一种透镜、透镜组件及其照明装置的制作方法

1.本实用新型涉及照明设备技术领域，尤其涉及一种透镜、透镜组件及其照明装置。


背景技术：

2.照明装置是人们日常用于照明的常用设备。照明装置的使用可以大大方便人们日常室内或户外使用。对于不同的用户，对照明装置的性能要求也不同。照明装置的聚光性、射程都都是用户较为关注的性能。
3.目前市场上的照明装置使用的透镜，其内形成有多个并排的透镜腔体，透镜腔体处于同一水平面，led灯珠的排布都是在同一个基板上，每个led灯珠都放在同一个平面上。多颗led灯珠集成到同一个透镜的各个透镜腔体中时，各个led灯珠的发光面处于同一平面上，透镜腔体之间或独立互不干涉或部分交集。在这种光学方案里，每个led灯珠对应的透镜腔体分到空间相对有限，每个透镜腔体的直径都比较小，空间不足，聚光性能差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种透镜、透镜组件及其照明装置，聚光性能好。
5.本实用新型公开了一种透镜,包括主透镜部和副透镜部；主透镜部和副透镜部呈实体透明状，副透镜部与主透镜部连接，且副透镜部位于主透镜部的底部；副透镜部相对于主透镜部朝远离主透镜部的方向延伸；主透镜部和副透镜部的底部皆开设有凹槽。
6.可选地，主透镜部的底部与副透镜部的顶部处在同一水平面上。
7.可选地，主透镜部上设置有朝向副透镜部方向延伸的侧连接部，副透镜部与侧连接部连接，侧连接部朝外倾斜1-2
°
。
8.可选地，副透镜部至少有两个。
9.可选地，透镜的直径为40mm,主透镜部的高度为16mm，主透镜部的内孔直径为10mm，副透镜部的出光圆柱直径为6-15mm。
10.可选地，副透镜部的出光圆柱直径为9-10mm。
11.本实用新型还公开了一种透镜组件，包括电路基板和如上述的透镜；电路基板上设置有主光源件和副光源件，主光源件插入到主透镜部的凹槽中，副光源件插入到副透镜部的凹槽中，副光源件的发光平面低于主光源件的发光平面。
12.可选地，副光源件和副透镜部至少有两个，副光源件之间的发光平面不在同一平面。
13.可选地，电路基板上设置有凸起抬高的安装部，主光源件安装在安装部上，以使副光源件的发光平面低于主光源件的发光平面。
14.本实用新型还公开了一种照明装置，包括如上述的透镜组件。
15.本实用新型的透镜设置有主透镜部和副透镜部，主透镜部和副透镜部的底部皆开设有凹槽，凹槽供光源件插入，光源件在主透镜部和副透镜部皆拥有完整的空间，从而保证了主透镜部和副透镜部的出光直径，提高了主透镜部和副透镜部聚光性能，使得本实用新
型透镜的聚光性能好。
附图说明
16.所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
17.图1是本实用新型实施例照明装置的示意图；
18.图2是本实用新型实施例照明装置的局部示意图；
19.图3是本实用新型实施例副透镜部直径为6mm时主光源件的光斑效果图；
20.图4是本实用新型实施例副透镜部直径为10mm时主光源件的光斑效果图；
21.图5是本实用新型实施例副透镜部直径为15mm时主光源件的光斑效果图；
22.图6是本实用新型实施例副透镜部直径为6mm时副光源件的光斑效果图；
23.图7是本实用新型实施例副透镜部直径为10mm时副光源件的光斑效果图；
24.图8是本实用新型实施例副透镜部直径为15mm时副光源件的光斑效果图；
25.图9是本实用新型实施例副透镜部直径为6mm时，主光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图；
26.图10是本实用新型实施例副透镜部直径为10mm时，主光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图；
27.图11是本实用新型实施例副透镜部直径为15mm时，主光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图；
28.图12是本实用新型实施例副透镜部直径为6mm时，副光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图；
29.图13是本实用新型实施例副透镜部直径为10mm时，副光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图；
30.图14是本实用新型实施例副透镜部直径为15mm时，副光源件光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图。
31.其中，1、筒头；11、安装腔体；111、出光口；2、透镜；21、主透镜部；211、侧连接部；212、凹槽212；22、副透镜部；3、电路基板；31、主光源件；32、副光源件；33、安装部；4、筒身；5、电池仓。
具体实施方式
32.需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
33.下面参考附图和可选的实施例对本实用新型作详细说明。
34.如图1和图2所示，作为本实用新型的一实施例，公开了一种透镜2,可以应用于照明手电筒等照明装置，透镜2包括主透镜部21和副透镜部22；主透镜部21和副透镜部22呈实体透明状，副透镜部22与主透镜部21连接，且副透镜部22位于主透镜部21的底部，副透镜部
22与主透镜部21连通；副透镜部22相对于主透镜部21朝远离主透镜部21的方向延伸；主透镜部21和副透镜部22的底部皆开设有凹槽212。
35.本实用新型的透镜2设置有主透镜部21和副透镜部22，主透镜部21和副透镜部22的底部皆开设有凹槽212，凹槽212供光源件插入，光源件在主透镜部21和副透镜部22皆拥有完整的空间，从而保证了主透镜部21和副透镜部22的出光直径，提高了主透镜部21和副透镜部22聚光性能，使得本实用新型透镜2的聚光性能好。
36.具体地，主透镜部21位于透镜2的中间位置，透镜部22位于主透镜部21的侧下方。
37.可选地，副透镜部2至少有两个，副光源件32之间的发光平面不在同一平面，实现位置不同的副光源件32配置。
38.可选地，主透镜部21的底部与副透镜部2的顶部处在同一水平面上，即副透镜部2的出光口111处在主透镜部21底部所在水平面上。
39.可选地，主透镜部21上设置有朝向副透镜部2方向延伸的侧连接部211，副透镜部2与侧连接部211连接，侧连接部211朝外倾斜1-2
°
。主透镜部21的反射曲面会阻挡副透镜部2分的出光。在本方案中，侧连接部211朝外倾斜1-2
°
，形成倾斜角α，侧连接部211部不会阻挡副透镜部2分的出光，从而将副透镜2的光导出，减少侧连接部211占据主透镜部21的面积。侧连接部211朝外的倾斜角α即是拔模角度，在不影响出模的情况下，拔模角度越小越好，以减少侧连接部211占据主透镜部21的面积。在本方案中倾斜角α优选为1-2
°
。
40.如图1和图2所示，本实用新型还公开了一种透镜组件，包括电路基板3和如上述的透镜2；电路基板3上设置有主光源件31和副光源件32，主光源件31插入到主透镜部21的凹槽212中，副光源件32插入到副透镜部22的凹槽212中，副光源件32的发光平面低于主光源件31的发光平面。
41.本实用新型的透镜组件，主光源件31插入到主透镜部21中，副光源件32插入到副透镜部2中，从而使得副光源件32的发光平面与主光源件31的发光平面不在同一平面上，主光源件31占据主透镜部21的全部空间，而副光源件32也拥有完整的空间，从而保证了主透镜部21的出光直径，使得主光源件31有足够的聚光性能。而副光源件32也因为有相对完整的空间，所以副光源件32的聚光性能和光斑也更好，最终使得本实用新型的聚光性能好。
42.具体地，主光源件31和副光源件32为led灯珠。具体地，副光源件32和副透镜部2至少有两个，副光源件32之间的发光平面不在同一平面，实现位置不同的副光源件32配置。
43.可选地，副光源件32的安装高度低于主光源件31的安装高度，以使副光源件32的发光平面低于主光源件31的发光平面。在本方案中，副光源件32的安装高度低于主光源件31的安装高度，配合相对于主透镜部21朝电路基板3延伸的副透镜部2，可以保证副光源件32和主光源件31都有完整、足够的空间。
44.具体地，电路基板3上设置有凸起抬高的安装部33，主光源件31安装在安装部33上，实现副光源件32的安装高度低于主光源件31的安装高度的目的，方便副光源件32和主光源件31分别插入到副透镜部2和主透镜部21中。
45.具体地，设置于主透镜部21底部的副透镜部2的出光直径越大，副透镜部2的聚光性能就可以做得越好，即聚光角度就可以做得越小；但是副透镜部2的出光圆柱直径越大，对主透镜部21曲面的占用就越多，主透镜部21的出光效率会越低。
46.可选地，透镜2的直径为40mm,主透镜部21的高度为16mm，主透镜部21的内孔直径
为10mm，副透镜部2的出光圆柱直径为6-15mm。主光源件31为luminus sft70白光,副光源件32为luminus sft20绿光。主光源件31和副光源件32的光学性能参数对比如下，见下表：
[0047][0048][0049]
由上表可知，当副透镜部2的出光圆柱直径d不断增大时，主透镜部21的聚光角度几乎没有改变，透光率逐渐降低，由90％逐渐下降到73.8％，光通量也逐渐降低，由3000lm逐渐下降到2460lm,射程逐渐减小，由730米逐渐下降到597米；副透镜部2的透光率几乎没有改变，光通量也没有改变，聚光角度逐渐变小，由26度逐渐减小到11度，射程逐渐增大，由85米逐渐增大到186米。据此，可以根据设计任务需求的不同，选择最合适的副透镜部2出光圆柱直径d作为设计方案的选择。
[0050]
具体地，副透镜部2的出光圆柱直径为9-10mm，结合表一的数据可知，主光源件31的透光率可以达到85％以上，主光源件31的光斑射程可以达到650米以上，副光源件32聚光性能好，适用于狩猎场景使用的照明装置的光学设计，使得主光源件31具有较远的射程满足搜寻猎物的需求，同时使得副光源件32的光斑圆整且聚光，以便靠近猎物时可以锁定猎物且不惊扰到猎物。具体地，主光源件31发射白色光线，副光源件32发射绿色光线。
[0051]
可选地，副透镜部2的出光圆柱直径为15mm，副光源件32的射程远。
[0052]
具体地，图3至图5分别是副透镜部2直径为6mm、10mm、15mm时，主光源件31的光斑效果图。图6至图8分别是副透镜部2直径为6mm、10mm、15mm时，副光源件32的光斑效果图。
[0053]
具体地，图9至图11分别是副透镜部2直径为6mm、10mm、15mm时，主光源件31光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图。图12至图14分别是副透镜部2直径为6mm、10mm、15mm时，副光源件32光角度(横坐标)和光强(纵坐标)的关系图。
[0054]
如图1和图2所示，本实用新型还公开了一种照明装置，包括如上述的透镜组件。具体地，照明装置还包括筒头1，筒头1内形成具有出光口111的安装腔体11；电路基板3安装在
安装腔体11底部，透镜2安装在安装腔体11中，且位于出光口111和电路基板3之间。具体地，副透镜部2相对于主透镜部21朝电路基板3方向延伸。
[0055]
本实用新型的照明装置，透镜2设置有主透镜部21和副透镜部2，副透镜部2相对于主透镜部21朝电路基板3方向延伸，主光源件31插入到主透镜部21中，副光源件32插入到副透镜部2中，从而使得副光源件32的发光平面与主光源件31的发光平面不在同一平面上，主光源件31占据主透镜部21的全部空间，而副光源件32也拥有完整的空间，从而保证了主透镜部21的出光直径，使得主光源件31有足够的聚光性能。而副光源件32也因为有相对完整的空间，所以副光源件32的聚光性能和光斑也更好，最终使得本实用新型的聚光性能好。
[0056]
具体地，主透镜部21的端部与出光口111对接以出光，主透镜部21的端部边缘一周设置凸沿，凸沿卡装在位于出光口111内壁面上的卡槽中。卡槽中安装有密封圈，密封圈压紧在凸沿的上表面，起到密封防水的作用。
[0057]
具体地，照明装置还包括筒身4，筒身4与筒头1连接。筒身4设置有用于安装电池的电池仓5。电池为照明装置供电。
[0058]
以上内容是结合具体的可选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。