光学透镜组件的制作方法

本实用新型涉及光学器件领域，具体而言，涉及一种光学透镜组件。

背景技术：

目前较为简易的获得能量均匀的环形光斑的方法是用平行度好、能量集中的点激光光斑打到合金材质或玻璃材质的反射锥镜上，利用反射锥镜的镜面反射得到环形光斑。因得到的环形光斑能量均匀、线直度好、宽度细且一致，所以在建筑、装修、包装等需要标示类的行业得到广泛应用。但当前需要多维度、多层次的激光标示，单一的环形激光标示已无法满足需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可利用单点光源生成多维度、多层次的环形光标的光学透镜组件。

为解决上述问题，本实用新型提供的解决方案如下：

光学透镜组件，包括光学透镜，所述光学透镜呈圆台状，每一所述光学透镜包括第一面、第二面和圆锥面，所述第一面的面积小于所述第二面的面积；

所述第一面和所述第二面为透光面，所述圆锥面为反射面；

所述光学透镜的数量至少为两个，每一所述光学透镜同轴排列；

相邻的所述光学透镜分为前端光学透镜和后端光学透镜，所述前端光学透镜的所述第二面与所述后端光学透镜的所述第一面相对；

所述前端光学透镜的所述第一面大于所述后端光学透镜的所述第一面，且不大于所述后端光学透镜的所述第二面。

光从光学透镜组件的前端光学透镜第一面射入，由第二面射出，同时从大端的光学透镜的圆锥面反射换向射出，由前端光学透镜第二面射出的光传递到后端光学透镜的第一面，每一光学透镜均会发出环形的光斑，从而得到多层次的环形光标。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜的所述圆锥面与所述第二面的夹角为45°。

圆锥面与第二面的45°夹角保证了，垂直于第一面或第二面射入的光能在水平向发射而出，反光性能较好，光线的方向性更好。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜之间的距离可调。

光学透镜之间的距离可调，即为分层的光环的间隙可调，从而能够满足不同层次间距的发光需求。

在示例性实施例中，还包括呈圆锥状的圆锥透镜，所述圆锥透镜的圆锥面为反射面；

所述圆锥透镜的圆锥面与设于所述光学透镜组件端部的所述光学透镜的所述第二面相对；

所述圆锥透镜的底面不小于与其相对的所述光学透镜的所述第一面。

圆锥透镜的加入使得光学透镜组件中的光均呈圆环状的透出，不在端面中透出，从而得到多层次的环形光标。

在示例性实施例中，所述圆锥透镜的圆锥面上镀有反射膜或所述圆锥透镜的圆锥面为金属镜面。

圆锥透镜的圆锥面上镀有反射膜使得其无论基材如何，均具有较好的反射特性，增加了反射光的散出，减少了在反射过程中光能的损失。

采用金属材料作为圆锥透镜的材料，并通过电镀或镜面加工等方式将圆锥透镜加工出金属镜面，进入金属内部的光能较少，而反射光能较多。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜由金属材料制成，每一所述光学透镜的圆锥面为金属镜面，且同轴的设有通孔。

采用中空的光学透镜的结构，使得光直接透出，减少了光在透镜中传递时由反射、折射等造成的能量的衰减。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜由透明材料制成，每一所述光学透镜的圆锥面上镀有反射膜。

圆锥透镜的圆锥面上镀有反射膜使得其无论基材如何，均具有较好的反射特性，增加了反射光的散出，减少了在反射过程中光能的损失。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜的所述第一面和所述第二面上镀有增透膜。

第一面和第二面上设有增透膜，使得光的透出效果更好，增加了透光率，减少了光能在传播过程中的损失。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜上同轴的设有通孔。

采用中空的光学透镜的结构，使得光直接透出，减少了光在透镜中传递时由反射、折射等造成的能量的衰减。

在示例性实施例中，每一所述光学透镜上的所述通孔的横截面积与每一所述光学透镜的所述第一面的横截面积相同。

最大程度的减小透镜材料的使用，同时最大程度的保证透光度，减少光能损失。

本实用新型的光学透镜组件采用至少两个光学透镜，通过光学透镜之间依据尺寸大小同轴堆叠布置，利用光学透镜圆锥面的圆锥面特性，使得射于其上的光呈圆环状的折射出来，同时光通过前端光学透镜的平面向后端光学透镜传递，并射于后端光学透镜的圆锥面上，又以圆环的形式反射而出。如此向后循环，是一种可利用单点光源生成多维度、多层次的环形光标的光学透镜组件。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例第一实施方式所提供的光学透镜组件的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例第一实施方式所提供的第一光学透镜的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例第二实施方式所提供的光学透镜组件的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例第二实施方式所提供的第一光学透镜的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-光学透镜组件；11-第一光学透镜；12-第二光学透镜；13-第三光学透镜；14-圆锥透镜。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对光学透镜组件进行更全面的描述。附图中给出了光学透镜组件的优选实施例。但是，光学透镜组件可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对光学透镜组件的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在光学透镜组件的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

实施例1

请一并参阅图1和图2，光学透镜组件1，包括至少两个光学透镜。光学透镜呈圆台状，每一光学透镜包括第一面、第二面和圆锥面，第一面的面积小于第二面的面积。第一面和第二面为透光面，圆锥面为反射面。

每一光学透镜的尺寸不同，光学透镜依据尺寸同轴排列。相邻的光学透镜包括前端光学透镜和后端光学透镜，前端光学透镜的第二面与后端光学透镜的第一面相对。前端光学透镜的第一面大于后端光学透镜的第一面，且不大于后端光学透镜的第二面。

上述，至少两个光学透镜两个光学透镜同轴排列。根据光的射入方向分为前端光学透镜和后端透镜。光先射入的光学透镜为前端透镜，后射入的为后端透镜。射入前端光学透镜的光一部分在反射后呈圆环散出，一部分传递到后端光学透镜上，后端的光学透镜同理的呈圆环状的将光散出。从而达到了利用一点光斑得到多维度、多层次的环状光标。

可以理解，前端光学透镜和后端光学透镜的是一种相对于光射入的顺序的说法，而不特指某一光学透镜。

本实施例中的光源为激光，激光穿过光学透镜组件1后得到多维度、多层次的环状激光标识。激光具有极强的定向发光特性，光速的发散度极小，大约只有0.001弧度，近乎于平行。同时激光的亮度极高。

本实施例中，光学透镜组件1包括三个光学透镜，三个光学透镜分别为第一光学透镜11、第二光学透镜12和第三光学透镜13。第一光学透镜11、第二光学透镜12和第三光学透镜13同轴依次排列，第一光学透镜11尺寸最大，第二光学透镜12、第三光学透镜13尺寸依次减小。第一光学透镜11的第二面与第二光学透镜12的第一面相对，第二光学透镜12的第二面与第三光学透镜13的第一面相对。

上述，第一面指每一光学透镜的小面，第二面指每一光学透镜的大面，圆锥面指每一光学透镜的圆锥面。

第一光学透镜11相对于第二光学透镜12和第三光学透镜13为前端光学透镜。第二光学透镜12相对于第一光学透镜11为后端光学透镜，相对于第三光学透镜13为前端光学透镜。第三光学透镜13相对于第一光学透镜11和第二光学透镜12为后端光学透镜。

本实施例中，第一光学透镜11、第二光学透镜12和第三光学透镜13为高度相等的圆台，每一光学透镜的圆锥面为金属镜面，且圆锥面与第二面的夹角均为45°。

本实施例中，第一光学透镜11的第一面与第二光学透镜12的第二面面积相等，第二光学透镜12的第一面与第三光学透镜13的第二面面积相等。

本实施例中，每一光学透镜上均设有与其同轴的通孔，且每一光学透镜上的通孔的横截面积与第一面的面积相等。可以理解，第一光学透镜11的第一面整个面透光，第一光学透镜11的第二面局部，即与第一面面积大小相等的局部透光。第二光学透镜12的第一面整个面透光，第二光学透镜12的第二面局部，即与第一面面积大小相等的局部透光。第三光学透镜13的第一面整个面透光，第三光学透镜13的第二面局部，即与第一面面积大小相等的局部透光。

每一光学透镜采用中空的结构，使得光直接透出，减少了光在透镜中传递时由反射、折射等造成的能量的衰减或损失。

每一光学透镜的材料为不透光的金属材料制成。在光学透镜的圆锥面上通过或电镀或镜面加工等方式使得圆锥面金属镜面，提高圆锥面的反射率。

入射光从光学透镜组件1的第一光学透镜11端垂直于第一面射入。入射光打在第一光学透镜11的圆锥面上，与圆锥面成45°夹角，经过金属镜面状的圆锥面的反射，反射光以与入射光呈90°夹角射出，即在水平方向射出。由于圆锥面的环形特性，其上反射的反射光呈圆环状的射出，从而形成环形光斑。同时，入射光透过第一光学透镜11的第二面传递向第二光学透镜12的第一面和第二光学透镜12的圆锥面。

从第一光学透镜11的第一面透出的光垂直地从第二光学透镜12的第一面射入。入射光打在第二光学透镜12的圆锥面上，与圆锥面成45°夹角，经过金属镜面状的圆锥面的反射，反射光以与入射光呈90°夹角射出，即在水平方向射出。由于圆锥面的环形特性，其上反射的反射光呈圆环状的射出，从而形成环形光斑。同时，入射光透过第二光学透镜12的第二面传递向第三光学透镜13的第一面和第三光学透镜13的圆锥面。

从第二光学透镜12的第一面透出的光垂直地从第三光学透镜13的第一面射入。入射光打在第三光学透镜13的圆锥面上，与圆锥面成45°夹角，经过金属镜面状的圆锥面的反射，反射光以与入射光呈90°夹角射出，即在水平方向射出。由于圆锥面的环形特性，其上反射的反射光呈圆环状的射出，从而形成环形光斑。同时，入射光透过第三光学透镜13的第二面透出。

本实施例中，光学透镜组件1还包括圆锥透镜14，圆锥透镜14呈圆锥状，圆锥透镜14的圆锥面为反射面。圆锥透镜14的圆锥面为同样的金属镜面，具有优良反射率。圆锥透镜14的圆锥面和底平面之间成45°夹角。圆锥透镜14的底面面积与第三光学透镜13的第一面面积相等。

光学透镜组件1的两端分别为第一光学透镜11的第一面和第三光学透镜13的第二面。圆锥透镜14的圆锥面与设于光学透镜组件1端部的光学透镜的第二面相对，即圆锥透镜14的圆锥面与第三光学透镜13的第二面相对。

从第二光学透镜12的第一面透出的光垂直地从第三光学透镜13的第一面射入。入射光打在第三光学透镜13的圆锥面上，与圆锥面成45°夹角，经过金属镜面状的圆锥面的反射，反射光以与入射光呈90°夹角射出，即在水平方向射出。由于圆锥面的环形特性，其上反射的反射光呈圆环状的射出，从而形成环形光斑。由于圆锥透镜14的圆锥面并不透光，又因为圆锥透镜14的底面与第三光学透镜13的第一面的面积相等，所以没有光从圆锥透镜14的底面射出。由此，入射光经过第一光学透镜11、第二光学透镜12、第三光学透镜13和圆锥透镜14后形成了四个分层的、呈立体分布的光环传递而出。

每一光学透镜和圆锥透镜14之间的距离可调节，即为分层的光环的间隙可调，从而能够满足不同层次间距的发光需求。

本实施例中，第一光学透镜11与第二光学透镜12之间有一定的间隙，从第一光学透镜11与第二光学透镜12上反射出的光环有一定的间隙。第二光学透镜12和第三光学透镜13相接，从第二光学透镜12和第三光学透镜13上反射出的光环相接，形成了宽度更大的光环。圆锥透镜14和第三光学透镜13之间有一定的间隙，从圆锥透镜14和第三光学透镜13上反射出的光环有一定的间隙。

在其他实施例中，每一光学透镜和圆锥透镜14之间还可以采用其他的布置方式，光学透镜的数量也不一定是三个，还可以是2、4个等。

实施例2

请一并参阅图3和图4，本实施例与实施例1的区别在于，光学透镜组件1包括第一光学透镜11、第二光学透镜12和圆锥透镜14，且各个透镜由玻璃或光学塑料等透明材料制成。第一光学透镜11、第二光学透镜12和圆锥透镜14的圆锥面上均镀有所应用的光的波长的全反膜。第一光学透镜11和第二光学透镜12各自的第一面和第二面，即各自的平面上镀有增透膜。

在光学表面上镀一层折射率高于基体材料的薄膜，即为全反膜，可以增加光学表面的反射率。增透膜则与全反膜相反，在光学表面上镀一层折射率低于基体材料的薄膜，即为增透膜，可以降低光学表面的反射率。

第一光学透镜11和第二光学透镜12之间有一定的间隙，第二光学透镜12和圆锥透镜14之间有一定的间隙。

由于第一光学透镜11、第二光学透镜12和圆锥透镜14由玻璃或光学塑料等透明材料制成。因而除了各个透镜的圆锥面以外的其余面均为透光面。本实施例中，第一光学透镜11和第二光学透镜12为实心透镜，即不设有通孔。第一光学透镜11的高度为第二光学透镜12的高度的两倍。从而第二光学透镜12的圆锥面的长度为第一光学透镜11圆锥面长度的两倍，因而第二光学透镜12反射出的光环的宽度为第一光学透镜11光环的宽度的两倍。

在另一实施例中，由玻璃或光学塑料等透明材料制成的光学透镜带有通孔，为中空的透镜。

经过第一光学透镜11、第二光学透镜12和圆锥透镜14的光，变为了三个空间分层分布的光环。

本实用新型的光学透镜组件具有如下有益效果：

本实用新型的光学透镜组件采用至少两个光学透镜，通过光学透镜之间依据尺寸大小同轴堆叠布置，利用光学透镜圆锥面的圆锥面特性，使得射于其上的光成圆环状的折射出来，同时光通过前端光学透镜的平面向后端光学透镜传递，并射于后端光学透镜的圆锥面上，又一圆环的形式反射而出。如此向后循环，是一种可利用单点光源生成多维度、多层次的环形光标的光学透镜组件。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。