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，包括光源和透镜系统，该透镜系统包括第一透镜和第二透镜，其中，第一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，第二部分光的光出射角度小于第一部分光的光出射角度。其中，第一部分光入射于第一透镜的第一区并被第一区折射形成准直光出射；第二部分光先入射于第二透镜并穿过第二透镜后再入射于第一透镜的第二区，并被第二区折射形成发散光出射，或者，第二部分光先入射于第一透镜的第二区并穿过第二区后再入射于第二透镜，并被第二透镜折射形成发散光出射。出射。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，包括光源和透镜系统，该透镜系统包括第一透镜和第二透镜，其中，第一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，第二部分光的光出射角度小于第一部分光的光出射角度。其中，第一部分光入射于第一透镜的第一区并被第一区折射形成准直光出射；第二部分光先入射于第二透镜并穿过第二透镜后再入射于第一透镜的第二区，并被第二区折射形成发散光出射，或者，第二部分光先入射于第一透镜的第二区并穿过第二区后再入射于第二透镜，并被第二透镜折射形成发散光出射。
[0006]本技术提出的发光装置中，第一透镜的第二区的中心与第一透镜的中心相重合。
[0007]本技术提出的发光装置中，第一透镜的表面是一个连续平滑曲面，第一透镜的第一区和第二区分别是这个连续平滑曲面的两个部分。
[0008]本技术提出的发光装置中，第一区和第二区的焦点相重合。
[0009]本技术提出的发光装置中，第二透镜是柱面镜。
[0010]本技术提出的发光装置中，光源的发光点是长条形的，该长条形的长轴方向
与所述柱面镜的柱面的轴相正交。
[0011]本技术提出的发光装置中，第二透镜是轴对称的。
[0012]本技术提出的发光装置中，所述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，该荧光入射于所述透镜系统。
[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经过第一透镜的第一区的折射而形成准直光出射，同时光源发出的第二部分光经过第一透镜第二区和第二透镜的共同作用而形成发散光出射，这样，准直光用于实现中心高光强的照明要求，发散光则用于实现近处大范围的照明要求，解决了传统方案中两者不能兼顾的问题。由于发散光的形成是第一透镜第二区和第二透镜共同作用的结果，第一透镜第二区和第二透镜就有更多的设计自由度来实现发散光的光分布，也就是设计复杂度更低，设计成本和制造成本更低。
[0016]第一透镜的第二区位于其中心区域，第一区围绕在第二区周围。也就是说，第一透镜的外围区域作用于光源发出的大角度光并用于形成准直的平行光；第一透镜的中心区域和第二透镜共同作用于光源发出的小角度光并用于形成发散光。这样的好处在于：
[0017]第一，所形成的准直光束光强更高。根据光学扩展量守恒定律，光学系统的有效口径越大，其对光的准直效果越强，因此第一透镜的外围区域(第一区)相对于其中心区域(第二区)来说具有更强的准直光的能力，所形成的准直光的中心光强更强。
[0018]第二，另一方面，第一透镜的中心区域(第二区)和第二透镜共同作用于位于中心的小角度光，这样形成的光束在中心角度不易形成暗斑，也就是所形成的发散出射光不会由于过度发散而中心光强过低而形成暗心。这样也就避免了在远处准直高亮度光斑与发散光斑在衔接区域有明显的暗区而严重影响照明效果。
附图说明
[0019]图1表示了现有技术中高光强的发光装置的光路示意图；
[0020]图2a、2b和2c分别表示本技术第一实施例在三个方向上的示意图；
[0021]图2d和2e表示了本技术第一实施例的两种可能的光斑效果示意图；
[0022]图3a和3b分别表示本技术另一个实施例在两个方向上的示意图；
[0023]图3c表示图3a所示的实施例的光斑效果示意图；
[0024]图4表示了本技术另一个实施例的光路示意图。
具体实施方式
[0025]本技术提出的发光装置的第一实施例在三个方向上的结构示意图如图2a、2b和2c 所示，其中，图2a表示的是x
‑
z平面上的正视图，图2b表示的是y
‑
z平面上的侧视图，图 2c表示的是x
‑
y平面上的俯视图。该发光装置包括光源201和和透镜系统，该透镜系统包括第一透镜202和第二透镜203，其中，第一透镜202包括位于其中心区域的第二区202b 和围
绕在第二区202b周围的第一区202a。光源201发出的光包括第一部分光221a和第二部分光221b，第二部分光221b的光出射角度小于第一部分光221a的光出射角度，也就是说第二部分光221b是光源201出射光中的小角度光，第一部分光221a是光源201出射光中的大角度光。其中，第一部分光221a入射于第一透镜202的第一区202a并被第一区202a 折射形成准直光222a出射；第二部分光221b先入射于第二透镜203并穿过第二透镜203 后再入射于第一透镜202的第二区202b，并被第二区202b折射形成发散光出射222b。
[0026]具体而言，在本实施例中，第一透镜202是一个表面连续、平滑的双面凸透镜，第一透镜202的第一区202a和第二区202b是这个连续平滑曲面的两个部分。这样的好处是，第一透镜202的外观是一个光滑的整体，一方面这保证了其对光的作用是连续的，也就是形成的光分布是连续的，另一方面也有更美观的外形。
[0027]更为优选的，在本实施例中第一区202a和第二区202b的焦点相重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光装置，包括光源和透镜系统，其特征在于：该透镜系统包括第一透镜和第二透镜，其中，第一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，第二部分光的光出射角度小于第一部分光的光出射角度；第一部分光入射于第一透镜的第一区并被第一区折射形成准直光出射；第二部分光先入射于第二透镜并穿过第二透镜后再入射于第一透镜的第二区，并形成发散光出射，或者，第二部分光先入射于第一透镜的第二区并穿过第二区后再入射于第二透镜，并形成发散光出射。2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：第一透镜的第二区的中心与第一透镜的中心相重合。3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：第一透镜的表面是一个连续平滑曲面，第一透镜的第一区和第二区分别包括这个连续平滑曲面的两个部分。4.根据权利要求1或3所述的发光装置，其特征在于：第一区和第二区的焦点相重合。5.根据权利要求...

【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：