光学系统及灯具技术方案

本发明专利技术提供了一种光学系统及灯具，所述光学系统包括光源和透镜，所述透镜包括设置在其中心位置处并且供接收光源发出的光线的入射腔、形成于入射腔内壁面上的入射面、环绕所述入射面设置的反射面以及与所述入射腔相对设置的出光面，所述光源设于所述入射腔的下方中心位置处，所述反射面由若干个混光单元相互拼接而成，各个混光单元由若干个形状规则的鳞甲拼接面相互拼接而成，以便光源发出的光线自所述入射面进入所述透镜后，经所述混光单元反射后在所述透镜内部形成混光，最后经所述出光面进行出射。相较于现有技术，本发明专利技术能够实现短距离混光，减小光斑色差，从而能够避免颜色分层的现象。层的现象。层的现象。

【技术实现步骤摘要】
光学系统及灯具


[0001]本专利技术涉及一种光学系统及灯具，属于照明系统领域。

技术介绍

[0002]现有的光学系统，为了能够解决光源发出的光产生色差的问题，通常会设计混光结构来改善混光效果。但是，目前大部分的透镜都需要大曲率的混光结构才能进行混光，虽能够实现混光，但混光的距离大，还容易出现颜色分层的问题，同时大曲率下对灯体角度影响大，效率也低。此外，虽有混光效果良好的混光结构，但是加工起来比较繁杂，模具设计复杂，以致生产成本升高。
[0003]有鉴于此，确有必要对现有的光学系统提出改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光学系统，以能够实现短距离混光，减小光斑色差，从而能够避免颜色分层的现象。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种光学系统，包括光源和透镜，所述透镜包括设置在其中心位置处并且供接收光源发出的光线的入射腔、形成于入射腔内壁面上的入射面、环绕所述入射面设置的入反射面以及与所述入射腔相对设置的出光面，所述光源设于所述入射腔的下方中心位置处，所述入反射面由若干个混光单元相互拼接而成，各个混光单元由若干个形状规则的鳞甲拼接面相互拼接而成，以便光源发出的光线自所述入射面进入所述透镜后，经所述混光单元反射后在所述透镜内部形成混光，最后经所述出光面进行出射。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述混光单元包括第一鳞甲拼接面和围绕第一鳞甲拼接面设置的第二鳞甲拼接面、第三鳞甲拼接面、第四鳞甲拼接面及第五鳞甲拼接面，其中，所述第一鳞甲拼接面呈菱形状设置，所述第二鳞甲拼接面、第三鳞甲拼接面、第四鳞甲拼接面及第五鳞甲拼接面分别与所述第一鳞甲拼接面相连且均呈梯形状设置。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述第一鳞甲拼接面、第二鳞甲拼接面、第三鳞甲拼接面、第四鳞甲拼接面及第五鳞甲拼接面均为曲面。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，若干个所述混光单元在所述入反射面上呈环形阵列式排布，且位于同一竖列的混光单元的棱边尺寸按照等差数列递增或递减，位于同一横列的混光单元的棱边尺寸相等。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述透镜为上宽下窄的碗状结构，所述出光面位于所述透镜的顶部并自所述透镜的外边沿朝向所述透镜的中心位置逐渐收缩，所述入射面位于所述透镜的底部。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述入射面包括位于所述光源正上方的第二入射面和与所述第二入射面相连的第一入射面，所述第一入射面为朝向所述入射腔弯曲和突伸的曲面，所述第二入射面为平面。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述透镜的顶部形成有与所述入射腔相对设置的出光腔，所述出光面包括与所述第一入射面相对设置的第一出光面和与所述第二入射面相对设置的第二出光面，所述第一出光面为朝向所述出光腔弯曲和突伸的曲面。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述透镜呈轴对称设置，所述第二出光面沿着所述透镜的中心轴线向上凸出以形成曲面。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述入反射面为全反射面并环绕所述第一入射面设置，以便光源发出的一部分光线自所述第一入射面进入所述透镜，并经所述入反射面进行全反射形成混光后从所述第一出光面进行出射、另一部分光线自所述第二入射面进入所述透镜并经所述第二出光面进行出射。
[0014]本专利技术的目的在于提供一种灯具，以更好地应用上述光学系统。
[0015]为实现上述目的，本专利技术提供了一种灯具，该灯具包括上述的光学系统。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术的光学系统通过在反射面上利用若干个混光单元对光线进行短距离混光，从而能够在保证出光率高的情况下，减小光斑色差，避免由混光而导致的出光分层。
附图说明
[0017]图1是本专利技术光学系统的结构示意图。
[0018]图2是图1所示透镜的剖视图。
[0019]图3是图1所示透镜上的其中一个混光单元的结构示意图。
[0020]图4是图3所示混光单元上的光线走向示意图。
[0021]图5是图1所示透镜上同一竖列的混光单元上的光线走向示意图。
[0022]图6是图1所示透镜上的光线走向示意图。
[0023]图7是本专利技术中光源的某一等分角相对应的混光单元纵向长度的结构示意图。
[0024]图8是本专利技术光学系统的混光路径及其配光效率模拟值的示意图。
[0025]图9是现有技术中具有波浪四边形混光结构的光学系统的混光路径及其配光效率模拟值的示意图。
[0026]图10是现有技术中具有菱形混光结构的光学系统的混光路径及其配光效率模拟值的示意图。
[0027]图11是不同混光结构的光学系统的混光光斑色差的比较图。
[0028]图12是本专利技术光学系统的反射面上某一等分角二次等分示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0030]在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0031]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还
包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0032]如图1与图2所示，本专利技术揭示了一种光学系统100，该光学系统100能够应用在各种灯具中(比如射灯、筒灯等)，用于对光线进行短距离混光，在保证出光率高的情况下，还能够减小光斑色差，避免出现由混光而导致的出光分层现象。
[0033]该光学系统100包括透镜10和光源20。透镜10为上宽下窄的碗状结构，且其底部中心位置处内凹形成有供接收光源20发出的光线的入射腔11，入射腔11的内壁面上形成有入射面；透镜10的顶部内凹形成有与入射腔11相对设置的出光腔12，该出光腔12的内壁面上形成有出光面，该出光面与入射面相对设置；光源20位于入射腔11的下方中心位置处。透镜10还包括环绕入射面设置的反射面17，且该反射面17同时还环绕入射腔11和出光腔12设置。
[0034]本申请中，反射面17是由若干个混光单元170组成的混光面，且该混光面也为全反射面17，也就是说，透镜10的侧壁上包括若干个混光单元170。具体而言，该若干个混光单元170环绕透镜10的侧面设置以形成全反射面17，光源20发出的一部分光线能够从入射面进入透镜10内部，经过全反射面17的反射后在透镜10内混光，最后再从出光面折射出去；光源20发出的另一部分光线从入射面进入透镜10后，可以直接从出光面出射出去，该部分光线主要是指位于光轴附近的光线。
[0035]具体地，该光学系统100呈轴对称设置，即光学系统100关于中心轴线L对称设置。入射面包括位于光源20正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，包括光源(20)和透镜(10)，其特征在于：所述透镜(10)包括设置在其中心位置处并且供接收光源(20)发出的光线的入射腔(11)、形成于入射腔(11)内壁面上的入射面、环绕所述入射面设置的反射面(17)以及与所述入射腔(11)相对设置的出光面，所述光源(20)设于所述入射腔(11)的下方中心位置处，所述反射面(17)由若干个混光单元(170)相互拼接而成，各个混光单元(170)由若干个形状规则的鳞甲拼接面相互拼接而成，以便光源(20)发出的光线自所述入射面进入所述透镜(10)后，经所述混光单元(170)反射后在所述透镜(10)内部形成混光，最后经所述出光面进行出射。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述混光单元(170)包括第一鳞甲拼接面(171)和围绕第一鳞甲拼接面(171)设置的第二鳞甲拼接面(172)、第三鳞甲拼接面(173)、第四鳞甲拼接面(174)及第五鳞甲拼接面(175)，其中，所述第一鳞甲拼接面(171)呈菱形状设置，所述第二鳞甲拼接面(172)、第三鳞甲拼接面(173)、第四鳞甲拼接面(174)及第五鳞甲拼接面(175)分别与所述第一鳞甲拼接面(171)相连且均呈梯形状设置。3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于：所述第一鳞甲拼接面(171)、第二鳞甲拼接面(172)、第三鳞甲拼接面(173)、第四鳞甲拼接面(174)及第五鳞甲拼接面(175)均为曲面。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：若干个所述混光单元(170)在所述反射面(17)上呈环形阵列式排布，且位于同一竖列的混光单元(170)的棱边尺寸按照等差数列递增或递减，位于同一横列的混光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志成，李华建，赵健，
申请(专利权)人：苏州欧普照明有限公司，
类型：发明
国别省市：