聚光透鏡及具有該聚光透鏡的燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種聚光透鏡及具有該聚光透鏡的燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]LED聚光燈是一種能將光線集中投射于某個特定方向，用于遠距離照明巡查的燈具。其具有較強較集中的光束。LED聚光燈作為專業(yè)燈具廣泛應(yīng)用于易燃易爆場所、水下工作以及部隊、工礦企業(yè)、鐵路和公安消防等場所。
[0003]然而現(xiàn)有的燈具多采用反射系統(tǒng)設(shè)計其聚光，其結(jié)構(gòu)尺寸較大，空間占用較多，從而使得燈具尺寸較大，影響產(chǎn)品外觀以及產(chǎn)品的成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸小、成本低的聚光透鏡及具有該聚光透鏡的燈具。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種聚光透鏡，所述聚光透鏡是以光軸為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體，所述聚光透鏡的外周為旋轉(zhuǎn)拋物面，所述聚光透鏡小端開設(shè)光源容納腔，所述光源容納腔側(cè)壁為二次曲面，所述側(cè)壁的中心軸與所述聚光透鏡的光軸重合，所述光源容納腔的球頂成型一凸球面，所述凸球面的圓心位于所述聚光透鏡的光軸上，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述凸球面的光線匯聚至所述大端的端面，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述光源容納腔側(cè)壁的光線由所述外周全反射至所述大端的端面。
[0006]其中，所述大端的端面為平面。
[0007]其中，所述光源容納腔側(cè)壁為旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)面。
[0008]其中，所述聚光透鏡采用光學(xué)級透明塑膠材料制成。
[0009]本發(fā)明還提供一種燈具，其包括燈頭組件，所述燈頭組件包括光源及聚光透鏡，所述聚光透鏡是以光軸為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體，所述聚光透鏡的外周為旋轉(zhuǎn)拋物面，所述聚光透鏡小端開設(shè)光源容納腔，所述光源容納腔側(cè)壁為二次曲面，所述內(nèi)壁的中心軸與所述聚光透鏡的光軸重合，所述光源容納腔的球頂成型一凸球面，所述凸球面的圓心位于所述聚光透鏡的光軸上，所述光源收容于所述光源容納腔內(nèi)，且位于所述外周的焦點，所述光源的光軸重合于所述聚光透鏡的光軸，所述光源發(fā)射的光線由所述透鏡小端射入所述聚光透鏡，入射至所述凸球面的光線匯聚至所述大端的端面，入射至所述光源容納腔側(cè)壁的光線由所述外周全反射至所述大端的端面。
[0010]其中，所述光源的發(fā)光角是80°。
[0011]其中，所述光源采用發(fā)光二極管。
[0012]其中，所述光源容納腔側(cè)壁為旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)面。
[0013]其中，所述燈具包括殼體，所述殼體呈筒狀，所述殼體采用高強度鋁型材制成，所述燈頭組件設(shè)置于所述殼體一端。
[0014]其中，所述燈具包括電源及驅(qū)動電路，所述電源及驅(qū)動電路均收容于所述殼體內(nèi)，所述驅(qū)動電路電連接于所述電源及所述光源之間。
[0015]本發(fā)明所提供的聚光透鏡通過旋轉(zhuǎn)拋物面的外周全反射光線，及通過所述凸球面匯聚光線，從而使得光線匯聚路徑短，減小燈具尺寸，降低成本。
[0016]另外，由于全反射及凸球面聚光，所以光利用率高，減小光損耗。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實施方式提供的燈具的示意圖；
圖2是圖1的燈具的聚光透鏡的示意圖；
圖3是圖2的光源及聚光透鏡的光路示意圖；
圖4是圖1的燈具的配光曲線圖；
圖5是圖1的燈具的照度分布圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0020]請一并參閱圖1至圖3，本發(fā)明實施方式提供的一種燈具100，所述燈具100包括燈頭組件10、冗!體20、電源30、驅(qū)動電路40及尾蓋組件50。所述燈頭10及所述尾蓋組件50相對設(shè)置于所述殼體20兩端。所述電源30及驅(qū)動電路40收容于所述殼體20內(nèi)。
[0021]本實施方式中，所述殼體20呈筒狀。所述殼體20采用高強度鋁型材制成。本實施方式中，所述殼體20為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
[0022]所述燈頭組件10設(shè)置于所述殼體20 —端。所述燈頭組件10包括光源11及聚光透鏡12，所述聚光透鏡12是以光軸00’為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體。所述聚光透鏡12的外周120為旋轉(zhuǎn)拋物面。所述聚光透鏡12小端121開設(shè)光源容納腔121a，所述光源容納腔121a側(cè)壁121c為二次曲面，所述側(cè)壁121c的中心軸與所述聚光透鏡12的光軸00’重合，所述光源容納腔121a的球頂成型一凸球面121b，所述凸球面121b的圓心位于所述聚光透鏡12的光軸00’上，經(jīng)由所述外周12a的焦點F入射至所述凸球面121b的光線LI匯聚至所述大端的端面122a，經(jīng)由所述外周120的焦點F入射至所述光源容納腔121a側(cè)壁121c的光線L2由所述外周12a全反射至所述大端122的端面122a。本實施方式中，所述光源容納腔121a側(cè)壁121c為旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)面。所述聚光透鏡12采用光學(xué)級透明塑膠材料制成。具體地，所述聚光透鏡12采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。所述大端122的端面122a為平面。當(dāng)然，在其他實施方式中，所述大端122的端面122a也可以是凸面、凹面或非球曲面。所述聚光透鏡12也可以米用玻璃制成。
[0023]所述光源11的發(fā)光角是80°。所述光源11收容于所述光源容納腔121a內(nèi)，且位于所述外周12a的焦點F，所述光源11的光軸NN’重合于所述聚光透鏡12的光軸00’，所述光源11發(fā)射的光線由所述透鏡12小端121射入所述聚光透鏡12，入射至所述凸球面121b的光線匯聚至所述大端122的端面122a，入射至所述光源容納腔121a側(cè)壁121c的光線由所述外周12a全反射至所述大端122的端面122a。具體地，所述光源11采用3W高功率發(fā)光二極管。當(dāng)然，在其他實施方式中，所述光源11也可以采用鎢絲燈、熒光燈或鹵素?zé)簟?br>[0024]所述驅(qū)動電路40電連接于所述電源30及所述光源11之間。本實施方式中，所述電源30采用電池。
[0025]請一并參閱圖4及圖5，本發(fā)明提供的所述燈具100光照集中，聚光性好，光損失少。
[0026]本發(fā)明所提供的聚光透鏡通過旋轉(zhuǎn)拋物面的外周全反射光線，及通過所述凸球面匯聚光線，從而使得光線匯聚路徑短，減小燈具尺寸，降低成本。
[0027]另外，由于全反射及凸球面聚光，所以光利用率高，減小光損耗。
[0028]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種聚光透鏡，所述聚光透鏡是以光軸為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體，所述聚光透鏡的外周為旋轉(zhuǎn)拋物面，所述聚光透鏡小端開設(shè)光源容納腔，所述光源容納腔側(cè)壁為二次曲面，所述側(cè)壁的中心軸與所述聚光透鏡的光軸重合，所述光源容納腔的球頂成型一凸球面，所述凸球面的圓心位于所述聚光透鏡的光軸上，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述凸球面的光線匯聚至所述大端的端面，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述光源容納腔側(cè)壁的光線由所述外周全反射至所述大端的端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光透鏡，其特征在于，所述大端的端面為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光透鏡，其特征在于，所述光源容納腔側(cè)壁為旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光透鏡，其特征在于，所述聚光透鏡采用光學(xué)級透明塑膠材料制成。
5.一種燈具，其包括燈頭組件，所述燈頭組件包括光源及聚光透鏡，所述聚光透鏡是以光軸為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體，所述聚光透鏡的外周為旋轉(zhuǎn)拋物面，所述聚光透鏡小端開設(shè)光源容納腔，所述光源容納腔側(cè)壁為二次曲面，所述內(nèi)壁的中心軸與所述聚光透鏡的光軸重合，所述光源容納腔的球頂成型一凸球面，所述凸球面的圓心位于所述聚光透鏡的光軸上，所述光源收容于所述光源容納腔內(nèi)，且位于所述外周的焦點，所述光源的光軸重合于所述聚光透鏡的光軸，所述光源發(fā)射的光線由所述透鏡小端射入所述聚光透鏡，入射至所述凸球面的光線匯聚至所述大端的端面，入射至所述光源容納腔側(cè)壁的光線由所述外周全反射至所述大端的端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈具，其特征在于，所述光源的發(fā)光角是80°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燈具，其特征在于，所述光源采用發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈具，其特征在于，所述光源容納腔側(cè)壁為旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈具，其特征在于，所述燈具包括殼體，所述殼體呈筒狀，所述殼體采用高強度鋁型材制成，所述燈頭組件設(shè)置于所述殼體一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈具，其特征在于，所述燈具包括電源及驅(qū)動電路，所述電源及驅(qū)動電路均收容于所述殼體內(nèi)，所述驅(qū)動電路電連接于所述電源及所述光源之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚光透鏡，所述聚光透鏡是以光軸為回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)拋物面回轉(zhuǎn)體，所述聚光透鏡的外周為旋轉(zhuǎn)拋物面，所述聚光透鏡小端開設(shè)光源容納腔，所述光源容納腔側(cè)壁為二次曲面，所述側(cè)壁的中心軸與所述聚光透鏡的光軸重合，所述光源容納腔的球頂成型一凸球面，所述凸球面的圓心位于所述聚光透鏡的光軸上，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述凸球面的光線匯聚至所述大端的端面，經(jīng)由所述外周的焦點入射至所述光源容納腔側(cè)壁的光線由所述外周全反射至所述大端的端面。本發(fā)明的聚光透鏡通過旋轉(zhuǎn)拋物面的外周全反射光線，及通過所述凸球面匯聚光線，從而使得光線匯聚路徑短，減小燈具尺寸，降低成本。另外，本發(fā)明還提供一種具有該聚光透鏡的燈具。
【IPC分類】F21V3-00, F21Y101-02, F21V5-04, F21V23-00
【公開號】CN104566198
【申請?zhí)枴緾N201310468912
【發(fā)明人】周明杰, 黃俊暉
【申請人】深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月10日