一种聚光透镜及灯具的制作方法

本发明涉及光学
技术领域：
，更具体地说，是涉及一种聚光透镜及灯具。
背景技术：
：led光源为一种主流光源，其广泛地应用于照明
技术领域：
中，具有体积小、寿命长和效率高等优点。但是，led光源因自身的物理特性的影响，其发光角度很大，容易扩散，在使用led光源时需要对其进行聚光。目前要实现较小角度的出光效果需要较大尺寸的透镜，不利于产品的小型化。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种聚光透镜，以解决现有技术中存在的聚光透镜体积大的技术问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种聚光透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括，入光面；出光面，与所述出光面相对设置；第一全发射面，设置于所述出光面内且向所述透镜本体内凹陷；第二全反射面，其形成于所述透镜本体的侧面并且邻接所述入光面；以及第三全反射面，其形成于所述透镜本体的侧面并且邻接于所述出光面和所述第二全反射面之间；一部分光线由所述入光面入射后射向第一全反射面，并依次经由所述第一全发射面和第三全反射面全反射后由所述出光面射出，另一部分光线由所述入光面入射后射向所述第二全反射面，并经由所述第二全反射面全反射后由所述出光面射出。进一步地，所述透镜本体的形状自所述入光面朝所述出光面的方向呈渐扩状，所述第三全反射面扩大的幅度大于所述第二全反射面的扩大幅度。进一步地，所述入光面和所述出光面沿所述透镜本体的光轴的投影形状为圆形。进一步地，所述透镜本体还包括邻接于所述第三全反射面和所述出光面之间的竖直面进一步地，所述出光面朝所述透镜本体的内部内凹，所述出光面的母线为弧线段或者直线段。进一步地，所述出光面与所述第一全反射面之间邻接设置有连接面，所述连接面倾斜设置。进一步地，所述第一全反射面的母线为曲率连续弧线段或者直线段。进一步地，所述第二全反射面的母线为曲率连续的弧线段或者直线段，所述第三全反射面的母线为曲率连续的弧线段或者直线段。进一步地，所述入光面的中部内凹形成用于设置所述光源的容置槽，所述容置槽的侧壁形成第一入射面，所述容置槽的底壁设置有环状凸台，所述环状凸台的表面形成第二入射面。本发明的另一目的在于提供一种灯具，包括光源和上述的透镜，所述光源设置于所述透镜上。本发明提供的聚光透镜及灯具的有益效果在于：通过将聚光透镜的第二全反射面邻接入光面设置，将光源朝自身周向射出的光线反射至出光面，聚焦光源的部分光线；同时通过设置位于出光面中部的第一全反射面，将光源朝自身上方射出的光线反射至第三全反射面上，聚焦光源的剩余部分光线，可以理解的是，通过在透镜本体的侧面形成两个不同并且邻接的全反射面反射光源发出的不同角度的光线，这样可以有效地缩小透镜本体的尺寸。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的聚光透镜的一种角度的立体结构图；图2是本发明实施例提供的聚光透镜的另一种角度的立体结构图；图3是本发明实施例提供的聚光透镜的剖面图；图4是本发明实施例提供的聚光透镜的第一种光路图；图5是本发明实施例提供的聚光透镜的第二种光路图。图中各附图标记为：透镜本体1第一全反射面5容置槽9入光面2第二全反射面6第一入射面91光源3第三全反射面7环状凸台92出光面4连接面8第二入射面921具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明，而不是指示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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种聚光透镜，该聚光透镜用聚焦光源发出的光线，使得光线平行或者相交于透镜的光轴上，在本实施例中该光源通常为led光源，led光源的发光角度多数为120°，部分led光源的发光角度可以达到180°。该聚光透镜包括，透镜本体1；透镜本体1包括：入光面2，其用于设置光源3；出光面4，其与入光面2相对设置；第一全反射面5，其形成于出光面3内并且向透镜本体1内凹陷；第二全反射面6，其形成于透镜本体1的侧面并且邻接入光面2；以及第三全反射面7，其形成于透镜本体1的侧面并且邻接于出光面4和第二全反射面6之间；一部分光线由入光面2入射后射向第一全反射面5，并依次经由第一全发射面5和第三全反射面7全反射后由出光面4射出，另一部分光线由入光面2入射后射向第二全反射面6，并经由第二全反射面6全反射后由出光面4射出。本实施例提供的聚光透镜的工作原理如下：如图4和图5所示，发出散射光的光源3设置于入光面2处，其中光源3朝自身周向射出的光线直接照射在第二全反射面6上，并且在第二全反射面6上发生全反射，进而朝出光面4传导，此时，经过第二全反射面6反射的光线平行于透镜本体1的光轴，也可以以偏向光轴的方向传导，最终以上两种方向的光线经过出光面4射出后形成平行光或者汇聚光，具体通过调整第二全反射面6的形状或者参数来实现射出平行光或者汇聚光；另外，光源3朝自身上方射出的光线照射在第一全反射面5上，并且在第一全反射面5上发生全反射，进而朝第二全反射面6传导，再在第二全反射面6上发生全反射并且朝出光面4传导，进而从出光面4射出，同样地，经过第三全反射面7反射的光线平行于透镜本体1的光轴，也可以以偏向光轴的方向传导，最终以上两种方向的光线经过出光面4射出后形成平行光或者汇聚光，具体通过调整第三全反射面7的形状或者参数来实现射出平行光或者汇聚光。本实施例提供的聚光透镜的有益效果在于：通过第二全反射面6邻接入光面2设置，将光源3朝自身周向射出的光线反射至出光面4，聚焦光源3的部分光线；同时通过设置位于出光面4中部的第一全反射面5，将光源3朝自身上方射出的光线反射至第三全反射面7上，聚焦光源3的剩余部分光线，可以理解的是，通过在透镜本体1的侧面形成两个不同并且邻接的全反射面反射光源3发出的不同角度的光线，这样可以有效地缩小透镜本体1的尺寸。进一步地，透镜本体1的形状自入光面2朝出光面4的方向呈渐扩状。可以理解的是，通过上述设计可以使得光源3的光线可以逐步地被位于透镜本体1侧面的全反射面反射。具体地，第三全反射面7扩大的幅度大于第二全反射面6的扩大幅度，可以理解的是，第三全反射面7的曲率或者斜率大于第二全反射面6的曲率或者斜率。进一步地，入光面2和出光面4沿透镜本体1的光轴的投影形状为圆形。在本实施例中，可以理解的是，入光面2和出光面4均设置为圆形，也即整个透镜本体1的形状大致呈圆台形状，通过上述设计可以使得经过本实施例的聚光透镜射出的光线最终会形成圆形光斑。进一步地，入光面2、出光面4、第一全反射面5、第二全反射面6和第三全反射面7的中心轴与透镜本体1的光轴重合。进一步地，透镜本体1还包括邻接于第三全反射面7和出光面4之间的竖直面10，该竖直面10的平行于透镜本体1的光轴，该竖直面10用于全反射光线，避免光源3的光线从该处溢出，另外，该竖直面10起过渡第三全反射面7和出光面4之间，避免产生较尖锐的尖角，同时也方便聚光透镜的安装。进一步地，出光面4朝透镜本体1的内部内凹，入光面2的母线为弧线段或者直线段。在本实施例中，通过将出光面4设置为内凹结构可以缩小聚光透镜在径向上的尺寸，具体为将第二全反射面6和第三全反射面7的形状和参数调整为经过上述两个全反射面后的光线偏向透镜本体1的光轴的方向射出，进而传导至出光面4上，具体调整出光面4的曲率或者倾斜角度；由于出光面4内凹，因此光线在经过出光面4折射后，光线的方向会调整为平行或者大致平行于透镜本体1的光轴射出，如果出光面4为平面结构，那么要得到平行光轴射出的光线时，需要将第二全反射面6和第二全反射面6在径向上设置为较大尺寸，因此，出光面4设置为内凹结构减小了整个聚光透镜的径向尺寸。进一步地，出光面4与第一全反射面5之间邻接设置有连接面8。可以理解使得，连接面8沿光轴的投影面积大于第一全反射面5的投影面积，在本实施例中，通过设置连接面8可以反射光源3朝自身上方射出的光线，避免光源3朝上方射出的未照射于第一全反射面5上而直接从出光面4射出；另外，通过设置连接面8可以使得第一全反射面5的内凹结构的深度更大，即第一全反射面5更靠近入光面2，即靠近光源3设置，这样可以避免光源3射出的光线产生重影现象，使得光斑更清晰。进一步地，第一全反射面5的母线为弧线段或者直线段。优选地，在本实施例中，该母线为曲率连续的弧线段，经过第一全反射面5反射的光线会更均匀地射向第三全反射面7。进一步地，第二全反射面6的母线为弧线段或者直线段。优选地，在本实施例中，该母线为曲率连续的弧线段，经过第二全反射面6反射的光线会更均匀地射出出光面4。进一步地，第三全反射面7的母线为弧线段或者直线段。优选地，在本实施例中，该母线为曲率连续的弧线段，经过第三全反射面7反射的光线会更均匀地射出出光面4。进一步地，入光面2的中部内凹形成用于设置光源3的容置槽9，容置槽9的侧壁形成第一入射面91，容置槽9的底壁设置有环状凸台92，环状凸台92的表面形成第二入射面921。可以理解的是，光源3朝自身四周射出的光线经过第一入射面91进入透镜本体1内，再射向第二全反射面6，光源3朝自身上方射出的光线经过第二入射面921进入透镜本体1内，再射向第一全反射面5，然后在第一全反射面5发生全反射后射向第二全反射面6，在本实施例中，通过在容置槽9的底壁设置环状凸台92以形成第二入射面921，对光源3的光线进行一次整形，为下一步的聚光做光学准备。本实施例还提供一种灯具，包括光源和如上述的聚光透镜，光源设置于透镜上。包括上述聚光透镜的灯具具有尺寸小的优点。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12