CN218886202U - 一种光学透镜及具有其的照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光学透镜及具有其的照明设备，属于光学技术领域，光学透镜包括：光学腔，为能够容纳光源的环形腔，光学腔的外侧壁具有第一入光面，第一入光面为朝向光学腔的凹透面，通过第一入光面用于对光线进行折射泛光；反射面，为朝向光学腔的凹镜面，反射面设置在光学腔的靠近中心的一侧，通过反射面用于对光线进行反射聚光；本实用新型提供的光学透镜，在光学腔内安装光源后，光源发出的光线部分经反射面反射聚光后，从透镜顶部聚光出射，出光角度小且均匀，满足远距离照明要求，同时部分光线从经第一入光面折射后，从透镜外侧壁泛光出射，出光角度大且均匀，满足近距离照明要求，从而能够利用一个光源同时满足远、近距离光照需求。

Description

一种光学透镜及具有其的照明设备

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种光学透镜及具有其的照明设备。

背景技术

透镜一般用于对光束进行整形，使光束达到想要的效果。目前市场上的透镜有折射透镜和内全反射式透镜两种，折射透镜一般用于泛光，使出光角度更大，且光照均匀。而内全反射透镜用于聚光，用于远距离光照，使出光角度更小且均匀。

然而，对于有纵深感的灯具或者在安防摄像领域，照明要求同时满足远景和近景，因此需要两种透镜配合使用，才能使得灯具发光均匀，使近距离和远距离都达到照明要求。

现有技术中，同时具有聚光和泛光功能的照明设备，需要分别设置一个用于聚光的光源和一个用于泛光的光源，存在安装麻烦，成本较高的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种能够利用一个光源同时满足聚光和泛光要求的光学透镜及具有其的照明设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种光学透镜，包括：

光学腔，为能够容纳光源的环形腔，所述光学腔的外侧壁具有第一入光面，所述第一入光面为朝向所述光学腔的凹透面，通过所述第一入光面用于对光线进行折射泛光；

反射面，为朝向所述光学腔的凹镜面，所述反射面设置在所述光学腔的靠近环形中心的一侧，通过所述反射面用于对光线进行反射聚光。

可选地，所述光学腔的内壁还具有第二入光面，所述第二入光面的一端与所述第一入光面连接，所述第二入光面为朝向所述光学腔的凸透面，通过所述第二入光面用于对光线进行折射聚光。

可选地，光学透镜为一体结构，所述光学腔的内侧壁具有第一透光面，所述第一透光面与所述第二入光面连接，所述第一透光面与所述反射面之间为透光实体。

可选地，所述第一透光面为沿所述光学腔的中心线延伸的环形面。

可选地，所述反射面的反射出光方向具有第一出光面，所述第一入光面的折射出光方向具有第二出光面，所述第一出光面和所述第二出光面之间通过第二透光面连接，所述第二透光面为沿所述光学腔的中心线延伸的环形面。

可选地，所述第一出光面为平面。

可选地，所述第二出光面为朝向远离所述光学腔方向的凸透面。

可选地，所述光学腔的第一入光面的外侧设置有：第二折射结构，所述第二折射结构具有第二出光面，所述第二出光面为朝向远离所述光学腔方向的凸透面，通过所述第二出光面用于对从所述第一入光面折射出的光线进行再次折射。

可选地，所述第二出光面的弧面中心向外偏离所述第一入光面的弧面中心。

本实用新型提供一种照明设备，包括光源和上述方案中任一项所述的光学透镜，所述光源设置在所述光学透镜的光学腔内。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的光学透镜，在光学腔内安装光源后，光源发出的光线部分经反射面反射聚光后，从透镜顶部聚光出射，出光角度小且均匀，满足远距离照明要求，同时部分光线从经第一入光面折射后，从透镜外侧壁泛光出射，出光角度大且均匀，满足近距离照明要求，从而能够利用一个光源同时满足远、近距离光照需求。

2.本实用新型提供的光学透镜，光学腔的内壁具有第二入光面，部分光线经第二入光面折射聚光后，从聚光光束与泛光光束之间出射，使整体光线均匀分布。

3.本实用新型提供的光学透镜，反射面和光学腔为一体结构，第二入光面和反射面之间具有环形的第一透光面，部分光线经第一透光面折射后到达反射面。

4.本实用新型提供的光学透镜，第一透光面为倾斜面，使到达反射面进行反射的光线角度更合适。

5.本实用新型提供的光学透镜，反射面的反射出光方向具有第一出光面，经反射面反射聚光后的光线从第一出光面聚光出射；第一入光面的折射出光方面具有第二出光面，经第一入光面折射后的光线再经第二出光面二次折射，使出光角度更大；第一出光面和第二出光面之间通过第二透光面连接，经第二入光面折射聚光的光线从第二透光面射出。

6.本实用新型提供的光学透镜，第一出光面为平面，光线经改造后到达第一出光面，平面设置使经反射面反射后聚光射出的光线不再发散。

7.本实用新型提供的光学透镜，第二出光面为弧形面，使光线二次折射，泛光出射。

8.本实用新型提供的光学透镜，光学腔的第一入光面的外侧设置第二折射结构，光线经第一入光面折射后达到第二折射结构中的第二出光面，光线经第二出光面再次折射。

9.本实用新型提供的光学透镜，第二出关面的弧面中心向外偏离第一入光面的弧面中心，使光线经二次折射后出射角度更大。

10.本实用新型提供的照明设备，包括光源和上述光学透镜，光源设置在光学透镜的光学腔内，由于采用上述光学透镜，因此具有上述任一项优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的光学透镜的一种实施方式的示意图；

图2为图1的光学透镜的仰视角度立体图；

图3为图1的光学透镜的俯视角度立体图；

图4为图1-3中光学透镜应用于喇叭状灯具的示意图；

图5为本实用新型另一实施例中提供的光学透镜的一种实施方式的立体图；

图6为本实用新型另一实施例中提供的光学透镜的一种实施方式的立体图。

附图标记说明：

1、光学腔；2、反射面；3、第一入光面；4、第二入光面；5、第一透光面；6、第二透光面；7、第一出光面；8、第二出光面；9、光源；10、喇叭状灯具；11、光学透镜；12、第一折射结构；13、第二折射结构；14、反射结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种能够利用一个光源同时满足聚光和泛光要求的光学透镜，用于对光束进行整形，使光束达到想要的效果。

如图1所示，为本实施例提供的一种光学透镜的具体实施方式，包括：光学腔1和反射面2，所述光学腔1为能够容纳光源9的环形腔，所述光学腔1的内壁具有第一入光面3，所述第一入光面3为朝向所述光学腔1的凹透面，通过所述第一入光面3用于对光线进行折射泛光；所述反射面2设置在靠近所述光学腔1的环形中心的一侧，所述反射面2为朝向所述光学腔1的凹镜面，通过所述反射面2用于对光线进行反射聚光。

在使用时，在光学腔1内安装光源9后，光源9发出的光线部分经所述反射面2反射聚光后，从透镜顶部聚光出射，出光角度小且均匀，满足远距离照明要求，同时部分光线经所述第一入光面3折射后，从透镜外侧壁泛光出射，出光角度大且均匀，满足近距离照明要求，从而能够利用一个光源同时满足远、近距离光照需求。具体的，所述反射面2和所述第一入光面3均可根据实际使用场景需要进行调整，使其能够满足照明要求。

如图1、图2所示，本实施例提供的光学透镜中，所述光学腔1的内壁还具有第二入光面4，所述第二入光面4与所述第一入光面3的一端连接，所述第二入光面4为朝向所述光学腔1的凸透面，通过所述第二入光面4用于对穿过的光线进行折射聚光。通过该第二入光面4的设置，能够改善聚光与泛光之间的暗区，从而使照明更加均匀。

如图1、图2所示，本实施例提供的光学透镜为一体结构，所述光学腔1的内侧壁具有第一透光面5，所述第一透光面5与所述第二入光面4连接。也就是说，所述光学腔1为通过所述第一入光面3、第二入光面4和所述第一透光面5构成的半开放的环形腔。所述第一透光面5与所述反射面2之间为透光实体，光源9射出的光线部分经所述第一透光面5发生折射后到达所述反射面2，再经过所述反射面2进行聚光发射出去。

如图1所示，本实施例提供的光学透镜中，所述第一透光面5为沿所述光学腔1的中心线延伸的环形面，更进一步的，可以为倾斜面，光线透过该第一透光面5后可进行折射，使到达所述反射面2进行反射的光线角度更合适。另外，作为一种可替换实施方式，所述第一透光面5也可以是竖直面。

如图1所示，本实施例提供的光学透镜中，所述反射面2的反射出光方向具有第一出光面7，经所述反射面2反射聚光后的光线从第一出光面7聚光出射；所述第一入光面3的折射出光方向具有第二出光面8，所述第二出光面8为朝向远离所述光学腔1方向的凸透面，经第一入光面3折射后的光线再经第二出光面8可进行二次折射，使出光角度更大，进一步提高泛光范围；所述第一出光面7和所述第二出光面8之间通过第二透光面6连接，所述第二透光面6为沿所述光学腔1的中心线延伸的环形面，经第二入光面4折射聚光的光线从第二透光面6射出。

如图1所示，本实施例提供的光学透镜中，所述第二出光面8的弧面中心向外偏离所述第一入光面3的弧面中心，使光线经二次折射后出射角度更大。另外，作为一种可替换实施方式，所述第二出光面8的弧面中心也可以根据实际使用情况，设计为与所述第一入光面3的弧面中心一致，使所述第一入光面3与第二出光面8之间组成等厚的球面。

如图1、图3所示，本实施例提供的光学透镜中，所述第一出光面7为平面。光线经改造后到达第一出光面7，平面设置使经反射面2反射后聚光射出的光线不再发散。

使用方法

如图1所示，本实施例提供的光学透镜在使用时，在光学腔1内安装光源9后，光源9发出的光线部分经反射面2反射聚光后，从透镜顶部聚光出射，出光角度小且均匀，满足远距离照明要求，同时部分光线从经第一入光面3折射后，从透镜外侧壁泛光出射，出光角度大且均匀，能够利用一个光源9同时满足远、近距离光照需求。

另外，如图4所示，本实施例还提供一种照明设备，采用了上述实施方式中所述的光学透镜11，光源9设置在所述光学透镜的光学腔1内，工作时，同时满足远、近距离光照均匀度。具体的，所述照明设备可以是纵深较长的灯具，例如喇叭状灯具10，使用上述实施方式中所述的光学透镜11对LED灯光进行光束整形，使光线均匀的打到喇叭状外壳上；也可以是在安防摄像领域的补光灯，使用上述实施方式中所述的光学透镜11，则可以只用一种灯杯就同时满足近景和远景的照明需求。

实施例2

本实施例提供的光学透镜，用于使用一个光源同时满足近景和远景的照明需求。

如图5所示，本实施例提供的光学透镜的一种变形实施方式，其结构与实施例1基本相似，区别在于本实施例中提供的光学透镜由两部分组成，包括：第一折射结构12和反射结构14，所述第一折射结构12为具有一定厚度的曲面环形结构，所述第一折射结构12内形成所述光学腔1，通过所述第一折射结构用于容纳光源和对光线进行折射。所述反射结构14设置在所述第一折射结构12的环形内部，通过所述反射结构14用于反射光线。所述第一折射结构12与所述反射结构14之间具有间隔，从而用于光线的通过。

所述第一折射结构12的环形内壁形成有所述第一入光面3，所述反射结构14上形成有所述反射面2。光源发出的光线经过第一入光面3进行折射后使光线泛光出射，满足近距离照明要求；光线经过反射面2进行反射后使光线聚光出射，满足远距离照明要求。

实施例3

本实施例提供的光学透镜，用于使用一个光源同时满足近景和远景的照明需求。

如图6所示，本实施例提供的光学透镜的一种变形实施方式，其结构与实施例2基本相似，区别在于本实施例中提供的光学透镜还包括：第二折射结构13，所述第二折射结构13为具有一定厚度的曲面环形结构，所述第二折射结构13套设在所述第一折射结构12的外部，通过所述第二折射结构13用于对光线进行进一步地折射泛光。所述第二折射结构13和第一折射结构12之间具有间隔，从而用于光线的通过。

所述第二折射结构13上形成有所述第二出光面8，光线经过所述第一折射结构12进行一次折射泛光后，再经过第二折射结构13进一步的进行泛光，从而使出光角度更大。

进一步的，本实施例提供的光学透镜中，所述第二出光面8的弧面中心向外偏离所述第一入光面3的弧面中心，使光线经二次折射后出射角度更大。另外，作为一种可替换实施方式，所述第二出光面8的弧面中心也可以根据实际使用情况，设计为与所述第一入光面3的弧面中心一致，使所述第一入光面3与第二出光面8之间组成等厚的球面。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种光学透镜，其特征在于，包括：

光学腔(1)，为能够容纳光源(9)的环形腔，所述光学腔(1)的外侧壁具有第一入光面(3)，所述第一入光面(3)为朝向所述光学腔(1)的凹透面，通过所述第一入光面(3)用于对光线进行折射泛光；

反射面(2)，为朝向所述光学腔(1)的凹镜面，所述反射面(2)设置在所述光学腔(1)的靠近环形中心的一侧，通过所述反射面(2)用于对光线进行反射聚光。

2.根据权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学腔(1)的内壁还具有第二入光面(4)，所述第二入光面(4)的一端与所述第一入光面(3)连接，所述第二入光面(4)为朝向所述光学腔(1)的凸透面，通过所述第二入光面(4)用于对光线进行折射聚光。

3.根据权利要求2所述的光学透镜，其特征在于，光学透镜为一体结构，所述光学腔(1)的内侧壁具有第一透光面(5)，所述第一透光面(5)与所述第二入光面(4)连接，所述第一透光面(5)与所述反射面(2)之间为透光实体。

4.根据权利要求3所述的光学透镜，其特征在于，所述第一透光面(5)为沿所述光学腔(1)的中心线延伸的环形面。

5.根据权利要求3所述的光学透镜，其特征在于，所述反射面(2)的反射出光方向具有第一出光面(7)，所述第一入光面(3)的折射出光方向具有第二出光面(8)，所述第一出光面(7)和所述第二出光面(8)之间通过第二透光面(6)连接，所述第二透光面(6)为沿所述光学腔(1)的中心线延伸的环形面。

6.根据权利要求5所述的光学透镜，其特征在于，所述第一出光面(7)为平面。

7.根据权利要求5所述的光学透镜，其特征在于，所述第二出光面(8)为朝向远离所述光学腔(1)方向的凸透面。

8.根据权利要求1或2所述的光学透镜，其特征在于，所述光学腔(1)的第一入光面(3)的外侧设置有：第二折射结构，所述第二折射结构具有第二出光面(8)，所述第二出光面(8)为朝向远离所述光学腔(1)方向的凸透面，通过所述第二出光面(8)用于对从所述第一入光面(3)折射出的光线进行再次折射。

9.根据权利要求8所述的光学透镜，其特征在于，所述第二出光面(8)的弧面中心向外偏离所述第一入光面(3)的弧面中心。

10.一种照明设备，其特征在于，包括：光源(9)和权利要求1-9中任一项所述的光学透镜，所述光源(9)设置在所述光学透镜的光学腔(1)内。

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