一种可调光斑的照明结构的制作方法

本实用新型涉及光学领域，具体的说，尤其涉及一种可调光斑的照明结构。

背景技术：

目前可实现光斑变化的是一种变焦透镜，通过一个透镜来实现不同光束角和光斑大小的变化，但是这种透镜仅仅能实现均匀光斑的变化，而且对于大面积发光光源来说，存在一定的局限性。对于存在阶跃变化的光斑则无法达到预期效果，阶跃光斑指的是在规定的角度范围内，光斑内部形成均匀的光强分布或光强分布差别通过人眼不能明显分辨，而光斑边缘的光强分布存在明显的界限，亮度出现骤减为零或人眼不能明显分辨的情况，此时边缘的光色一致，光斑内部光色均匀。阶跃型的光斑在照明方面具有极强的对比，能够凸显目标物体，特别受到商业照明的欢迎。

对照明效果具有较高要求的应用环境，例如博物馆、商业照明、家居装饰、陈列展示和墙面照明等，现有的照明结构无法满足对照明效果的需求。

技术实现要素：

为了克服现有的照明效果不能满足需求，光斑变化不能调控的问题，本实用新型提供一种可调光斑的照明结构，该结构能够形成阶跃型光斑或均匀光斑，照明效果适用于多种环境。

一种可调光斑的照明结构，包括光源、准直透镜和调光片，所述的光源安装在准直透镜的一端，所述的调光片设在准直透镜相对于光源的另一侧，所述的光源、准直透镜和调光片的纵向中线重叠，准直透镜提高光学利用率，调光片能够形成均匀光斑或阶跃型光斑。

优选的，所述的调光片为凸透镜，所述的调光片上设有若干个球面状的基圆，所述的基圆环绕调光片的中心点设置，基圆分布在调光片上形成n圈基圆，相邻基圆之间有部分重叠，相邻两圈的相对应基圆的圆心之间距离为d，同一圈两基圆圆心距离为d，所述的基圆半径为r，每圈同心圆上基圆的数量为nτ=2*π*n*d/d，该凸透镜设计能够产生均匀光斑。

优选的，所述的d范围值是0.5mm<d<5mm，所述的d的范围值是0.5mm<d<2r，n为整数。

优选的，所述的r的范围值为1mm<r<5mm。

优选的，所述的调光片包括上凸透镜和与之连接的下凸透镜，所述的上凸透镜的直径大于下凸透镜的直径，所述的上凸透镜和下凸透镜的纵向中线重叠，所述的上凸透镜设置在下凸透镜相对于准直透镜的另一侧，该凸透镜设计能够产生阶跃型光斑。

优选的，所述的准直透镜内设有圆柱形的凹槽，凹槽的设计能够减少准直透镜的材料，从而降低生产成本。

本实用新型提供了一种可调光斑的照明结构，光线从光源发出，经准直透镜汇聚，再经调光片调制光学效果，实现光斑均匀变化或阶跃变化；利用准直透镜将大角度的光源光线更多的集中，极大的提高了光学利用率；通过调光片的光学调制，使得光学件更容易变换，便于安装调整，提高了光斑质量和投射表现的多样化；准直光线经过调光片调制后光斑变化更容易控制，光斑光色质量更均匀一致；本实用新型的结构简单，出光效果较好，能较好的兼容大发光面的光学配置，给予大功率照明产品更多的发展和应用空间。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型调光片的平面示意图一；

图3为图2的局部放大图；

图4为本实用新型调光片的平面示意图二；

图5为图4的局部放大图；

图6为本实用新型调光片的立体示意图一；

图7为本实用新型调光片的立体示意图二；

图8为本实用新型光源和准直透镜组合的又一示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型保护的技术方案作进一步的说明。

参考附图1，一种可调光斑的照明结构，包括光源1、准直透镜2和调光片3，光源1安装在准直透镜2的一端，调光片3设在准直透镜2相对于光源1的另一侧，光源1、准直透镜2和调光片3的纵向中线重叠，调光片3的两端与准直透镜2的两端分别平齐，光源1的发光面与准直透镜2底面在同一水平面上，光源1发出的朗伯型光束经准直透镜准直后，大多光线被集中的控制，为调光片3调光前打好光线准直基础，通过在调光片3上设置相应的光学结构实现对多个高品质光斑的调光。

对于发光面较大的大功率照明产品来说，光线很难准直，只能极尽最小角集中，所以光束的准直对于光学效果至关重要，本实用新型通过准直透镜对朗伯型光源进行准直，得到相对集中的光束，准直透镜2能极大的提高对光束定向控制。参考附图8，准直透镜2内设有圆柱形的凹槽21，为了减少准直透镜多余的材料浪费，将准直透镜2中间设计成具有内陷的圆柱内凹，可极大降低准直透镜的制作成本。

参考附图2~5，对于均匀渐变的光斑，需要将调光片设计的尽可能充分混光，这样可以使出射光的光色更均匀一致。本实用新型的调光片3为凸透镜，调光片3上设有若干个球面状的基圆，基圆环绕调光片3的中心点设置，基圆分布在调光片上形成n圈，n是大于0的整数，相邻基圆之间有部分重叠，基圆排布每圈的间隔为d，即d为相邻两排基圆圆心的最短距离，同一圈两基圆间隔为d，即d为同一圈相邻基圆圆心之间的距离，基圆半径为r，每圈同心圆上基圆的数量为nτ=2*π*n*d/d，其中d范围值是0.5mm<d<5mm，d的范围值是0.5mm<d<2r，r的范围值为1mm<r<5mm。假设调光板的中心点的坐标为(x,y),x=y=0，设调光板3的半径为r，即每圈基圆的圆心所在的位置是位于半径是n*d的同心圆上，调光片3上排布的基圆圈数n=r/d，通过约束的几何关系对基圆进行排布，实现基圆在调光板3上的有序排布。

附图2和附图4是两款调光片3a、3b的结构，调光片3都可以实现充分混光，从而形成均匀过度的特定光斑即通常表述的软变光斑。软变的意义是，光强分布由中央最大以一定规律从中央向边缘减弱，形成光斑的光色度在规定光束角范围内是均匀一致的，在人眼看来是具有很舒服的视觉体验，具有柔和，简单又可以重点照明的一种照明品质需求。附图3和附图5是两款调光片3a、3b的局部放大图，球面状的基圆形成一定交错和叠加，能更好的混合不同色光的光线叠加，消除由不同波长引起折射率不同产生的光色分离，使的光斑均匀。

参考附图6~7，对于阶跃型的光斑，调光片的设计则不能再放大混光效果，而是极尽调整收光效果，并且整个圆形光斑光色分布要尽可能均匀，边缘的色彩也需要尽可能混合，避免光束分层，阶跃型光斑需要将杂乱的准直光再进行一次集中和分配，本实用新型提供另一种调光片3c的结构，调光片3c包括上凸透镜31和与之连接的下凸透镜32，上凸透镜31的直径大于下凸透镜32的直径，上凸透镜31和下凸透镜32的纵向中线重叠，上凸透镜31设置在下凸透镜32相对于准直透镜3的另一侧，调光片3c能够利用菲涅尔透镜的工艺做成厚度很小的薄片。

本实用新型提供了一种可调光斑的照明结构，基于准直透镜和调光片组合的照明光学配置，实现光斑均匀变化或阶跃变化；利用准直透镜将大角度的光源光线更多的集中，极大的提高了光学利用率；通过调光片的光学调制，使得光学件更容易变换，便于安装调整；准直光线经过调光片调制后光斑变化更容易控制，光斑光色质量更均匀一致。

本实用新型光线从光源发出，经准直透镜汇聚，再经调光片调制光学效果，最终出射的投光效果就是预期需要的光学效果，提高了光斑质量和投射表现的多样化，实现光斑均匀变化或阶跃变化；本实用新型的结构简单，出光效果较好且光学利用率高，能较好的兼容大发光面的光学配置，给予大功率照明产品更多的发展和应用空间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。