一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，包括前透镜和后透镜，所述后透镜的其中一个表面是由微曲面拼接而成的，所述前透镜由准直透镜与正透镜结合做成一个整体，所述前透镜的出射面是由微曲面拼接而成的，所述前透镜的入射端包括前透镜底座面和位于前透镜底座面中间的入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ。本实用新型专利技术产生的光斑均匀，并且无需正透镜，光的损失少，可微距变焦。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组
本技术涉及一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，属于透镜

技术介绍
目前用于舞台灯光行业上的变焦透镜都是单一曲面的透镜或者多个单一曲面透镜组成的透镜组（一个为正透镜，一个为负透镜），为了得到更大的变焦倍数，通常变焦透镜或透镜组的厚度及移动距离会很长，不利于我们把整台灯具设计的更小。目前市面上的准直透镜都是基于光源的发光面的中心与准直透镜透镜的旋转中心对齐的情况下设计的，没有针对光源发光面的中心不与准直透镜透镜的旋转中心对齐的情况设计，但是特别是舞台灯光行业中RGB三合一、RGBW四合一、RGBWA五合一等等光源很常见，这些光源的每个发光面都不在准直透镜透镜中心，都处于偏心状态，若以传统方式去设计旋转对称透镜，最终各种单色光经过准直透镜透镜后都不在光斑面的中心，所以就会出现RGB合成白光会很不均匀，光斑效果很差。
技术实现思路
为了获得均匀的，微距变焦的，高效的光斑，本技术提供了一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，准直透镜与正透镜结合做成一个整体透镜，这样有利于减少光的损失，因为少了原有准直透镜与正透镜之间的空气层，光的利用效率更高。本技术采用了下述技术方案。一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，包括前透镜和后透镜，所述后透镜的其中一个表面是由微曲面拼接而成的，所述前透镜一端为出射端，另一端为入射端，出射端和入射端之间的外壁由全反射面ⅠA和全反射面ⅠB组成；所述入射端包括前透镜底座面和位于前透镜底座面中间的入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ，所述入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ均为凸曲面，所述入射面Ⅱ和全反射面Ⅱ位于中心并且向远离中心线的方向凸起，所述入射面Ⅰ位于入射面Ⅱ外侧，次入射面位于全反射面Ⅱ外侧，所述入射面Ⅰ和次入射面向中心线方向凸起；所述出射端由出射面A、出射面B构成，出射面A与出射面B对称并连接成一个整体出射面，所述整体出射面是由大量的微曲面拼接而成的，整体出射面的微曲面与后透镜的微曲面贴合，所述前透镜的内部设有内出射面A、内出射面B、内入射面A和内入射面B，所述内出射面A、内出射面B位于中心，所述内出射面A、内出射面B向远离中心线的方向凸起，所述内出射面A、内出射面B交汇于中心线上，所述内入射面A和内入射面B是垂直于中心线的平面，所述内入射面A位于内出射面A和出射面A之间，内入射面B位于内出射面B和出射面B之间。进一步优选，所述前透镜底座面由前透镜底座面A和前透镜底座面B构成；全反射面ⅠB是全反射面ⅠA的对称面，全反射面ⅠB上端与出射面B交汇，全反射面ⅠB下端与前透镜底座面B交汇，全反射面ⅠA上端与出射面A交汇，全反射面ⅠA下端与前透镜底座面A交汇。进一步优选，所述入射面Ⅰ的上端与入射面Ⅱ上端交汇，所述入射面Ⅰ的下端与前透镜底座面A交汇，所述次入射面的上端与全反射面Ⅱ上端交汇，所述次入射面的下端与前透镜底座面B交汇，所述入射面Ⅱ下端与全反射面Ⅱ下端交汇且交汇点位于中心线上。进一步优选，所述入射面Ⅰ各节点的曲率满足使入射光线经过后到达全反射面ⅠA的时候都满足全反射的条件。进一步优选，所述入射面Ⅱ的曲率满足：使入射光线经过后发生大角度折射，到达全反射面Ⅱ的时候都满足全反射的条件。进一步优选，所述全反射面Ⅱ的曲率满足：使经过入射面Ⅱ到达全反射面Ⅱ的光线发生全反射，并使大部分光线都能集中在内出射面A上。进一步优选，所述内出射面A的曲率满足，使大部分光线出射后与前透镜中心线平行或者偏差微小的角度。进一步优选，后透镜的另一个表面是平面或曲面。本技术的技术效果：一路光线从前透镜的入射面Ⅰ进入，经过全反射面ⅠA反射后，从出射面A射出，另一路光线从前透镜的入射面Ⅱ进入，经过全反射面Ⅱ反射后从内出射面A平行射出，然后经内入射面A，再从出射面A的射出。本技术通过前透镜的出射面A的微曲面和后透镜的微曲面微距变焦。本技术将准直透镜与正透镜结合做成一个整体前透镜，这样有利于减少光的损失，因为少了原有准直透镜与正透镜之间的空气层，光的利用效率更高。附图说明图1是本技术的示意图。图2是本技术的光路示意图。图3是前透镜示意图。图4是前透镜光路示意图。图5是后透镜的示意图。图中：1——全反射面ⅠA、10——全反射面ⅠB、2——出射面A、20——出射面B、3——拔模面A、30——拔模面B、4——内出射面A、40——内出射面B、5——入射面Ⅰ、50——次入射面、6——入射面Ⅱ、60——全反全反射面Ⅱ、7——前透镜底座面A、70——前透镜底座面B8——内入射面A80——内入射面B100——前透镜200——后透镜2001——后透镜的微曲面。具体实施方式下面结合附图对本技术作详细说明。如图1所示，一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，包括前透镜100和后透镜200，如图5所示，所述后透镜200的其中一个表面是由微曲面2001拼接而成的（入射面为微曲面），后透镜的另一个表面是平面或曲面（出射面）；所述前透镜100如图3所示，一端为出射端，另一端为入射端，出射端和入射端之间的外壁由全反射面ⅠA1和全反射面ⅠB10组成。所述入射端包括前透镜底座面和位于前透镜底座面中间的入射面Ⅰ5、次入射面50、入射面Ⅱ6、全反射面Ⅱ60，所述前透镜底座面由前透镜底座面A7和前透镜底座面B70构成，所述入射面Ⅰ5、次入射面50、入射面Ⅱ6、全反射面Ⅱ60均为凸曲面，所述入射面Ⅱ6和全反射面Ⅱ60位于中心并且向远离中心线的方向凸起，所述入射面Ⅰ5位于入射面Ⅱ6外侧，次入射面50位于全反射面Ⅱ60外侧，所述入射面Ⅰ5和次入射面50向中心线方向凸起。所述出射端由出射面A2、出射面B20构成，出射面A2与出射面B20对称并连接成一个整体出射面，所述整体出射面是由大量的微曲面拼接而成的，整体出射面的微曲面与后透镜200的微曲面贴合，所述前透镜100的内部设有内出射面A4、内出射面B40、内入射面A8和内入射面B80，所述内出射面A4、内出射面B40位于中心，所述内出射面A4、内出射面B40向远离中心线的方向凸起，所述内出射面A4、内出射面B40交汇于中心线上，所述内入射面A8和内入射面B80是垂直于中心线的平面，所述内入射面A8位于内出射面A4和出射面A2之间，内入射面B80位于内出射面B40和出射面B20之间。更具体的是，所述出射面B20与出射面A2对称，出射面B20和出射面A2实际可以是由大量的微曲面拼接而成的一个面。所述内入射面A8和内入射面B80可以是一个平面，这里只是为了区分两条入射光路，以中心线为轴线把内入射面分成A和B两部分。同理全反射面ⅠA1和全反射面ⅠB10也是如此，内出射面A4和内出射面B40也是如此，前透镜底座面A7和前透镜底座面B70也是如此，它们均可以是中心线旋转对称的。本技术的前透镜200实质是一个旋转体，入射面Ⅰ5和次入射面50、入射面Ⅱ6和全反全反射面Ⅱ60，它们因入射光线的位置不同，相应的作用也就不同，完成相互之间的切换，本技术这样区分是为了表述清楚本技术的结构特点和原理，使本领域技术人员能清楚理解本技术方案。进一步的，所述内入射面B80与内出射面B40之间通过拔模面B30衔接，所述内入射面A8与内出射面A4通过拔模面A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，包括前透镜和后透镜，其特征是：所述后透镜的其中一个表面是由微曲面拼接而成的；所述前透镜一端为出射端，另一端为入射端，出射端和入射端之间的外壁由全反射面ⅠA和全反射面ⅠB组成；所述入射端包括前透镜底座面和位于前透镜底座面中间的入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ，所述入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ均为凸曲面，所述入射面Ⅱ和全反射面Ⅱ位于中心并且向远离中心线的方向凸起，所述入射面Ⅰ位于入射面Ⅱ外侧，次入射面位于全反射面Ⅱ外侧，所述入射面Ⅰ和次入射面向中心线方向凸起；所述出射端由出射面A、出射面B构成，出射面A与出射面B对称并连接成一个整体出射面，所述整体出射面是由大量的微曲面拼接而成的，整体出射面的微曲面与后透镜的微曲面贴合，所述前透镜的内部设有内出射面A、内出射面B、内入射面A和内入射面B，所述内出射面A、内出射面B位于中心，所述内出射面A、内出射面B向远离中心线的方向凸起，所述内出射面A、内出射面B交汇于中心线上，所述内入射面A和内入射面B是垂直于中心线的平面，所述内入射面A位于内出射面A和出射面A之间，内入射面B位于内出射面B和出射面B之间。...

【技术特征摘要】
1.一种高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，包括前透镜和后透镜，其特征是：所述后透镜的其中一个表面是由微曲面拼接而成的；所述前透镜一端为出射端，另一端为入射端，出射端和入射端之间的外壁由全反射面ⅠA和全反射面ⅠB组成；所述入射端包括前透镜底座面和位于前透镜底座面中间的入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ，所述入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ均为凸曲面，所述入射面Ⅱ和全反射面Ⅱ位于中心并且向远离中心线的方向凸起，所述入射面Ⅰ位于入射面Ⅱ外侧，次入射面位于全反射面Ⅱ外侧，所述入射面Ⅰ和次入射面向中心线方向凸起；所述出射端由出射面A、出射面B构成，出射面A与出射面B对称并连接成一个整体出射面，所述整体出射面是由大量的微曲面拼接而成的，整体出射面的微曲面与后透镜的微曲面贴合，所述前透镜的内部设有内出射面A、内出射面B、内入射面A和内入射面B，所述内出射面A、内出射面B位于中心，所述内出射面A、内出射面B向远离中心线的方向凸起，所述内出射面A、内出射面B交汇于中心线上，所述内入射面A和内入射面B是垂直于中心线的平面，所述内入射面A位于内出射面A和出射面A之间，内入射面B位于内出射面B和出射面B之间。2.根据权利要求1所述的高效率光斑均匀的变焦光束透镜组，其特征是：所述前透镜底座面由前透镜底座面A和前透镜底座面B构成；全反射面ⅠB是全反射面ⅠA的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊威，丁家磊，潘超，钟伟伟，
申请(专利权)人：广州市波电电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44