一种光学透镜及应用其的口腔灯制造技术

本发明专利技术涉及口腔照明灯具领域，特别是一种光学透镜及应用该光学透镜制成的口腔灯；所述光学透镜设有阵列层，所述阵列层由若干个俯视轮廓呈长方形且侧视轮廓呈弧面的穹顶状实体凸起部组成；所述口腔灯包括：LED光源、凸透镜和所述光学透镜；凸透镜为非球面凸透镜，所述光学透镜采用不同曲率微透镜的阵列层，使得光线经过光学透镜后能得到边缘更柔和，照明亮度过渡更加合理的光斑；口腔灯实现光斑光度分布可定义，光斑形状可调节，光斑边缘过度柔和，在口腔医疗过程中的照明距离的范围内，整体光斑并不会分裂，保证光斑的一体性，大大提高了照明效果和患者的使用舒适感。

【技术实现步骤摘要】
一种光学透镜及应用其的口腔灯
本专利技术涉及口腔照明灯具领域，特别是一种光学透镜及应用该光学透镜制成的口腔灯。
技术介绍
口腔灯是牙科治疗中常用的一种辅助设备，用于对患者口腔区域进行照明。为了使医生能够地清楚地观察患者的牙齿，进而做出准确判断，需要在患者口腔区域提供足够的照度，同时，为避免伤害患者眼睛，还要求照明范围局限于口腔部位，在正常使用状况下，患者眼部区域的照度应小于规定值。目前基于LED光源的口腔照明主要有两种方案，其中一种为反射罩式口腔灯，另外一种为透镜组合式口腔灯。现有的反射罩式口腔灯的反射罩光学结构体型比较大，并且焦点必须位于反射罩前方，如果使用大功率光源时，散热结构会挡住来自反射罩的光线，反射罩式口腔灯体积大，使用时候调节起来不方便；现有的透镜组组合式口腔灯的光学结构采用光阑成像的原理，光斑的边缘区域非常锐利，在多个透镜组合时，离开定义的照明距离微小范围，多个光斑重叠，可以从总光斑上看到每个单光斑的边缘，影响光斑照明的均匀度和清晰度，光斑边缘锐利的光线散落在患者眼部区域会有明显的刺激感，影响使用感受，并且由于光源与透镜的位置被相对固定，照度分布无法调节。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出透镜组合式口腔灯，其形成的光斑边缘光度过渡柔和，在口腔医疗过程中的照明距离内，整体光斑不会分裂，保证光斑的一体性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种光学透镜，其应用于口腔灯，其包括透明基板和设置于该透明基板的顶面的阵列层；所述透明基板的底面为平面；所述阵列层由若干个曲面模块组成；所述曲面模块为俯视轮廓呈长方形且侧视轮廓呈弧面的穹顶状实体凸起部；若干个所述曲面模块呈行列矩阵式彼此紧密排列形成所述阵列层，所述阵列层与所述透明基板的顶面紧贴在一起。更优的，所述曲面模块俯视时的长方形轮廓中，长边和宽边的比值范围为：1.0-2.0；所述曲面模块的凸起部的最高点到宽边的曲率比所述曲面模块的凸起部的最高点到长边的曲率小。更优的，所述曲面模块的凸起部最高点到宽边的曲率与所述曲面模块的凸起部最高点到长边的曲率比值范围为：(1-2)：(1-1.5)。更优的，所述阵列层与所述透明基板由透明材料一体成型制得，所述阵列层与在所述透明基板为一个完整的整体。所述曲面模块之间拼接的位置互相融合，使得所述阵列层设有的所述曲面模块成为一个整体。更优的，所述阵列层为圆形，所述阵列层的环形边缘设有的所述曲面模块的两个方向的曲率比所述阵列层的其他非边缘区域设有的曲面模块的对应两个方向的曲率都大。更优的，所述阵列层的其他非边缘区域设有的阵列曲面的两个方向的曲率，都以该非边缘区域的几何中心处设有的曲面模块为中心，逐渐向所述阵列层的边缘递增。一种口腔灯，其包括：LED光源、凸透镜和所述光学透镜；所述凸透镜为非球面凸透镜，所述凸透镜的凸起面为出光面，所述凸透镜的非凸起面为进光面；所述LED光源设置于所述进光面的外侧，所述LED光源位于所述凸透镜的焦点处；所述光学透镜设置于所述凸透镜的出光面的外侧。更优的，所述凸透镜的入射面到所述光学透镜的入射面的距离与凸透镜的直径的比值范围为0.25-0.85。更优的，所述LED光源的色度坐标范围的四个顶点坐标为：(0.31,0.369)，(0.316,0.322)，(0.414,0.428)，(0.396,0.377)。更优的，还包括灯壳；所述LED光源、凸透镜和所述光学透镜设置于所述灯壳内部。更优的，所述灯壳内部设有反光层，所述凸透镜设置于所述灯壳的中段，所述光学透镜分别设置于所述灯壳的出光口。本专利技术提出一种光学透镜及应用其的口腔灯。所述光学透镜采用非常规阵列的微透镜设计，使得光线经过光学透镜后能得到边缘更柔和，照明亮度过渡更加合理；所述口腔灯实现光斑光度分布可定义，光斑形状可调节，光斑边缘过度柔和，在口腔医疗过程中的照明距离的范围内，整体光斑不会分裂，保证光斑的一体性，大大提高了照明效果和患者的使用舒适感。附图说明图1是本专利技术中所述光学透镜的一个实施例的结构示意图；图2是图1中所示实施例的俯视结构示意图；图3是图2中实施例分别沿A-A和B-B截得的两个垂直方向的截面结构示意图；图4是本专利技术中所述口腔灯的一个实施例的结构示意图；图5是利用光学设备模拟得到的现有微透镜阵列形成光斑时的效果图；图6是利用光学设备模拟得到本专利技术中所述光学透镜的一个实施例形成光斑时的效果图。其中：光学透镜100，曲面模块110，凸透镜200，LED光源300。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1-3所示，一种光学透镜100，其应用于口腔灯，其包括透明基板和设置于该透明基板的顶面的阵列层；所述透明基板的底面为平面；所述阵列层由若干个曲面模块110组成；所述曲面模块110为俯视轮廓呈长方形且侧视轮廓呈弧面的穹顶状实体凸起部；若干个所述曲面模块110呈行列矩阵式彼此紧密排列形成所述阵列层，所述阵列层与所述透明基板为一个完整的整体。所述光学透镜100采用非常规阵列的微透镜设计，使得光线经过所述光学透镜100后能得到边缘更柔和，光强分布过渡更加合理，更加适用于口腔医疗的长条状亮度更加均匀的光斑。所述曲面模块110俯视时的长方形轮廓中，长边和宽边的比值范围为：1.0-2.0；如图3所示，所述曲面模块110的凸起部的最高点到宽边的曲率比所述曲面模块110的凸起部的最高点到长边的曲率小。所述曲面模块110的凸起部的最高点到宽边的曲率与所述曲面模块110的凸起部的最高点到长边的曲率比值范围为：(1-2)：(1-1.5)。所述阵列层与所述透明基板由透明材料一体成型，所述曲面模块110之间拼接的位置互相接合，使得所述阵列层设有的所述曲面模块110成为一个整体。在所述光学透镜100的生产中，可以直接在所述透明基板的顶面直接加工需求数量和曲率的曲面模块110进而得到所述阵列层。所述阵列层为圆形，位于所述阵列层的环形边缘的曲面模块110的两个方向上曲率比其他非边缘区域设置的曲面模块110的两个方向上的曲率都大。更优的方案，所述阵列层的其他非边缘区域设有的阵列曲面的两个方向的曲率，都以该非边缘区域的几何中心处设有的曲面模块为中心，逐渐向所述阵列层边缘递增。所述阵列层的入射面的圆周边缘处的曲率设置得相对比其他靠近中部位置的曲率大，有利于进一步提高光线透过所述光学透镜100形成的光斑的边缘过渡得更柔和，光线照度过渡更加柔和，光斑轮廓更加圆滑，亮度过渡更加均匀，形成的光斑边缘不会出现明显的缺口和锯齿状。此外让所述阵列层的入射面的非边缘区域的阵点模块的曲率从中心向外逐渐增大，可以实现光斑的光度集中在光斑中心附近，以实用于更多不同口腔情况的医疗照明过程。由于现有的LED光源芯片大都为矩形状，且在芯片四个角会设置两个便于接金线的缺口部。正是这两个缺口的存在，会导致LED光源通过普通透镜形成的有缺陷的光斑，在该缺口部对应的位置存在锯齿暗部，让光斑的对应边缘过渡不够圆滑，且光度不够，既影响光斑美观，又影响医疗照明效果。针对上述问题，所述光学透镜100在所述阵列层的不同区域对应使用不同的曲率和/或长宽比的设计，可实现根据具体的口腔医疗情况，调整光斑光度的集中程度，又可以调整光斑边缘过渡优化程度和照明柔和度，进而大大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学透镜，其应用于口腔灯，其特征在于，包括透明基板和设置于该透明基板的顶面的阵列层；所述透明基板的底面为平面；所述阵列层由若干个曲面模块组成；所述曲面模块为俯视轮廓呈长方形且侧视轮廓呈弧面的穹顶状实体凸起部；若干个所述曲面模块呈行列矩阵式彼此紧密排列形成所述阵列层，所述阵列层与所述透明基板的顶面紧贴在一起。

【技术特征摘要】
1.一种光学透镜，其应用于口腔灯，其特征在于，包括透明基板和设置于该透明基板的顶面的阵列层；所述透明基板的底面为平面；所述阵列层由若干个曲面模块组成；所述曲面模块为俯视轮廓呈长方形且侧视轮廓呈弧面的穹顶状实体凸起部；若干个所述曲面模块呈行列矩阵式彼此紧密排列形成所述阵列层，所述阵列层与所述透明基板的顶面紧贴在一起。2.根据权利要求1所述的一种光学透镜，其特征在于，所述曲面模块俯视时的长方形轮廓中，长边和宽边的比值范围为：1.0-2.0；所述曲面模块的凸起部的最高点到宽边的曲率比所述曲面模块的凸起部的最高点到长边的曲率大。3.根据权利要求2所述的一种光学透镜，其特征在于，所述曲面模块的凸起部的最高点到宽边的曲率与所述曲面模块的凸起部的最高点到长边的曲率比例范围为：(1-2)：(1-1.5)。4.根据权利要求1所述的一种光学透镜，其特征在于，所述阵列层与所述透明基板由透明材料一体成型制得，所述曲面模块之间拼接的位置互相融合，使得所述阵列层设有的所述曲面模块成为一个整体。5.根据权利要求3所述的一种光学透镜，其特征在于，所述阵列层为圆形，所述阵列层的环形边缘设有的所述曲面模块的两个方向的曲率比所述阵列层的其他非边缘区域设有的曲面模块的对应两个方向的曲率都...

【专利技术属性】
技术研发人员：张邦锋，蔡健彬，
申请(专利权)人：佛山市升阳光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44