CN219036418U - 一种灯具上的光学结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯具上的光学结构，包括：光学透镜，光学透镜的中部凸起形成第一折射体，光学透镜设有围绕第一折射体的第二折射体，第一折射体能够使穿过的光线产生聚集效果从而产生中心光斑，第二折射体能够使穿过的光线在中心光斑的周围产生外周光斑，采用上述结构，光学结构能在光线产生中心光斑的同时，能够在中心光斑的周围产生外周光斑。

Description

一种灯具上的光学结构

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种灯具上的光学结构。

背景技术

灯具上的光学结构通常为光学透镜，光学透镜广泛应用于照明领域中，用于优化光线的照明效果，而目前市场上的投光灯和探照灯为了需要照射更远的距离，装载在灯具上的光学结构需要带有强聚光的效果，从而实现远距离照明，但是由于光线都被聚集，处于周边的光线会比较薄弱和暗淡，导致使用者无法看清离被照射物较远的环境或手持探照灯登山时看不清脚下的路况；因此目前需要一种能实现聚集光线产生中心光斑实现远距离照射，并且能在中心光斑周围产生外周光斑提高照射范围的光学结构。

例如中国实用新型授权公告号CN217603901U公开了一种透镜及其LED灯，该实用新型的透镜包括第一光学非球面和第二光学非球面，光线经过第二光学非球面后从第一光学非球面射出扩散，从而达到光斑分布均匀的效果；该实用新型依旧采用近似半球形结构的光学结构，光学结构具有唯一的入射面和出光面，光照效果局限于全部光线只能经过唯一的入射面和出光面实现整体光线的聚集或扩散，如果要实现中心光斑和外周光斑的效果需要多个LED灯珠组合使用，成本昂贵，并且产品的尺寸较大。

因此目前需要一种能实现聚集光线产生中心光斑实现远距离照射，并且能在中心光斑周围产生外周光斑提高照射范围的光学结构。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种让光线产生中心光斑的同时，能够在中心光斑的周围产生外周光斑的光学结构。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是提出一种灯具上的光学结构，包括：光学透镜，光学透镜的中部凸起形成第一折射体，光学透镜设有围绕第一折射体的第二折射体，第一折射体能够使穿过的光线产生聚集效果从而产生中心光斑，第二折射体能够使穿过的光线在中心光斑的周围产生外周光斑。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体具有位于光学透镜下表面的第一入射面以及位于光学透镜上表面的第一出光面，第二折射体具有与第一入射面相连的第二入射面以及与第一出光面相连的第二出光面。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体具有中心轴，光学透镜为围绕中心轴旋转所形成的旋转体。

作为本实用新型的进一步改进，第一出光面为弧形凸面，第二出光面为第二折射体凸出或向内凹于光学透镜上表面的第二弧形曲面，第一入射面和第二入射面相连形成第一平面。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体为圆台体，第一出光面为设置在圆台体的上端面的弧形凸面，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面，第二出光面为第二折射体凸出或向内凹于光学透镜上表面的第二弧形曲面。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体为圆台体，第一出光面为设置在圆台体的上端面的弧形凸面，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面，圆台体的下端面向内凹陷形成对应弧形凸面的第四弧形凹面，以使经过第四弧形凹面和弧形凸面的光线会形成环状的光斑。

作为本实用新型的进一步改进，第一出光面和第二出光面相连形成第二平面，第一折射体为圆台体，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面。

作为本实用新型的进一步改进，光学结构还包括连接在光学透镜上的反光装置，反光装置能够将部分光线反射聚集至第一折射体上。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体与第二折射体为一体成型。

作为本实用新型的进一步改进，第一折射体与第二折射体为可拆卸式安装。

本实用新型的有益效果是：至少设有两个结构形状不同的折射体，使光线经过光学透镜时，第一折射体能够使经过第一折射体的光线产生聚光的效果产生中心光斑，从而实现远距离照射；第二折射体能够使经过第二折射体的光线在中心光斑的周围产生外周光斑，实现照射范围广的效果，不需要若干个LED灯珠组合产生相同效果的光斑。

附图说明

图1是本实用新型的第一种实施例的结构剖视图；

图2是本实用新型的第二种实施例的结构剖视图；

图3是本实用新型的第三种实施例的结构剖视图；

图4是本实用新型的第一种实施例的光线原理图；

图5是本实用新型的第二种实施例的光线原理图；

图6是本实用新型的第三种实施例的光线原理图；

图7是本实用新型的第四种实施例的光线原理图；

图8是本实用新型的第五种实施例的结构剖视图；

图9是本实用新型的第六种实施例的结构剖视图。

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。

参照图1-8，本实用新型提出了一种灯具上的光学结构，包括：光学透镜1，光学透镜1的中部凸起形成第一折射体11，光学透镜1设有围绕第一折射体11的第二折射体12，第一折射体11能够使穿过的光线产生聚集效果从而产生中心光斑，第二折射体12能够使穿过的光线在中心光斑的周围产生外周光斑；第一折射体11为聚光光学结构，能够使经过的光线聚集，从而达到照射更远距离的效果，保持原有的投光灯和探照灯的特性，随后通过在第一折射体11的周围设置在第二折射体12，使经过第二折射体12的光线能够照射更宽的范围；由于第一折射体11处于光学透镜1的中部，因此大部分光线还是优先经过第一折射体11，第二折射体12的设置并不会过多的削弱聚光的光线，从而在达到照射更远距离的情况下，还能实现提高照射的范围，让使用者在使用灯具照射前方道路时，还能有较多的光线看到脚下的路况。

参照图1-3可知，第一折射体11具有位于光学透镜1下表面的第一入射面111以及位于光学透镜1上表面的第一出光面112，第二折射体12具有与第一入射面111相连的第二入射面121以及与第一出光面112相连的第二出光面122，大部分光线通过位于中部的第一入射面111进去，再通过第一出光面112出去，并且其他光线能通过第二入射面121进去，再通过第二出光面122出去，第一折射体11和第二折射体12内的光线互不干扰，互不影响。

参照图1-3，第一折射体11具有中心轴，光学透镜1为围绕中心轴旋转所形成的旋转体，光学透镜1为旋转体，光线可控，工艺加工难度较低；光学透镜1还可以根据需要做成非对称的弧形结构，来实现类似的偏光效果。

作为本实用新型的第一种实施例：参照图1，第一出光面112为弧形凸面1121，第二出光面122为第二折射体12凸出或向内凹于光学透镜1上表面的第二弧形曲面，第一入射面111和第二入射面121相连形成第一平面，为了帮助更好地理解，说明书中均采用平行的入射光线，入射光线首先通过第一平面分别进入第一折射体11和第二折射体12，由于第一平面为平面，因此入射光线不发生折射的效果，随后位于中部的入射光线经过弧形凸面1121，弧形凸面为凸透镜的结构原理，因此入射光线发生聚光的效果，而第二折射体12可根据需求凸出或内凹于光学透镜1的上表面，如凸出上表面时，产生聚光的效果，外周光斑更亮，如向内凹于光学透镜1的上表面，产生散光的效果，外周光斑范围更广。

需要注意的是在上述实施例的结构中，第二折射体12也可以凸出或向内凹于光学透镜1的下表面。

作为本实用新型的第二种实施例：参照图2，第一折射体11为圆台体，第一出光面112为设置在圆台体的上端面的弧形凸面1121，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面111，第二出光面122为第二折射体12凸出或向内凹于光学透镜1上表面的第二弧形曲面，圆台体的侧面为附图中的圆台侧面1112，光线在通过圆台侧面1112时，能对入射光线产生聚焦的效果，在弧形凸面1121的配合下，能产生二次聚焦，从而能够照射更远的距离，第二折射体12的光线效果与第一种实施例中的第二折射体12的效果一致。

同样需要注意的是在上述第二种实施例的结构中，第二折射体12也可以凸出或向内凹于光学透镜1的下表面，如图7所示的第四种实施例的结构，同样可以实现第一折射体11的聚光效果形成中心光斑，而且第二折射体12能够在中心光斑的周边形成外周光斑。

参照图2，第一折射体11为圆台体，第一出光面112为设置在圆台体的上端面的弧形凸面1121，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面111，圆台体的下端面向内凹陷形成对应弧形凸面1121的第四弧形凹面1111，以使经过第四弧形凹面1111和弧形凸面1121的光线会形成环状的光斑，实现不一样的照明效果；第四弧形凹面1111与弧形凸面1121均为球状面，第四弧形凹面1111的半径要小于弧形凸面1121，弧形凸面1121的弧长大于第四弧形凹面1111的弧长，以使光线能够在经过第四弧形凹面1111后发散传播一段距离后，再通过弧形凸面1121聚焦，从而使经过第一折射体11的光线产生环状的光斑。

作为本实用新型的第三种实施例，参照图3，第一出光面112和第二出光面122相连形成第二平面，第一折射体11为圆台体，圆台体的侧面和下端面形成第一入射面111，圆台体的侧面为附图中的圆台侧面1112，光线通过圆台侧面1112聚集，实现光线的聚焦效果，而下端面为平面，平行入射光线垂直下端面射入，因此不发生折射，可以通过设置下端面的面积大小从而影响中心光斑的面积。

参照图3，第二入射面121包括与第二平面平行的平行入射面1211以及连接平行入射面1211和第二平面的入射斜面1212，光线可以通过入射斜面1212进入第二折射体12，使靠近周边的光线可以实现聚焦的效果，提高外周光斑的亮度。

第一折射体11与第二折射体12为一体成型，光效效果好，精度高，工艺成本低。

作为本实用新型的第五种实施例，第一折射体11与第二折射体12为可拆卸式安装，可实现第一折射体11和第二折射体12的多种结构组合，从而实现不同的光效效果。

参照图9，作为本实用新型的第六种实施例，本实用新型还包括连接在光学透镜1上的反光装置2，反光装置2能够将部分光线反射聚集至第一折射体11上，提高中心光斑的亮度，光学透镜1和反光装置2可以采用粘接的方式安装，反光装置2为反光杯，根据产品的不同，光学结构可以只通过反光装置2实现，即反光装置2的中部具有聚集光线的效果，且周边可以反射平行光，同样是中心光斑和外周光斑的光效效果，也可以只通过光学透镜实现光效效果。

Claims (10)

1.一种灯具上的光学结构，包括：光学透镜(1)，其特征在于，所述光学透镜(1)的中部凸起形成第一折射体(11)，所述光学透镜(1)设有围绕所述第一折射体(11)的第二折射体(12)，所述第一折射体(11)能够使穿过的光线产生聚集效果从而产生中心光斑，第二折射体(12)能够使穿过的光线在所述中心光斑的周围产生外周光斑。

2.根据权利要求1所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)具有位于所述光学透镜(1)下表面的第一入射面(111)以及位于所述光学透镜(1)上表面的第一出光面(112)，所述第二折射体(12)具有与所述第一入射面(111)相连的第二入射面(121)以及与所述第一出光面(112)相连的第二出光面(122)。

3.根据权利要求1所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)具有中心轴，所述光学透镜(1)为围绕所述中心轴旋转所形成的旋转体。

4.根据权利要求2所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一出光面(112)为弧形凸面(1121)，所述第二出光面(122)为第二折射体(12)凸出或向内凹于光学透镜(1)上表面的第二弧形曲面，所述第一入射面(111)和第二入射面(121)相连形成第一平面。

5.根据权利要求2所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)为圆台体，所述第一出光面(112)为设置在所述圆台体的上端面的弧形凸面(1121)，所述圆台体的侧面和下端面形成所述第一入射面(111)，所述第二出光面(122)为第二折射体(12)凸出或向内凹于光学透镜(1)上的第二弧形曲面。

6.根据权利要求2所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)为圆台体，所述第一出光面(112)为设置在所述圆台体的上端面的弧形凸面(1121)，所述圆台体的侧面和下端面形成所述第一入射面(111)，所述圆台体的下端面向内凹陷形成对应弧形凸面(1121)的第四弧形凹面(1111)，以使经过第四弧形凹面(1111)和弧形凸面(1121)的光线会形成环状的光斑。

7.根据权利要求2所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一出光面(112)和第二出光面(122)相连形成第二平面，所述第一折射体(11)为圆台体，所述圆台体的侧面和下端面形成所述第一入射面(111)。

8.根据权利要求1所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，还包括连接在所述光学透镜(1)上的反光装置(2)，所述反光装置(2)能够将部分光线反射聚集至所述第一折射体(11)上。

9.根据权利要求1所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)与第二折射体(12)为一体成型。

10.根据权利要求1所述的一种灯具上的光学结构，其特征在于，所述第一折射体(11)与第二折射体(12)为可拆卸式安装。

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