CN103185290A

CN103185290A - 照明用的变焦多层次透镜

Info

Publication number: CN103185290A
Application number: CN2013100555208A
Authority: CN
Inventors: 许宸伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-07-03

Abstract

本发明公开一种照明用的变焦多层次透镜，主要设有透镜本体，所述透镜本体的一侧面设有至少一自由曲面，所述自由曲面上设有数个变焦曲面，形成有多层次的变焦曲面，所述变焦曲面的一侧面设为斜切面，所述变焦曲面的另一侧面设为弧曲面，如此，所述透镜本体是由多种复杂自由曲面的组合设计，可将曲面分割成多区块的焦点，并通过变化其各个变焦曲面的曲面及不同的焦点，以不同的变化组合，可将光源的光线投射控制到所需的照明亮度及照射角度，来达到所需的照明功效。

Description

照明用的变焦多层次透镜

技术领域

本发明是关于一种照明用的变焦多层次透镜，特别是指通过透镜本体上所设的数个变焦曲面，来控制光源投射的亮度及角度，可大幅减少透镜本体的厚度及材积，降低制造成本，并可达到光源投射较远、较亮、面积较大及可控制光线投射角度等功效。

背景技术

一般用来提供照明用的灯具，如车灯、路灯、手电筒、探照灯等，为达到具环保功效，其光源大都将灯泡改以LED来设计，而LED的光源所投射出的面积较小，如图1所示，现今的照明灯具大都于LED10前方加装有一半球形的透镜11及于LED10外周罩设有一导光罩12来增加其投射光线的亮度及范围，或于照明灯具内增设有多个LED来增加其亮度及范围，但该等增加光源投射光线的方式，其制造组装较为复杂、成本较高，且只能单一改变投射光线的远近或面积大小，其光线仍以环圈状为散射基准，无法改变光线投射的路径，故大都形成中间部位较亮、外周围部位较暗的照明效果，其光源的投射距离及范围有限，又，所述半圆形透镜要达到所欲要求的光投射范围，其厚度需较厚，透镜的材积大，其成本相对较高。

又，一般透镜的光线投射是以中间较亮、周围较暗，无法达到均光的功效，且亦无法依所欲使用的需求来变化光线投射的路径，故无法控制光线的亮度及角度。

发明内容

本发明是提供一种照明用的变焦多层次透镜，可解决现有照明用的透镜所存在光投射范围小、亮度不佳、投射距离短、无法控制光线投射角度，以及材积厚、成本高等问题。

本发明的目的是在提供一种可大幅减少透镜本体的厚度及材积，可降低成本，并可达到光源投射远、亮度极佳、照明面积大及可控制光线投射角度等功效的照明用的变焦多层次透镜。

本发明照明用的变焦多层次透镜，设有透镜本体，所述透镜本体的一侧面设有至少一自由曲面，所述自由曲面上设有数个变焦曲面，形成有多层次的变焦曲面，所述变焦曲面的一侧面设为斜切面，所述变焦曲面的另一侧面设为弧曲面，如此，所述透镜本体是由多种复杂自由曲面的组合设计，可将曲面分割成多区块的焦点，并通过变化其各个变焦曲面的曲面及不同的焦点，以不同的变化组合，可将光源的光线投射控制到所需的照明亮度及照射角度，来达到所需的照明功效。

本发明照明用的变焦多层次透镜，其中，所述透镜本体相对于所述自由曲面的另一侧面设为平整面。

本发明照明用的变焦多层次透镜，其中，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下对称及左、右对称的设置。

本发明照明用的变焦多层次透镜，其中，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下不对称及左、右对称的设置。

本发明照明用的变焦多层次透镜，其中，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下对称及左、右不对称的设置。

本发明照明用的变焦多层次透镜，其中，所述透镜本体上设有二个以上的自由曲面所组成，所述二个以上的自由曲面上各设有数个变焦曲面。

本发明的透镜本体可装设于各种灯具（如车灯、路灯、手电筒、探照灯等）的光源（如LED、灯泡等）前方，可大幅提升灯具的照明功效。

附图说明

图1所示为现有灯具与透镜的示意图。

图2所示为本发明实施例的立体图。

图3所示为本发明实施例的前视图。

图4所示为本发明实施例的侧视图。

图5所示为本发明实施例的俯视图。

图6所示为本发明实施例透镜本体侧视断面的光线投射的示意图。

图7所示为本发明实施例透镜本体俯视断面的光线投射的示意图。

图8所示为本发明实施例光线投射的亮度分布图。

图9所示为本发明的透镜本体上由两个自由曲面组成的前视图。

图10所示为本发明透镜本体上的变焦曲面设为上下不对称、左右对称的前视图。

图11所示为本发明透镜本体上的变焦曲面设为上下对称、左右不对称的前视图。

附图标记说明：10-LED；11-透镜；12-导光罩；2-透镜本体；21-自由曲面；22-变焦曲面；220-斜切面；221-弧曲面；23-平整面；3-光源；30-光线；4-透镜本体；41-自由曲面；42-变焦曲面。

具体实施方式

本发明的实施例，请参阅图1至5所示，主要设有一透镜本体2，所述透镜本体2的一侧面设有至少一自由曲面21，所述自由曲面21上设有数个变焦曲面22，形成有多层次的变焦曲面22，所述变焦曲面22的一侧面设为斜切面220，另一侧面设为弧曲面221，所述透镜本体2相对于所述自由曲面21的另一侧面设为平整面23，如此，即为一照明用的变焦多层次透镜。

使用时，请参阅图6至8所示，将本发明的透镜本体2设于光源3（如LED）的前方，通过所述透镜本体2上所设的数个变焦曲面22，可改变光源3所投射出的光线30的行进路径，如此，所述透镜本体2的数个变焦曲面22的设置，可达到增加光源3投射的距离、增加其照明亮度、照明面积大且亮度均匀，及可控制光线投射角度等功效，并可大幅减少透镜本体2的厚度及材积，可降低成本。

本发明所述透镜本体上的自由曲面可依所需的照明亮度来设计其自由曲面的数量，如图9所示，可于一透镜本体4上设有二个以上的自由曲面41的组合，并于各个自由曲面41上各设有数个变焦曲面42，通过所述透镜本体4上所设的变焦曲面42的设置位置及数量，可提供不同照明亮度的需求，由图9所示，所述透镜本体3的中间部位其变焦曲面42的数量较多，两侧较少，故可呈现出中间部位较亮，两侧部位较暗的照明效果；又，本发明所述透镜本体2的自由曲面21上的变焦曲面22数量及大小可设呈上、下对称及左、右对称的设置，可呈现出均匀的照明光线；本发明透镜本体2上的变焦曲面21亦可呈不规则的设置，例如：上下不对称、左右对称（如图10所示），或上下对称、左右不对称（如图11所示），可改变光线投射角度，透镜本体2上的变焦曲面22数量多的部位可呈现出较亮的光线，变焦曲面22数量较少的部位会呈现出较暗的光线；本发明利用光迹折射特性，当光线进入不同材质会产生不同的折射率，所述透镜本体是由多种复杂自由曲面的组合设计，可将曲面分割成多区块的焦点，并通过变化其各个变焦曲面的曲面及不同的焦点，以不同的变化组合，可将光源的光线投射控制到所需的照明亮度及照射角度，来达到所需的照明功效。

综上所述，本发明确实已达到所预期的使用目的与功效，且更较现有者为的理想、实用，但是，上述实施例仅系针对本发明的较佳实施例进行具体说明而已，所述实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，举凡其它未脱离本发明所揭示的技术手段下所完成的均等变化与修饰，均应包含于本发明所涵盖的申请专利范围中。

Claims

1.一种照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，设有透镜本体，所述透镜本体的一侧面设有至少一自由曲面，所述自由曲面上设有数个变焦曲面，形成有多层次的变焦曲面，所述变焦曲面的一侧面设为斜切面，所述变焦曲面的另一侧面设为弧曲面。

2.根据权利要求1所述照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，所述透镜本体相对于所述自由曲面的另一侧面设为平整面。

3.根据权利要求1所述照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下对称及左、右对称的设置。

4.根据权利要求1所述照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下不对称及左、右对称的设置。

5.根据权利要求1所述照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，所述透镜本体的自由曲面上的变焦曲面数量及大小设呈上、下对称及左、右不对称的设置。

6.根据权利要求1所述照明用的变焦多层次透镜，其特征在于，所述透镜本体上设有二个以上的自由曲面所组成，所述二个以上的自由曲面上各设有数个变焦曲面。