CN209893314U - 一种光变焦透镜及灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光变焦透镜及灯具，所述光变焦透镜包括反光杯体，所述反光杯体内设有透镜体，所述透镜体与反光杯体同轴设置且一体成型，所述反光杯体的下底面包括：第一进光区域和第二进光区域，所述第一进光区域为圆形，所述第二进光区域设有半径由小到大的若干个环状凸纹，所述若干个环状凸纹与第一进光区域同圆心。所述灯具包括所述光变焦透镜。本实用新型通过将反光杯体、透镜体和环状凸纹一体化结合，结构简单，有效提高出光率，减少光损，提高散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学透镜领域，更涉及一种光变焦透镜及灯具。
背景技术
现有的光学变焦灯具领域中，大多使用两种透镜，分别是蛙眼变焦透镜和菲涅尔透镜。蛙眼变焦透镜的出光率较高，光损较小，但是散热效率低。蛙眼变焦透镜的下部设有进光孔，光源设置在所述进光孔内部，光源发出的光束全部包括在进光孔内，光源发出的热量需要通过在光源的下方设置导热柱来传导进行散热，所述导热柱用于传导热量到外壳，进行散热。但是在整个散热的过程中，导热柱、底座和外壳加起来的热阻大，散热效率低，同时在生产和装配加工过程中装配导热柱程序多，成本高。菲涅尔透镜轻薄，散热效率高，但是出光率不高，成像范围小，成像质量不理想。
实用新型内容
本实用新型提供一种散热效率高和出光率高的光变焦透镜及灯具。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：
一种光变焦透镜，包括反光杯体，所述反光杯体内设有透镜体，所述透镜体与反光杯体同轴设置且一体成型，所述反光杯体的下底面包括：第一进光区域和第二进光区域，所述第一进光区域为圆形，所述第二进光区域设有半径由小到大的若干个环状凸纹，所述若干个环状凸纹与第一进光区域同圆心。
本实用新型的光变焦透镜通过将反光杯体和透镜体相结合，同时在下底面设置第一进光区域和第二进光区域的环状凸纹，有效降低光损，同时提高出光率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述透镜体的出光面呈圆弧外凸状。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出光面和第一进光区域分别为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反光杯体的外侧壁设有电镀膜。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反光杯体的内侧壁与所述透镜体的主光轴形成的角度为a，其中，15°≤a≤75°。
作为上述技术方案的进一步改进，所述透镜体和反光杯体的材质为聚碳酸酯。
作为上述技术方案的进一步改进，所述透镜体和反光杯体的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。
此外还提供一种灯具，包括所述的一种光变焦透镜。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将反光杯体、透镜体和环状凸纹一体化结合，结构简单，有效提高出光率，减少光损，提高散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
图1是本实施例中光变焦透镜的剖视图；
图2是本实施例中光变焦透镜的结构示意图；
图3是本实施例中光变焦透镜光路示意图；
图4是现有技术中的蛙眼变焦透镜的剖视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参照图1至图4，一种光变焦透镜100，包括反光杯体110，所述反光杯体110内设有透镜体120，所述透镜体120与反光杯体110同轴设置且一体成型，所述反光杯体110的下底面为进光区域，所述进光区域包括：第一进光区域131和第二进光区域132，所述第一进光区域131为圆形，所述第二进光区域132设有半径由小到大的若干个环状凸纹，所述若干个环状凸纹与第一进光区域131同圆心。
作为优化，所述透镜体120的出光面140呈圆弧外凸状，所述出光面140与所述第一进光区域131同轴设置。
所述透镜体120为凸透镜。
本实施例光变焦透镜100的工作过程：
光源200设置在所述光变焦透镜100的下底面的正下方，所述光源200与所述第一进光区域131同轴设置，所述光源200的光束从所述光变焦透镜100的下底面射入，光源200射出的准直光线通过第一进光区域131射入透镜体120，从透镜体120的出光面140射出，光源200射出的非准直光线通过第二进光区域132进入光变焦透镜100，当非准直光线透过第二进光区域132的环状凸纹时，光线的方向会发生变化，改变非准直光线的角度射入透镜体120中或由反光杯体110的内部曲面反射后透过透镜体120，从透镜体120的出光面140或反光杯体110的内侧壁112射出。这样有效降低光损，提高出光率。
现有技术中的菲涅尔透镜也设有环状凸纹结构，但传统的菲涅尔透镜轻薄，但是出光率不高，成像范围小。而本实施例中的光变焦透镜100通过将反光杯体110和透镜体120相结合，同时在下底面设置第一进光区域131和第二进光区域132的环状凸纹，有效降低光损，同时提高出光率。
参考图4，现有技术中的蛙眼变焦透镜的下部设有进光孔，光源200需要设置在进光孔内的导热柱400上，通过导热柱400对进光孔内的热量进行导热。为了使光源200靠近进光孔的顶部的入光面130实现变焦，所述光源200需要设置在导热柱400上，而不能直接设置在底座300上，所述导热柱400用于将热量传导给底座300和外壳，在整个散热的过程中，导热柱400、底座300和外壳加起来的热阻大，散热效率低。
所述光源200为LED灯珠。
通过实验检测位于导热柱400上的30W的LED灯珠的负极焊盘温度，经过多组检测实验，最终得出位于导热柱400上的30W的LED灯珠的负极焊盘温度在90℃～100℃，散热效率低，散热性能不及格。
在照明技术领域中，LED灯珠的负极焊盘温度一般要求小于85℃，当LED灯珠的负极焊盘温度低于85℃才算是散热合格。
而本实施例的光变焦透镜100的下部不设有进光孔，光源200可直接设置在光变焦透镜100的下底面的下方的底座300上，不需要通过导热柱400进行导热，减低热阻，有效提高散热效率。
通过实验检测固定设置在底座300上且位于光变焦透镜100下方的30W的LED灯珠的负极焊盘温度，经过多组检测实验，最终得出固定设置在底座300上且位于光变焦透镜100下方的30W的LED灯珠的负极焊盘温度在70℃-83℃，很大程度提高了散热效率，提高散热性能，散热合格。
同时本实施例光变焦透镜100结构简单，将反光杯体110、透镜体120和环状凸纹一体化结合，可以通过一套模具即可生产出，节省成本，同时在装配工序上简便很多，提高加工效率。
本实用新型通过将反光杯体110、透镜体120和环状凸纹一体化结合，结构简单，有效提高出光率，减少光损，提高散热效率。
作为优化，所述出光面140和第一进光区域131分别为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。
第一进光区域131和出光面140的常规结构为镜面，但是镜面没有经过其他的处理的话，光源200经过光变焦透镜100射出，有可能存在黄圈、色散的问题。本实施例中第一进光区域131和出光面140为珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种时，光源200发出的光，经过珠面、磨砂面、镜面或圈纹面中任一种后，使得光斑更加均匀，可以减少黄圈和色散。
作为优化，所述反光杯体110的外侧壁111设有电镀膜。
光变焦透镜100整体透明，透镜体120采用TIR(Total Internal Reflection)透镜，TIR透镜指利用内部全反射原理设计的透镜系统，因其高效聚光的特性得到广泛应用，还可以在反光杯体110的外侧壁111镀覆有一层均匀分布的电镀层，而穿透光变焦透镜100且非准直的光线由反光杯体110的内部曲面反射进入至透镜体120内，最终光线从透镜体120的出光面140或反光杯体110的内侧壁112射出，透镜体120和反光杯体110为透明结构，上述光线路径设计能够有效地降低光损、提高出光率并避免眩光现象。
本实施例将电镀层镀覆于反光杯体110外侧壁111能够简化电镀工艺并降低加工成本，另外，可以通过改变反光杯体110的内部曲面的曲率参数来调整出光角度。除了可以在反光杯体110的外侧壁111镀覆有一呈均匀分布的电镀层，还可以把反光杯体110的外侧壁111设计成光滑面结构，当然也可以于反光杯体110的外侧壁111设置呈均匀分布的鱼鳞面，其中，鱼鳞面可以设计成六棱面形状、四棱面形状、方形面形状、钻石面形状或者其他形状结构，穿透透镜体120且非准直的光线由反光杯体110的内部曲面反射后，从透镜体120的出光面140或反光杯体110的内侧壁112，设有鱼鳞面，可以把非准直的光线打散，使得光斑更加均匀，可以减少黄圈和色散，可以根据需要，在反光杯体110的外侧壁111设置呈均匀分布的鱼鳞面，在鱼鳞面的外侧再镀覆有一呈均匀分布的电镀层。
透镜体120和反光杯体110可以由透明状的PC(聚碳酸酯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成，其中，聚碳酸酯具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广，高度透明性，电气特性优，折射率高，聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异的品种。
作为优化，所述反光杯体110的内侧壁112与所述透镜体120的主光轴形成的角度为a，其中，15°≤a≤75°。
通过调节反光杯体110的内侧壁112与所述透镜体120的主光轴形成的角度，增加出光率，使得出射光斑更加均匀。
除此之外还提供一种灯具，包括上述所述的一种光变焦透镜100。
通过设置所述光变焦透镜100，有效提高灯具的散热效率和出光率，降低光损，实现均匀分布的光斑。同时灯具中不需要设置导热柱400，有效降低成本和减少装配工序。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种光变焦透镜，其特征在于，包括反光杯体，所述反光杯体内设有透镜体，所述透镜体与反光杯体同轴设置且一体成型，所述反光杯体的下底面包括：第一进光区域和第二进光区域，所述第一进光区域为圆形，所述第二进光区域设有半径由小到大的若干个环状凸纹，所述若干个环状凸纹与第一进光区域同圆心。
2.根据权利要求1所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述透镜体的出光面呈圆弧外凸状。
3.根据权利要求2所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述出光面和第一进光区域分别为珠面或磨砂面或镜面或圈纹面中任一种。
4.根据权利要求1所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述反光杯体的外侧壁设有电镀膜。
5.根据权利要求1所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述反光杯体的内侧壁与所述透镜体的主光轴形成的角度为a，其中，15°≤a≤75°。
6.根据权利要求1所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述透镜体和反光杯体的材质为聚碳酸酯。
7.根据权利要求1所述的一种光变焦透镜，其特征在于：所述透镜体和反光杯体的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。
8.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项中所述的一种光变焦透镜。
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