凹透镜部213交替排列形成第二环形结构，远光凹透镜部211位于第二环形结构的中间，第二环形结构的外径及内径与第一环形结构相同。实施例中，不管顺时针转动或是逆时针转动，远光凸透镜部121和远光凹透镜部211始终用于照射远光，由于扇环形的圆心角相等，因此在转动时能够令从第一环形结构射出并第二环形结构的光束能够在小角度泛光照明和大角度近光照明之间切换。

在上述实施例中，第一凸透镜部122的凸面曲率与第二凹透镜部213的凹面曲率相同，第一凹透镜部123的凹面曲率与第二凸透镜部212的凸面曲率相同。实施例中，第二出光面220为平面，第一凸透镜部122与第二凹透镜部213之间形成平板透镜，第一凹透镜部123与第二凸透镜部212之间形成平板透镜，因此相较于大角度近光照明，小角度泛光照明的光束不会产生大的折射。在一个可选的实施例中，远光凸透镜部121的凸面曲率与远光凹透镜部211的凹面曲率相同。

参阅附图1和附图2，在上述实施例中，第一凸透镜部122、第一凹透镜部123、第二凸透镜部212、第二凹透镜部213的数量均为4个，圆心角度数均为45°。因此在本实施例中，第二透镜2每相对第一透镜1转动45°，即可完成在大角度近光照明和小角度泛光照明之间切换。

参阅附图2，在上述实施例中，第一入光面110设有中心入光部111和若干边缘入光部112，中心入光部111与远光凸透镜部121相对应，边缘入光部112与第一凸透镜部122或第一凹透镜部123相对应，边缘入光部112的数量为第一凸透镜部122与第一凹透镜部123的数量之和。实施例中，中心入光部111位于多个边缘入光部112的中间位置。其中，中心入光部111为凸曲面，射入中心入光部111的光束将从远光凸透镜部121射出，边缘入光部112上形成有用于容纳光源的沉孔1121，从沉孔1121射入边缘入光部112的部分光束，将在边缘入光部112的内侧壁反射后从第一凸透镜部122或第一凹透镜部123射出。实施例中，射入边缘入光部112的光束将被边缘入光部112的内侧壁反射，而对于将射入中心入光部111的光束，则会经由反光杯6整形后再射入。

参阅附图1，本实施例还提供一种光源模组，包括第一光源3、若干第二光源4和上述的远近光调焦透镜组件，第一光源3和第二光源4设置于第一入光面110的一侧，第一光源3与远光凸透镜部121相对应，第二光源4与第一凸透镜部122或第一凹透镜部123相对应，第二光源4的数量为第一凸透镜部122与第一凹透镜部123的数量之和。实施例中，还包括模组外壳5，第一光源3和第二光源4安装于模组外壳5的内部，透镜组件安装于模组外壳5的开口端处，使光源模组形成一个整体。

本实施例还提供一种照明装置，包括壳体、电源和上述的光源模组，光源模组和电源安装于壳体内，电源与第一光源3和第二光源4电连接，第一光源3与第一透镜1之间的距离大于第二光源4与第一透镜1之间的距离，第一光源3与第一透镜1之间还设有反光杯6，用于将从第一光源3发出的光束反射向第一透镜1。具体的，第一光源3和第二光源4可以由开关控制选择性地仅点亮第一光源3、仅点亮第二光源4或第一光源3和第二光源4同时点亮。

综上所述，本实施例提供一种远近光调焦透镜组件、光源模组和照明装置，通过设置远光凸透镜部121和远光凹透镜部211，用于射出远光光束；通过设置可相对旋转的第一透镜1和第二透镜2，第一凸透镜部122与第二凸透镜部212相对应，从第一凸透镜部122射出后射入第二凸透镜部212的光束，以及从第一凹透镜部123射出后射入第二凹透镜部213的光束，将从第二出光面220射出形成大角度近光；当第二透镜2转动至第一凸透镜部122与第二凹透镜部213相对应时，从第一凸透镜部122射出后射入第二凹透镜部213的光束，以及从第一凹透镜部123射出后射入第二凸透镜部212的光束，将从第二出光面220射出形成小角度泛光；通过选择性地转动第二透镜2或点亮光源，能够实现在远光照明、泛光小角度照明和近光大角度照明之间进行切换和组合形成多种照明模式，适用于多种应用场景；通过将第一凸透镜部122、第一凹透镜部123、第二凸透镜部212、第二凹透镜部213设置为扇环形且圆心角度数和数量相等，使第一透镜1与第二透镜2相互对应，在对第二透镜2转动特定角度即可实现对射出光束角度的变换；通过设置第一凸透镜部122的凸面曲率与第二凹透镜部213的凹面曲率相同、第一凹透镜部123的凹面曲率与第二凸透镜部212的凸面曲率相同，使得光束不会产生大的折射而是接近准直射出，用于泛光小角度照明； 通过设置中心入光部111和边缘入光部112，用于对射入第一透镜1的光束进行整形；本实施例可实现在远光照明、小角度照明和近光大角度照明之间进行切换和组合，具有光效高、光通量高的优点，适用于多种应用场景，提升用户体验。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，包括：

第一透镜（1），所述第一透镜（1）包括相对设置的第一入光面（110）和第一出光面（120），所述第一出光面（120）中心位置设置有远光凸透镜部（121），靠近所述远光凸透镜部（121）边缘连接有至少一个第一凸透镜部（122）和至少一个第一凹透镜部（123）；

靠近所述第一透镜（1）且可相对所述第一透镜（1）进行轴向转动的第二透镜（2），所述第二透镜（2）包括相对设置的第二入光面（210）和第二出光面（220），所述第二入光面（210）中心位置设置有与所述远光凸透镜部（121）相对应的远光凹透镜部（211），靠近所述远光凹透镜部（211）边缘连接有与所述第一凸透镜部（122）和所述第一凹透镜部（123）互为对应的第二凸透镜部（212）和第二凹透镜部（213）；

从所述远光凸透镜部（121）射出并射入所述远光凹透镜部（211）的光束将形成远光光束，旋转所述第二透镜（2）时，从所述第一凸透镜部（122）或所述第一凹透镜部（123）射出的光束，将在从所述第二凸透镜部（212）射入或从所述第二凹透镜部（213）射入二者间切换，以使从所述第二出光面（220）射出的光束形成大角度光束或小角度光束。

2.根据权利要求1所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述远光凸透镜部（121）呈圆形，所述第一凸透镜部（122）和所述第一凹透镜部（123）呈扇环形且圆心角度数相等，所述第一凸透镜部（122）与所述第一凹透镜部（123）的数量相等，所有所述第一凸透镜部（122）与所有所述第一凹透镜部（123）交替排列形成第一环形结构，所述远光凸透镜部（121）位于所述第一环形结构的中间。

3.根据权利要求2所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述远光凹透镜部（211）呈圆形且与所述远光凸透镜部（121）的直径相等，所述第二凸透镜部（212）和所述第二凹透镜部（213）呈扇环形且在圆心角度数、数量上与所述第一凸透镜部（122）和所述第一凹透镜部（123）相等，所有所述第二凸透镜部（212）与所有所述第二凹透镜部（213）交替排列形成第二环形结构，所述远光凹透镜部（211）位于所述第二环形结构的中间，所述第二环形结构的外径及内径与所述第一环形结构相同。

4.根据权利要求3所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述第一凸透镜部（122）的凸面曲率与所述第二凹透镜部（213）的凹面曲率相同，所述第一凹透镜部（123）的凹面曲率与所述第二凸透镜部（212）的凸面曲率相同。

5.根据权利要求4所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述第一凸透镜部（122）、所述第一凹透镜部（123）、所述第二凸透镜部（212）、所述第二凹透镜部（213）的数量均为4个，圆心角度数均为45°。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述第一入光面（110）设有中心入光部（111）和若干边缘入光部（112），所述中心入光部（111）与所述远光凸透镜部（121）相对应，所述边缘入光部（112）与所述第一凸透镜部（122）或所述第一凹透镜部（123）相对应，所述边缘入光部（112）的数量为所述第一凸透镜部（122）与所述第一凹透镜部（123）的数量之和。

7.根据权利要求6所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述中心入光部（111）为凸曲面，射入所述中心入光部（111）的光束将从所述远光凸透镜部（121）射出。

8.根据权利要求6所述的一种远近光调焦透镜组件，其特征在于，所述边缘入光部（112）上形成有用于容纳光源的沉孔（1121），从所述沉孔（1121）射入所述边缘入光部（112）的部分光束，将在所述边缘入光部（112）的内侧壁反射后从所述第一凸透镜部（122）或所述第一凹透镜部（123）射出。

9.一种光源模组，其特征在于，包括第一光源（3）、若干第二光源（4）和权利要求1-8任意一项所述的一种远近光调焦透镜组件，所述第一光源（3）和所述第二光源（4）设置于所述第一入光面（110）的一侧，所述第一光源（3）与所述远光凸透镜部（121）相对应，所述第二光源（4）与所述第一凸透镜部（122）或所述第一凹透镜部（123）相对应，所述第二光源（4）的数量为所述第一凸透镜部（122）与所述第一凹透镜部（123）的数量之和。

10.一种照明装置，其特征在于，包括壳体、电源和权利要求9所述的一种光源模组，所述光源模组和所述电源安装于所述壳体内，所述电源与所述第一光源（3）和所述第二光源（4）电连接，所述第一光源（3）与所述第一透镜（1）之间的距离大于所述第二光源（4）与所述第一透镜（1）之间的距离，所述第一光源（3）与所述第一透镜（1）之间还设有反光杯（6），用于将从所述第一光源（3）发出的光束反射向所述第一透镜（1）。

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