环形透镜及灯具的制作方法

1.本发明涉及一种透镜，特别是一种用于灯具的环形透镜,以及包括该环形透镜的灯具。


背景技术：

2.灯具是人类征服黑夜的一大发明，将黑夜变为白昼，扩展了人类活动的范围和活动时间，led的发展更是给灯具设计带来了更多的设计空间。普通灯具通常使用e14、e27光源或直接使用led光源板模块发光打在透光灯罩上，光效比较简单、不均匀，无法满足当前用户对光效多样化的个性需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决灯具光源光效简单、不均匀的问题，提供一种透镜来队对光源进行配光，实现均匀发光的目的。
4.本发明为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种环形透镜，从其截面上看包括相对设置的上表面和下表面，以及相对设置的分别连接所述上表面和下表面的第一侧面和第二侧面，所述环形透镜由所述截面绕中心轴环绕而成，其特征在于：所述下表面包括支撑面和入光面，所述入光面限定出容纳光源的入光腔，所述第一侧面为反射面，设置在靠近所述中心轴的一侧，所述第二侧面设置背离所述中心轴的一侧，所述第二侧面和所述上表面为出光面，光线经由所述入光面入射后，一部分经过所述第二侧面或所述上表面出射，向靠近所述环形透镜外侧方向偏折，另一部分经所述第一侧面反射后由所述上表面出射，向靠近所述环形透镜外侧方向偏折。
5.优选地，在所述第一侧面表面设置有反射层，所述反射层由镀膜、喷涂反射材料或设置反射纸而形成。
6.优选地，所述第一侧面为一连续平滑曲面，向所述环形透镜外侧凸出。
7.优选地，所述入光面包括依次连接的第一入光面、第二入光面、第三入光面，所述第二入光面和所述上表面相对设置，所述第一入光面一端连接所述第一侧面，另一端连接所述第二入光面，所述第三入光面一端连接所述第二入光面，另一端连接所述支撑面。
8.优选地，在所述截面上，所述第二入光面的截面为向所述环形透镜外侧凸出的曲线，所述第一入光面和所述第三入光面的截面为直线。
9.优选地，所述第二侧面包括彼此连接的第一曲面段和第一平面段，所述第一曲面段连接所述支撑面，为向所述环形透镜外侧凸出的平滑曲面，所述第一平面段连接所述第一曲面段和所述上表面，从所述第三入光面入射的光线从所述第二侧面出射。
10.优选地，所述第二侧面设置有喷砂处理层。
11.优选地，所述上表面包括依次连接的第一光学面、第二光学面、第三光学面，所述第一光学面连接所述第一侧面，所述第三光学面连接所述第二侧面，经所述第一侧面反射后的光从所述第一光学面出射，经所述第二入光面入射的光线部分从所述第二光学面出
射，所述第三光学面为反射面，经所述第二入光面入射的光线部分在所述第三光学面处反射后由所述第二侧面出射。
12.优选地，所述第一光学面包括彼此连接的第二曲面段和第二平面段，所述第二曲面段连接所述第二光学面，为向所述环形透镜外侧凸出的平滑曲面，所述第二平面段连接所述第二曲面段和所述第一侧面，所述第二平面段和所述支撑面平行。
13.优选地，所述第二光学面为向所述环形透镜外侧凸出的平滑曲面，所述第三光学面为向所述环形透镜外侧凸出的平滑曲面。
14.本技术还提供一种灯具，其特征在于：所述灯具包括光源及如上所述的透镜，所述光源容置于所述透镜的所述入光腔。
15.本发明提供的透镜采用曲面加反射面的设计，实现分区域配光，使得接收面上的光分布均匀。环形透镜led灯珠可在环形方向上排布自由，功率以及色温分布更加灵活。透镜局部采用喷砂工艺，消除杂散光。
附图说明
16.图1是本发明环形透镜一优选实施例的剖面结构示意图；图2是图1优选实施例的立体结构示意图；图3是本发明灯具一优选实施例的结构示意图；图4是图3灯具的光路示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于灯具的环形透镜作进一步的详细说明。
18.本技术一优选实施例的环形透镜51其截面如图1所示，由该截面绕中心轴z环绕而形成如图2所示的环形透镜51。从图1截面上看，环形透镜51包括相对设置的上表面2和下表面1，以及相对设置的分别连接所述上表面2和下表面1的第一侧面3和第二侧面4。
19.下表面1包括支撑面102和入光面101。入光面101包括依次连接的第一入光面1011、第二入光面1012、第三入光面1013。其中第二入光面1012和上表面2相对设置，第一入光面1011一端连接第一侧面3，另一端连接第二入光面1012，第三入光面1013一端连接第二入光面1012，另一端连接支撑面102。第一入光面1011、第二入光面1012和第三入光面1013限定出容纳光源的入光腔。在图1截面上，第二入光面1012的截面为向环形透镜51外侧凸出的曲线，第一入光面1011和第三入光面1013的截面为直线。
20.第一侧面3为反射面，设置在靠近中心轴z的一侧，为一向环形透镜51外侧凸出的连续平滑曲面。在图1中，由于曲面的角度光线在第一侧面3并不能直接实现全反射，因此第一侧面3表面设置有反射层，反射层可以由镀膜、喷涂反射材料或设置反射纸而形成。光线由入光面101入射后，有一部分打向第一侧面3，经第一侧面3反射后由上表面2出射，出射光线向靠近环形透镜51外侧方向偏折。另一部分光线则不经过反射，由入光面101入射后，从第二侧面4或上表面2出射，同样向靠近环形透镜51外侧方向偏折。本实施例环形透镜51的第二侧面4和上表面2均为出光面。
21.第二侧面4设置背离中心轴z的一侧，包括彼此连接的第一曲面段402和第一平面
段401，第一曲面段402连接支撑面102，为向环形透镜51外侧凸出的平滑曲面。第一平面段401连接第一曲面段402和上表面2。从第三入光面1013入射的光线从第二侧面4出射，这部分光线出射角度大。目前市场上的灯具通常采用led作为光源，而根据led的发光特点（蓝色晶片激发黄色荧光粉），以及led荧光粉涂覆工艺的特点，led本身的发光颜色就不均匀，由led中心到两侧大角度方向呈现一定的由蓝到黄的变化，大角度出光通常偏黄。为解决该问题，我们在第二侧面4上设置喷砂处理层，将第一曲面段402和第一平面段401表面做喷砂处理，增加了透镜的混光和漫散射，打散了黄光从而使得被照射面的光分布过渡更为均匀。
22.如前所述，本实施例中的环形透镜51上表面2和第二侧面4同为出光面。如图1所示，上表面2包括依次连接的第一光学面201、第二光学面202、第三光学面203。其中第一光学面201连接第一侧面3，第一光学面201包括彼此连接的第二曲面段2012和第二平面段2011，第二曲面段2012连接第二光学面202，为向环形透镜51外侧凸出的平滑曲面，第二平面段2011连接第二曲面段2012和第一侧面3，第二平面段2011和支撑面102平行。由第一入光面1011入射的光线经第一侧面3反射后的光从第一光学面201出射。第二光学面202连接在第一光学面201和第三光学面203之间，为向环形透镜51外侧凸出的平滑曲面，经所述第二入光面102入射的光线部分从第二光学面202出射。第三光学面203连接第二侧面4和第二光学面202，为向环形透镜51外侧凸出的平滑曲面，且第三光学面203为反射面，经所述第二入光面102入射的光线部分在第三光学面203处被反射，后由第二侧面4出射。
23.本技术一优选实施例的灯具如图3，包括基座53、灯罩54、环形透镜51、光源52。光源52设置在基座53上呈环形排布，环形透镜51包括环形入光面101覆盖光源52，灯罩54罩设在环形透镜51外。光源3 发出的光线由入光面101进入环形透镜51，出射后均匀地打在灯罩54上。具体光路图如图所示，打向中心轴z的光线，如图中光线1经过第一入光面1011折射后被第一侧面3反射再由上表面2中的第一光学面201折射后打向灯罩54的上方，使得灯罩54上方被打亮。光源52发出的向上的光线2经过第一入光面1012与上表面2中的第二光学面202折射后打向灯罩54的偏上方，使得灯罩54偏上方区域被打亮。光线3经过第二入光面1012与第二侧面4的第一平面段401的折射，被打向灯罩54中间方向，使得灯罩54中间部分区域被打亮。光线4通过第三入光面1013与第二侧面4的第一曲面段402的折射作用后打向灯罩54下方，使得灯罩54下方区域被打亮。通过上述不同曲面和反射面的组合，分段控光，使得灯罩54表面整体发光均匀，实现良好的照明效果。
24.图3仅为本技术灯具的一个具体应用示例，在其他较佳实施例中灯具可以为各种其他造型，基座53和灯罩54均可以各种不同的形状，其连接方式也可根据造型的不同而灵活设置。另外环形透镜1还可用于球泡，壁灯、台灯等各类灯具，本技术对此不作限定。
25.上文对本技术优选实施例的描述是为了说明和描述，并非想要把本技术穷尽或局限于所公开的具体形式，显然，可能做出许多修改和变化，这些修改和变化可能对于本领域技术人员来说是显然的，应当包括在由所附权利要求书定义的本技术的范围之内。