发光装置、便携照明装置和车用前照灯制造方法及图纸

提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区的中心与整形透镜的中心重合，且第二区中心的法平面与第二部分光的光轴垂直，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。区折射并形成发散光出射。区折射并形成发散光出射。

【技术实现步骤摘要】
发光装置、便携照明装置和车用前照灯


[0001]本技术涉及照明领域，特别是涉及高光强的发光装置和使用该发光装置的便携照明装置和车用前照灯。

技术介绍

[0002]照明领域中，高光强照明属于特种照明。与通用照明不同的是，高光强照明要求光线尽量平行的射出，也就是在发散角尽量的小，这样才能在传播一段距离之后仍保持中心较高的照明强度。
[0003]根据光学扩展量守恒定律，高光强照明必须使用高亮度的光源，光源的亮度决定了照明灯具的光强的上限。而为了实现这个上限，还必须使用相匹配的经过专门设计的透镜。如图1所示，光源101发出的多条发散的光线121经过透镜102的折射后形成平行光束122出射。透镜122一般是专门设计的非球面透镜，使得从发光点发出的每个角度的入射光都能够经过透镜两个表面先后折射后向同一个方向出射。
[0004]图1所示的照明装置，虽然可以实现高度准直的光束，可以实现中心高光强的输出，但是在实际应用中也存在照明范围过小的问题。因为光线都集中在中心的一个很小的角度以内，导致在照明装置的一定距离以内，光束都是一个很小的光斑，这个光斑以内的照明非常亮，而这个光斑以外的物体完全照不到。对于便携照明装置(例如手电)，在近处照明一个大范围，也是需要的。因此图1所示的照明装置在实际应用中会由于照射范围过小而受限。

技术实现思路

[0005]为解决以上提到的照明范围过小的问题，同时还要保持中心高光强的输出，本技术提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区的中心与整形透镜的中心重合，且第二区中心的法平面与第二部分光的光轴垂直，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。
[0006]上述的发光装置中，整形透镜包括连续光滑的曲面，第一区和第二区分别包括该连续光滑曲面的不同部分。
[0007]上述的发光装置中，第二区的中心在第二区的曲面上形成凹陷。
[0008]本技术还提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分
光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区与第一区的至少部分交界处是连续且平滑的，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。
[0009]上述的发光装置中，整形透镜为旋转对称的。
[0010]上述的发光装置中，第二区的中心在第二区的曲面上形成凹陷。
[0011]上述的发光装置中，还包括位于光源与整形透镜光路之间的光收集透镜，用于将光源发出的光收集并投射到整形透镜。
[0012]上述的发光装置中，光源包括激光发生器和波长转换装置，该激光发生器发出激光，该激光入射并激发波长转换装置并使其受激发射荧光，该荧光入射于整形透镜。
[0013]本技术还提出一种便携照明装置，包括上述的发光装置，还包括结构件和电池，发光装置中的光源和透镜系统都固定于结构件内，电池为发光装置中的光源供电。
[0014]本技术还提出一种车用前照灯，包括上述的发光装置，还包括结构件，发光装置中的光源和透镜系统都固定于结构件内。
[0015]在本技术中，光源发出的第一部分光入射于整形透镜的第一区并被第一区准直出射，形成准值的高亮度出射光，实现了远距离照明的需求。同时，光源发出的第二部分光入射于整形透镜的第二区，由于第二区与第一区至少有部分交界处是连续且平滑的，或者第二区的中心法平面是垂直于第二部分光的光轴的，这样都可以使得第二部分光经过整形透镜后的中心有光，这样第二部分光所形成的发散出射光的中心不存在暗区，可以与高亮的准直光衔接而不存在暗区，这样就解决了传统方案中远射照明和近距离照明两者不能兼顾的问题。另外，整形透镜的第一区位于整形透镜的外围，这部分口径大的区域具有更强的光准直能力，也就是利用口径大的部分对光源发出的第一部分光进行准直，可以获得更强的远射照明能力。
附图说明
[0016]图1表示了现有技术中高光强的发光装置的光路示意图；
[0017]图2a、2b分别表示本技术第一实施例正视和俯视两个方向上的示意图；
[0018]图2c表示第一实施例中远场光斑的示意图；
[0019]图3a、3b分别表示本技术另一个实施例正视和俯视两个方向上的示意图；
[0020]图4表示本技术另一个实施例的光路示意图；
[0021]图5a表示本技术另一个实施例的光路示意图；
[0022]图5b表示图5a实施例的远场光斑的示意图。
具体实施方式
[0023]本技术提出一种发光装置，其第一实施例的结构示意图如图2a所示，其俯视示意图如图2b所示。在本实施例的发光装置中，发光装置包括光源201和整形透镜202，该整形透镜202包括位于其中心区域的第二区202b和围绕在第二区周围的第一区202a，光源201发出的光包括第一部分光221和第二部分光222和223，第一部分光221入射于整形透镜的第一区202a，第二部分光入射于整形透镜的第二区202b。其中，第一区202a能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源201的发光点重合，第一部分光221入射于第一区202a并被第一区折射并准直后形成准直光231出射；第二区202b与第一区202a的至少部分
交界处是连续且平滑的，第二部分光入射于第二区202b并被第二区202b折射并形成发散光出射。
[0024]在本实施例中，第一部分光221从光源201发出后直接入射于整形透镜202的第一区202a，而整形透镜的第一区就设计成准直透镜，其焦点位于光源201的发光点，这样第一部分光221就可以被整形透镜的第一区202a折射并形成准直光231出射。准直光231由于其自身的准直特性，在传播一段距离之后扩散也比较小，因此在远场就可以形成集中于中心的高亮度光斑，如图2c中的光斑242a所示。图2c是本实施例的远场照明光斑的示意图。
[0025]下面重点描述一下整形透镜202的第二区202b的工作原理。
[0026]在本实施例中，整形透镜202的第二区202b与第一区202a的至少部分交界处是连续且平滑的，这使得入射于交界处的光线的出射角度是缓慢的变化和过渡的。由于光源201发出的光线入射于整形透镜的第一区后是准直出射的，那入射于两个区交界处的第一区这一侧时当然也是准直出射的，因此可以理解，第二部分光中入射于第二区202b这一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光装置，包括光源和整形透镜，其特征在于：该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区的中心与整形透镜的中心重合，且第二区中心的法平面与第二部分光的光轴垂直，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射；所述第二区的至少部分表面是粗糙表面，或者所述第二区的至少部分表面包括纹理或微结构，用于对光进行散射。2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述整形透镜包括连续光滑的曲面，所述第一区和第二区分别包括该连续光滑曲面的不同部分。3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述第二区的中心在第二区的曲面上形成凹陷。4.一种发光装置，包括光源和整形透镜，其特征在于：该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和包围在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClF二一V五零四，
申请(专利权)人：深圳弗拉铭戈科技有限公司，
类型：新型
国别省市：