CN209944232U - 一种透镜及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于光学技术领域，提供了一种透镜及灯具。本实用新型的透镜包括聚光部和折射部，聚光部与折射部围合形成凹槽，定义聚光部远离凹槽的一面为第一出光面，折射部远离凹槽的一面为第二出光面，第一出光面与第二出光面连接的一侧或者/和第二出光面与第一出光面连接的一侧设有隔光段，第二出光面还包括一侧与隔光段外侧或者隔光段远离第一出光面的一侧连接的第一出光段，光源射出的光线经过聚光部和折射部后从隔光段以外的位置射出，第一出光面与第二出光面呈角度设置，将本实用新型的透镜罩设在光源上时，光源朝正面射出的光线能透过聚光部实现聚光，光源朝正面射出的光线能透过折射部朝四周射出，以供照明使用，可以更好地营造氛围。

Description

一种透镜及灯具

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别涉及一种透镜及灯具。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，在特殊的节日或者娱乐期间，为了营造气氛，餐厅、吧台或者其他场合的桌面或者台面上会采用投射灯或者其他可以用于投影的灯具将特定图案投射在墙面以营造氛围，然而，现有的投射灯或者其他可以用于投影的灯具主要用于集中投射图案，因此其向四周射出的光线较少，难以供照明使用，为了保证客户用餐或者其他需求的照明，餐厅、吧台或者其他场合的桌面或者台面上往往需要额外设置照明设备，这无疑导致成本的增加。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种透镜，旨在解决现有的投射灯或者其他可以用于投影的灯具向四周射出的光线较少的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种透镜，具有用于罩设在光源上的凹槽，所述透镜包括设于所述凹槽底部且用于聚光的聚光部，以及设于所述凹槽侧面且用于折射光线的折射部，所述聚光部与所述折射部围合形成所述凹槽，定义所述聚光部远离所述凹槽的一面为第一出光面，所述折射部远离所述凹槽的一面为第二出光面，所述第一出光面与所述第二出光面连接的一侧或者/和所述第二出光面与所述第一出光面连接的一侧设有隔光段，所述第二出光面还包括一侧与所述隔光段的外侧或者所述隔光段远离所述第一出光面的一侧连接的第一出光段，光源射出的光线经过所述聚光部和折射部后从所述隔光段以外的位置射出，所述第一出光面与所述第二出光面呈角度设置。

进一步地，所述隔光段与所述第一出光段过渡连接，所述第一出光段的坡度朝远离所述隔光段的方向逐渐减小。

进一步地，所述第一出光段出射的光线的光线角度为0°～45°。

进一步地，所述第二出光面还包括一侧与所述第一出光段远离所述隔光段的一侧过渡连接的第二出光段。

进一步地，所述第二出光段的坡度朝远离所述第一出光段的方向逐渐增大。

进一步地，所述第二出光段出射的光线的光线角度为0°～-60°。

进一步地，定义所述聚光部位于所述凹槽内的一面为第一入光面，所述折射部位于所述凹槽内的一面为第二入光面，所述第二入光面的一侧与所述第一入光面的外侧连接。

进一步地，定义所述光源照射至所述聚光部的第一入光面的光线的光线角度范围为α，所述光源照射至所述折射部的第二入光面的光线的光线角度范围为β，其中，20°≤∠α≤90°，45°≤∠β≤80°。

进一步地，所述第一入光面为朝所述凹槽内部凸出的弧面或者菲涅尔纹面。

本实用新型的另一目的在于提供一种灯具，包括如上所述的透镜。

本实用新型提供的透镜，具有用于罩设在光源上的凹槽，透镜包括设于凹槽底部且用于聚光的聚光部，以及设于凹槽侧面且用于折射光线的折射部，聚光部与折射部围合形成凹槽，定义聚光部远离凹槽的一面为第一出光面，折射部远离凹槽的一面为第二出光面，第一出光面与第二出光面连接的一侧或者/和第二出光面与第一出光面连接的一侧设有隔光段，第二出光面还包括一侧与隔光段外侧或者隔光段远离第一出光面的一侧连接的第一出光段，光源射出的光线经过聚光部和折射部后从隔光段以外的位置射出，第一出光面与第二出光面呈角度设置，将本实用新型的透镜罩设在光源上时，一方面，光源朝正面射出的光线能透过聚光部实现聚光以用于投影，另一方面，光源朝正面射出的光线能透过折射部朝四周射出，以供照明使用，可以更好地营造氛围，投影光线和照明光线在隔光段位置分隔开来后，避免发生干涉，有利于保证光线的投影效果和用于照明的光量，从而能提高光线的有效利用率。本实用新型提供的灯具，包括如上所述的透镜，可以向四周射出足够的光线以供照明使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的透镜的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一种透镜的截面结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一种透镜的光学模拟示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第二种透镜的截面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第二种透镜的光学模拟示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第三种透镜的截面结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的第三种透镜的光学模拟示意图；

图8是本实用新型实施例提供的灯具的前视结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的灯具的分解结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-灯座； 2-光源；

3-透镜； 31-聚光部；

311-第一入光面； 312-第一出光面；

32-折射部； 321-第二入光面；

322-第二出光面； 3221-隔光段；

3222-第一出光段； 3223-第二出光段；

33-凹槽； 4-投影片；

5-罩体； L1-第一极限光线；

L2-第二极限光线； L3-第三极限光线；

L4-第四极限光线； L5-第五极限光线；

L6-第六极限光线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1至图7，本实用新型实施例提供一种透镜3，具有用于罩设在光源2上的凹槽33，透镜3包括设于凹槽33底部且用于聚光的聚光部31，以及设于凹槽33侧面且用于折射光线的折射部32，聚光部31与折射部32围合形成凹槽33，定义聚光部31远离凹槽33的一面为第一出光面312，折射部32远离凹槽33的一面为第二出光面322，聚光部31位于凹槽33内的一面(即本实施例中凹槽33的底面)为第一入光面311，折射部32位于凹槽33内的一面(即本实施例中凹槽33的侧面)为第二入光面321，第一出光面312可以为平面或者弧面，第一入光面311可以为朝凹槽33内部凸出的弧面或者菲涅尔纹面，第一入光面311和第一出光面312只要能够配合实现光束的收聚作用即可，具体形状不作为限定，第一出光面312与第二出光面322连接的一侧(即本实施例中第一出光面312外侧)或者/和第二出光面322与第一出光面312连接的一侧(即本实施例中第二出光面322的上侧)设有隔光段3221，第二出光面322还包括一侧与隔光段3221的外侧或者隔光段3221远离第一出光面312的一侧过渡连接的第一出光段3222，光源2射出的光线经过聚光部31和折射部32后从隔光段3221以外的位置射出，第一出光面312与第二出光面322呈角度设置。

本实用新型实施例的透镜3具有用于罩设在光源2上的凹槽33，透镜3包括设于凹槽33底部且用于聚光的聚光部31，以及设于凹槽33侧面且用于折射光线的折射部32，聚光部31与折射部32围合形成凹槽33，定义聚光部31远离凹槽33的一面为第一出光面312，折射部32远离凹槽33的一面为第二出光面322，第一出光面312与第二出光面322连接的一侧或者/和第二出光面322与第一出光面312连接的一侧设有隔光段3221，第二出光面322还包括一侧与隔光段3221外侧或者隔光段3221远离第一出光面312的一侧连接的第一出光段3222，光源2射出的光线经过聚光部31和折射部32后从隔光段3221以外的位置射出，第一出光面312与第二出光面322呈角度设置，结合图2至图7，将本实用新型的透镜3罩设在光源2上时，一方面，光源2朝正面射出的光线能透过聚光部31实现聚光以用于投影，另一方面，光源2朝正面射出的光线能透过折射部32朝四周射出，以供照明使用，可以更好地营造氛围，用户(如商家)不需要额外设置照明设备，故能降低成本，投影光线和照明光线在隔光段3221位置分隔开来后，避免发生干涉，有利于保证光线的投影效果和用于照明的光量，从而能提高光线的有效利用率。

需要说明的是，如图2至图7所示，定义光源2发射的光线为第一光线，当第一光线从第二入光面321进入时，会发生第一次折射形成第二光线进入折射部32内部，第二光线从第二出光面322射出时，会发生第二次折射形成第三光线射出至外界环境，第一光线的光线角度大于第二光线的光线角度和第三光线的光线角度，也即光源2发射出的光线经第二入光面321的第一次折射后，光线角度变小，随后经第二出光面322的第二次折射后，光线角度再次变化，但是再次变化后的光线角度小于第一光线的光线角度。上述光线角度均指的是光线与光源2底面(即安装面)的夹角。

在本实用新型的一个实施例中，如图2与图3所示，第二出光面322与第一出光面312连接的一侧设有隔光段3221，第一出光段3222与隔光段3221远离第一出光面312的一侧连接。在该实施例中，定义发射至第一入光面311与第二入光面321之间的连接处的第一光线为第一极限光线L1，第一极限光线L1发射至第一入光面311与第二入光面321之间的连接处时，第一极限光线L1进入由第二入光面321进入折射部32，在进入第二入光面321时，该第一极限光线L1会发生折射，从而导致光线角度发生偏转形成位于折射部32内部的第二极限光线L2，随后第二极限光线L2在第二出光面322发生第二次折射后，形成出射至外界环境的第三极限光线L3，第一极限光线L1的延长线与第二极限光线L2成角度设置，第二极限光线L2和第三极限光线L3二者的交点与第一出光面312之间的区域即为隔光段3221，由此可见，隔光段3221没有光线射出，从第一出光面312出射的光线与从第二出光面322出射的光线分隔开，这样能够避免投影光线(即从第一出光面312出射的光线)与照明光线(即从第二出光面322出射的光线)之间发生干涉，提高光线的利用率。

在本实用新型的一个实施例中，如图4与图5所示，第一出光面312与第二出光面322连接的一侧(即第一出光面312外周的位置)设有隔光段3221，第一出光段3222与隔光段3221的外侧(即外周缘)连接，该实施例同样也能实现隔光段3221没有光线射出效果。

在本实用新型的一个实施例中，如图6与图7所示，第一出光面312与第二出光面322连接的一侧以及第二出光面322与第一出光面312连接的一侧同时设有隔光段3221，隔光段3221的两端分别与第一出光段3222的一侧和第一出光面312的外侧连接，该实施例同样也能实现隔光段3221没有光线射出效果。

在本实用新型的一个实施例中，如图2和图3所示，隔光段3221与第一出光段3222平滑过渡连接，隔光段3221沿其径向的投影形状可以为弧面，在该实例中，隔光段3221的坡度接近于竖直，隔光段3221的坡度朝靠近第一出光段3222的方向逐渐减小。可以理解的是，根据实际情况的选择，隔光段3221沿其径向的投影形状也可以为斜面，或者斜面与弧面组合的形式，本实施例在此不做限制。当隔光段3221沿其径向的投影形状为斜面时，隔光段3221的坡度不变。

具体地，如图2至图7所示，第一出光段3222沿其径向的投影形状为弧面，在该实例中，第一出光段3222的坡度朝远离隔光段3221的方向逐渐减小，第一出光段3222出射的光线与光源2底面(即本实施例中的水平面)之间的夹角大小朝远离隔光段3221的方向逐渐减小，以进一步调整从第一出光段3222出射的光线的光线角度，从而可以扩大第一出光段3222的光线的光线角度，实现均匀配光的效果。当然，根据实际情况的使用，第一出光段3222沿其径向的投影形状也可以为斜面，或者是根据实际配光需要利用计算机数值计算方法逐点算出后将各点依次连接形成的不规则曲面，本实施例在此不做限制。当第一出光段3222沿其径向的投影形状为斜面时，第一出光段3222的坡度不变。

在本实用新型的一个实施例中，隔光段3221的坡度大于第一出光段3222的坡度，然而，根据实际情况的选择，隔光段3221的坡度也可以小于或等于第一出光段3222的坡度，本实施例在此不做限制。

可选地，第一出光段3222出射的光线的光线角度为0°～45°(以光源2所在平面为基准面，即本实用新型实施例视图中的水平面)，例如，第一出光段3222靠近隔光段3221的一侧出射的光线的光线角度为45°，第一出光段3222出射的光线与光源2底面之间的夹角大小随着远离隔光段3221的方向逐渐减小，直至第一出光段3222远离隔光段3221的一侧出射的光线的光线角度为0°，从而使得从第一出光段3222出射的光线能够朝四周发射，提供足够的光线以供照明，达到照亮一定夹角范围(比如0°～45°夹角)内环境的效果。可以理解的是，根据实际情况的使用，第一出光段3222射出的光线的光线角度可以作适当调整，本实施例在此不做限制。

在本实用新型的一个实施例中，如图2至图7所示，第二出光面322还包括一侧与第一出光段3222远离隔光段3221的一侧平滑过渡连接的第二出光段3223，在该实施例中，第二出光段3223沿其径向的投影形状为弧面，第二出光段3223的坡度朝远离第一出光段3222的方向逐渐增大，第二出光段3223出射的光线与光源2底面之间的夹角大小随着远离第一出光段3222的方向逐渐变大，以进一步调整从第二出光段3223出射的光线的光线角度，从而可以扩大第二出光段3223的光线的光线角度，实现均匀配光的效果。当然，根据实际情况的使用，第二出光段3223沿其径向的投影形状也可以为斜面，或者是根据实际配光需要利用计算机数值计算方法逐点算出后将各点依次连接形成的不规则曲面，本实施例在此不做限制。当第二出光段3223沿其径向的投影形状为斜面时，第一出光段3222的坡度不变。

可选地，第二出光段3223出射的光线的光线角度为0°～-60°(以光源2所在平面为基准面，即本实用新型实施例视图中的水平面)，例如，第二出光段3223靠近第一出光段3222的一侧出射的光线的光线角度为0°，第二出光段3222出射的光线与光源2底面之间的夹角朝远离第一出光段3222的方向逐渐增大，直至第二出光段3223远离第一出光段3222的一侧出射的光线的光线角度为-60°，也即使得第二出光段3223射出的光线呈0°或者负角度射出，射向光源2的底面所在的平面或者光源2的底面下方，可以扩大照明的区域，比如照亮桌面或者台面。可以理解的是，根据实际情况的使用，第二出光段3223射出的光线的光线角度可以作适当调整，本实施例在此不做限制。

值得一提的是，如图2至图7所示，定义发射至第二入光面321且对应第一出光段3222与第二出光段3223交界处的第一光线为第四极限光线L4，第四极限光线L4在进入第二入光面321时，该第四极限光线L4会发生折射，从而导致光线角度发生偏转形成位于折射部32内部的第五极限光线L5，随后第五极限光线L5在第二出光面322发生第二次折射后，形成出射至外界环境的第六极限光线L6，其中，第二极限光线L2和第三极限光线L3二者的交点与第五极限光线L5和第六极限光线L6二者的交点之间的区域为第一出光段3222，第二出光面322剩下的区域为第二出光段3223。

在本实用新型的一个实施例中，图2、图4以及图6分别为本实用新型实施例的三种透镜3的沿经过透镜3中轴线的平面的截面示意图，透镜3为对称结构，具体可以但不限于为锥形台的形状，定义光源2照射至聚光部31的第一入光面311的第一光线的光线角度(大小)范围为α，光源2照射至折射部32的第二入光面321的第一光线的光线角度(大小)范围为β，光源2发射至第二入光面321且对应由第一出光段3222的第一光线的光线角度范围为β1，光源2发射至第二入光面321且对应由第二出光段3223的第一光线的光线角度范围β2，参见图2、图4以及图6，显然，∠β＝∠β1+∠β2。作为一优选实施例，α大小范围为20°～90°，β大小范围为45°～80°。可以理解的是，根据实际情况的使用，α与β的具体角度大小范围可以作适当修改，本实施例在此不做限制。

如图2、图4以及图6所示，在此以β为60°、β1为40°以及β2为20°作为例子进行说明，光源2发射的光线角度为20°～60°的第一光线最终由第一出光段3222射出，而第一出光段3222射出的光线的光线角度为0°～45°，即光源2发射的光线角度为20°～60°的第一光线所对应的第三光线的光线角度为0°～45°；光源2发射的光线角度为0°～20°的第一光线最终由第二出光段3223射出，而第二出光段3223射出的光线的光线角度为0°～-60°，即光源2发射的光线角度为0°～20°的第一光线所对应的第三光线的光线角度为0°～-60°。

应当理解的是，光源2的是向四周发光的，由于光源2安装面的作用，光源2照射方向会被其安装面挡住，光源2的发光角度一般为180°左右，本实施例以光源2发光角度为180°为例，光源2以其中心线向四周发射的光线左右对称，为了便于解释，在此以光源2的中心轴为参考，上述光源2发射的光线角度为20°～60°的第一光线可以理解为包含从中心轴右侧20°～60°和从中心轴左侧120°～160°方向射出的光线；同理，第一出光段3222射出的光线的光线角度为0°～45°的光线可以理解为包含从中心轴右侧0°～45°和中心轴左侧135°～180°方向射出的光线；光源2发射的光线角度为0°～20°的第一光线包含从中心轴右侧0°～20°和从中心轴左侧160°～180°方向射出的光线；第二出光段3223射出的光线的光线角度为0°～-60°包含从中心轴右侧0°～-60°和从中心轴左侧180°～240°方向射出的光线。

可选地，本实用新型实施例的透镜3可以但不限于为采用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)材料制件，透镜3通过采用PMMA材料一体成型制成，制作工艺较为简单。

请参阅图8与图9，同时结合图1至图7，本实用新型实施例还提供一种灯具，包括如上所述的透镜3。由于本实用新型实施例的灯具包括如上所述的透镜3，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可选地，本实施例提供的灯具还包括灯座1、设于灯座1上的光源2、贴设在透镜3的第一出光面312的投影片4以及罩体5，透镜3罩设在光源2上，罩体5与灯座1连接并围合形成一容纳腔，光源2、透镜3和投影片4顺次排列并均位于容纳腔内，透镜3可以但不限于通过螺丝固定在灯座1上。当然，根据实际情况的选择，灯具的具体结构可以作适当修改，只要保证该灯具具有上述透镜3即可，本实施例在此不作限制。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透镜，其特征在于，具有用于罩设在光源上的凹槽，所述透镜包括设于所述凹槽底部且用于聚光的聚光部，以及设于所述凹槽侧面且用于折射光线的折射部，所述聚光部与所述折射部围合形成所述凹槽，定义所述聚光部远离所述凹槽的一面为第一出光面，所述折射部远离所述凹槽的一面为第二出光面，所述第一出光面与所述第二出光面连接的一侧或者/和所述第二出光面与所述第一出光面连接的一侧设有隔光段，所述第二出光面还包括一侧与所述隔光段的外侧或者所述隔光段远离所述第一出光面的一侧连接的第一出光段，光源射出的光线经过所述聚光部和折射部后从所述隔光段以外的位置射出，所述第一出光面与所述第二出光面呈角度设置。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述隔光段与所述第一出光段过渡连接，所述第一出光段的坡度朝远离所述隔光段的方向逐渐减小。

3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一出光段出射的光线的光线角度为0°～45°。

4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第二出光面还包括一侧与所述第一出光段远离所述隔光段的一侧过渡连接的第二出光段。

5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述第二出光段的坡度朝远离所述第一出光段的方向逐渐增大。

6.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，所述第二出光段出射的光线的光线角度为0°～-60°。

7.如权利要求1至6任一项所述的透镜，其特征在于，定义所述聚光部位于所述凹槽内的一面为第一入光面，所述折射部位于所述凹槽内的一面为第二入光面，所述第二入光面的一侧与所述第一入光面的外侧连接。

8.如权利要求7所述的透镜，其特征在于，定义所述光源照射至所述聚光部的第一入光面的光线的光线角度范围为α，所述光源照射至所述折射部的第二入光面的光线的光线角度范围为β，其中，20°≤∠α≤90°，45°≤∠β≤80°。

9.如权利要求7所述的透镜，其特征在于，所述第一入光面为朝所述凹槽内部凸出的弧面或者菲涅尔纹面。

10.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的透镜。

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