透镜、光学系统及灯具技术方案

本实用新型专利技术提供一种透镜、光学系统及灯具。透镜包括底面，所述底面向内凹陷形成入光腔，所述入光腔内用于容置光源，所述透镜上方包括依次连接的第一出光面、第二出光面、第三出光面和反射面，所述光源发出的第一部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第一出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第二部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第二出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第三部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，经所述反射面反射后，在所述第三出光面发生第二次折射后出射，各部分光线出射后向同一侧偏折。透镜将所有光线分成三部分，出射后分别照亮受光面的不同区域使得洗墙效果更为均匀。更为均匀。更为均匀。

【技术实现步骤摘要】
透镜、光学系统及灯具


[0001]本技术涉及一种透镜，特别是一种用于灯具的大角度透镜,以及包括该透镜的光学系统及灯具。

技术介绍

[0002]在灯光设计时，经常会需要通过透镜来实现偏光效果。现有的偏光透镜多为类似于TIR透镜的偏光方案，如图1所示。TIR透镜控光方式是透镜侧面为全反射面，使光线反射后从透镜的正面出光，通过出光面的不对称偏配光，出光光线以一定的偏光角度照射到墙面上。由于透镜的侧面没有出射光线，全部光线从透镜正面出射，这样被照墙面上靠近底部的区域就会出现暗区，这个暗区会随着灯具与前面水平距离越远而越大。同时由于有效出光面只有透镜的顶部，出光面的面积相对较小，这样透镜表面很亮，直接眩光十分严重。因此，如何消除偏光透镜的暗区，实现均匀的洗墙效果，并且避免眩光是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了解决上述问题，提出了一种出光均匀，不存在暗区的偏光光学方案。
[0004]本技术为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种透镜，其特征在于：所述透镜包括底面，所述底面向内凹陷形成入光腔，所述入光腔内用于容置光源，所述透镜上方包括依次连接的第一出光面、第二出光面、第三出光面和反射面，所述第一出光面和所述反射面分别连接所述透镜底面，所述光源发出的第一部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第一出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第二部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第二出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第三部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，经所述反射面反射后，在所述第三出光面发生第二次折射后出射，所述第一部分光线、所述第二部分光线、所述第三部分光线出射后向同一侧偏折。
[0005]优选地，所述第一出光面包括一由所述透镜向外凸出的曲面段。
[0006]优选地，所述第一出光面还包括连接所述曲面段和所述第二出光面的平面连接段。
[0007]优选地，所述第二出光面为平面，以所述底面为基准，所述第二出光面和所述第一出光面的连接点高于所述第二出光面和所述第三出光面的连接点。
[0008]优选地，所述第三出光面为平面。
[0009]优选地，所述第三出光面和所述入光腔的中心线重合。
[0010]优选地，所述反射面包括第一子反射面和第二子反射面。
[0011]优选地，所述第一子反射面和所述第二子反射面为由所述透镜向外凸出的曲面。
[0012]优选地，所述入光腔包括依次连接的第一入光面、第二入光面、第三入光面，所述
第一入光面、所述第三入光面为平面分别和所述底面连接，所述第二入光面为由所述透镜向外凸出的曲面。
[0013]优选地，所述透镜为拉伸型透镜。
[0014]本技术还提供一种光学系统，包括上述透镜和光源，所述光源设置于所述透镜的所述入光腔内。
[0015]优选地，所述光源偏置，即所述光源的中心线和所述入光腔的中心线不重合。
[0016]本技术还提供一种灯具，其特征在于：所述灯具包括上述的光学系统。
[0017]本技术提供的透镜，采用不对称设计，一侧侧面为出光面，另一侧侧面为反射面，透镜将所有光线分成三部分，出射后分别照亮受光面的不同区域使得洗墙效果更为均匀，同时一侧侧面作为第一出光面，可有效消除暗区。相较于TIR透镜，增加了一个出光面，一部分能量在透镜正面出光，另一部分从透镜侧面出光。出光面面积较大，同样多的光学能量分散到较大的面积上来出光，能量较分散，透镜表面的直接眩光相对较弱，视觉效果更舒适。
附图说明
[0018]图1是现有技术中偏光透镜的结构及出光效果示意图；
[0019]图2是本技术透镜一优选实施例的结构示意图；
[0020]图3是图2优选实施例的截面图；
[0021]图4是本技术光学系统一优选实施例的结构示意图；
[0022]图5是图4优选实施例的光路图；
[0023]图6是本技术灯具一优选实施例的结构示意图；
[0024]图7是图6优选实施例的截面图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的用于透镜、光学系统、灯具作进一步的详细说明。
[0026]本申请一优选实施例的透镜1其结构如图2所示，透镜1为拉伸型透镜，以图3截面沿直线拉伸而成。透镜1包括底面101，底面101通过凹陷形成为入光腔102，其内可用于容置光源。入光腔42包括依次连接的第一入光面1021、第二入光面1022、第三入光学面1023。其中，第一入光面 1021、第三入光面1023为平面分别和底面101连接。第二入光面1022为由透镜1向外凸出的曲面，曲面可以为圆弧面、也可以为自由曲面。在其他较佳实施例中入光腔102也可以整体为圆弧面或椭球面等本申请对此不作限定。
[0027]在本实施例中所述透镜1的入光腔102为对称结构，图4中Z1为入光腔102的中心轴。作为偏光透镜，透镜1的出光面为非对称结构，底面101 以上包括依次连接的第一出光面103、第二出光面104、第三出光面105和反射面106。
[0028]第一出光面103一端连接透镜1的底面101，另一端连接第二出光面 104。在本实施例中，第一出光面103连接底面101的一段为由透镜1向外凸出的曲面段1031，而连接第二出光面104的一段为平面连接段1032。在其他较佳实施例中，第一出光面103也可以为一个连续的曲面，曲面的形式可以为弧面，也可以为自由曲面本申请对此不作限定。我们称由第一
出光面103出射的光线为第一部分光线，第一部分光线经过第一入光面1021 和第一出光面103的两次折射后出射。
[0029]第二出光面104一端连接第一出光面103，另一端连接第三出光面105。在本实施例中，第一出光面104为平面，以底面101为基准，第二出光面104和第一出光面103的连接点高于第二出光面104和第三出光面105的连接点。换言之，第二出光面104向透镜内侧倾斜。在其他较佳实施例中，第二出光面104也可以为弧面或自由曲面。我们称由第二出光面104出射的光线为第二部分光线，第二部分光线经过第二入光面1022和第二出光面 104的两次折射后出射。
[0030]第三出光面105为平面一端连接第二出光面104，另一端连接反射面 106。在本实施例中，第三出光面105为垂直于底面101的平面，且和入光腔102的中心线重合，因此由入光腔102进入透镜1的光线无法直接从第三出光面105出射，需经过反射面106的反射后才能到达第三出光面105。我们称由第三出光面105出射的光线为第三部分光线，第三部分光线经过第二入光面1022或第三入光面1023的折射后，在反射面106反射后到达第三出光面105，再经第三出光面105的折射后出射。由于第三出光面105 位于第二出光面104的上方，由第二入光面1022入射的光线经过一次反射后即可出射，而从第三入光面1023入射的光线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜，其特征在于：所述透镜包括底面，所述底面向内凹陷形成入光腔，所述入光腔内用于容置光源，所述透镜上方包括依次连接的第一出光面、第二出光面、第三出光面和反射面，所述第一出光面和所述反射面分别连接所述透镜底面，所述光源发出的第一部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第一出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第二部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，在所述第二出光面发生第二次折射后出射；所述光源发出的第三部分光线进入所述入光腔发生第一次折射，经所述反射面反射后，在所述第三出光面发生第二次折射后出射，所述第一部分光线、所述第二部分光线、所述第三部分光线出射后向同一侧偏折。2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述第一出光面包括一由所述透镜向外凸出的曲面段。3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于：所述第一出光面还包括连接所述曲面段和所述第二出光面的平面连接段。4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述第二出光面为平面，以所述底面为基准，所述第二出光面和所述第一出光面的连接点高于所述第二出光面和所述第三出光面的连接点。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，
申请(专利权)人：苏州欧普照明有限公司，
类型：新型
国别省市：