一种混光透镜及灯具的制作方法

1.本技术涉及照明技术领域，更具体地，涉及一种混光透镜及灯具。


背景技术：

2.现有的混光透镜为解决光源的混光需求，大多将表面设置为珠面或磨砂，虽然将表面珠面或磨砂处理可以实现混光效果，但混光效果差，且容易造成能量的损失及眩光现象，不易控光；另外，当混光透镜的体积较小时，表面为珠面或磨砂便不容易实现混光效果。


技术实现要素：

3.本技术实施例在于提供一种混光透镜及灯具，用于解决现有技术中混光透镜的混光效果差、易造成能量损失及眩光、不易控光，且当混光透镜的体积较小时不易实现混光效果的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种混光透镜，采用了如下所述的技术方案：
5.一种混光透镜，包括：本体，所述本体的一端设有入光面和第一全反射面，所述本体的另一端设有出光面和第二全反射面，所述入光面朝向所述第二全反射面设置，所述第二全反射面朝向所述第一全反射面设置，所述第一全反射面朝向出光面设置。
6.进一步地，所述入光面设于所述本体一端的中部，所述第一全反射面环设于所述入光面的外周，所述出光面设于所述本体另一端的中部，所述第二全反射面环设于所述出光面的外周，所述第一全反射面和第二全反射面连接。
7.进一步地，所述本体一端的中部向内凹陷形成容置槽，所述入光面位于所述容置槽内壁，所述容置槽用于放置光源。
8.进一步地，所述容置槽底部的中点朝远离所述出光面的方向凸起，以使所述容置槽底部形成曲面过渡的圆锥面。
9.进一步地，所述第一全反射面为凸面、凹面、自由曲面或锯齿面。
10.进一步地，当所述第一全反射面为锯齿面时，所述第一全反射面包括多个绕所述入光面设置且朝远离所述入光面方向倾斜的倾斜面，多个所述倾斜面间隔设置且相邻的所述倾斜面之间设有连接面。
11.进一步地，所述倾斜面为直面、凸面、凹面或自由曲面；所述连接面为直面、凸面、凹面或自由曲面。
12.进一步地，所述入光面为凸面、凹面或自由曲面；所述出光面为凸面、凹面或自由曲面；所述第二全反射面为凸面、凹面或自由曲面。
13.进一步地，所述本体的材质为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃。
14.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种灯具，采用了如下所述的技术方案：
15.一种灯具，包括光源以及如上所述的混光透镜，所述光源与所述入光面正对设置。
16.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：通过第一全反射面和第二全反射面增加光线在本体内的行程，使光源发出的光线在本体内部混合均匀后，再从出光面射出，从而使本技术的混光效果佳，并使本技术即便减少混光透镜的体积，也可以实现混光效果，利于减少生产成本；且本技术无需对本体的表面进行珠面或磨砂处理，减少了能量的损失和眩光现象，更易控光。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
18.图1是本实用新型实施例提供的一种混光透镜的示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的一种混光透镜的剖视图；
20.图3是图2的立体图；
21.图4是图2省略了剖面线后的光线走向图。
22.附图标记：1、本体；10、容置槽；20、入光面；30、第一全反射面；31、倾斜面；32、连接面；40、出光面；50、第二全反射面。
具体实施方式
23.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技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
24.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.本技术实施例提供一种混光透镜，如图1至图3所示，所述混光透镜包括本体1，所述本体1的一端设有入光面20和第一全反射面30，所述本体1的另一端设有出光面40和第二全反射面50，所述入光面20朝向所述第二全反射面50设置，所述第二全反射面50朝向所述第一全反射面30设置，所述第一全反射面30朝向出光面40设置。
27.本技术实施例提供的一种混光透镜的工作原理为：将光源与入光面20正对设置，结合图4，图4为省略了剖面线后的光线走向图，图中实线表示a光线的走向，图中的点划线表示b光线的走向，图中的虚线表示c光线的走向，光源发出的a光线、b光线、c光线经过入光面20的折射进入本体1内部，然后经过第二全反射面50反射至第一全反射面30，接着经过第一全反射面30的反射至出光面40，最终通过出光面40的折射射出。
28.具体地，光学的全反射是一种光学现象，当光线从较高折射率的n1介质进入到较低折射率的n2介质时，如果入射角大于某一临界角θc时，所有的入射光线将被全反射，临界角θc公式为本技术实施例中，光源发出的光线从折射率较高的透镜本体1进入折射率较低的空气时，光线的入射角需大于临界角，故可以理解地，本技术实施例中的第一全反射面30和第二全反射面50均根据全反射的特性设计，使光线经过第一全反射面30和第二全反射面50时，光线的入射角均大于临界角。
29.本技术实施例提供的一种混光透镜的有益效果为：通过第一全反射面30和第二全反射面50增加光线在本体1内的行程，使光源发出的光线在本体1内部混合均匀后，再从出光面40射出，从而使本技术的混光效果佳，并使本技术即便减少混光透镜的体积，也可以实现混光效果，利于减少生产成本；且本技术无需对本体1的表面进行珠面或磨砂处理，减少了能量的损失和眩光现象，更易控光。
30.进一步地，所述入光面20设于所述本体1一端的中部，所述第一全反射面30环设于所述入光面20的外周，所述出光面40设于所述本体1另一端的中部，所述第二全反射面50环设于所述出光面40的外周，所述第一全反射面30和第二全反射面50连接；可以确保光线在本体1内进行二次反射。
31.进一步地，所述本体1一端的中部向内凹陷形成容置槽10，所述入光面20位于所述容置槽10内壁，所述容置槽10用于放置光源；使光源发出的全部光线可以通过入光面20折射后进入本体1内部，增加了光源的利用率。
32.进一步地，所述容置槽10底部的中点朝远离所述出光面40的方向凸起，以使所述容置槽10底部形成曲面过渡的圆锥面。使容置槽10除圆锥面之外的内壁朝向位于出光面40外周的第二全反射面50凸起，从而使位于容置槽10内壁的入光面20朝向第二全反射面50凸起，进而使光线经过入光面20的折射进入本体1内部时，光线朝向位于出光面40外周的第二全反射面50折射，可以防止光线直接从出光面40折射射出，有利于增加光线在本体1内的行程，进一步使光源发出的光线在本体1内部混合均匀，提升混光效果。
33.进一步地，所述第一全反射面30为凸面、凹面、自由曲面或锯齿面等；本技术不限制第一全反射面30的形状，仅需使光线经过第一全反射面30时，光线的入射角均大于临界角即可。
34.进一步地，当所述第一全反射面30为锯齿面时，所述第一全反射面30包括多个绕所述入光面20设置且朝远离所述入光面20方向倾斜的倾斜面31，多个所述倾斜面31间隔设置且相邻的所述倾斜面31之间设有连接面32。当光线经过第二全反射面50反射至第一全反射面30时，由倾斜面31将光线反射至出光面40，多个倾斜面31可以反射更多地光线。
35.进一步地，所述倾斜面31为直面、凸面、凹面或自由曲面；所述连接面32为直面、凸面、凹面或自由曲面。本技术不限制倾斜面31和连接面32的形状，仅需使光线经过倾斜面31时，光线的入射角均大于临界角即可。
36.进一步地，所述入光面20为凸面、凹面或自由曲面；所述出光面40为凸面、凹面或自由曲面；所述第二全反射面50为凸面、凹面或自由曲面。所述入光面20的形状依据所述容置槽10的内壁形状进行调整；通过设计出光面40的光学曲率可以控制出光角度；本技术不限制第二全反射面50的形状，仅需使光线经过第二全反射面50时，光线的入射角均大于临
界角即可。
37.在一个优选地实施例中，所述入光面20和第一全反射面30设于所述本体1的底端，所述出光面40和第二全反射面50设于所述本体1的顶端，所述入光面20为自由曲面以适应所述容置槽10的内壁，所述第一全反射面30为锯齿面，所述第一全反射面30包括倾斜面31和连接面32，所述倾斜面31和连接面32均为直面；所述出光面40为凸面；所述第二全反射面50为凹面。
38.进一步地，所述本体1的材质为聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或玻璃等；聚碳酸酯的折射率为1.59、临界角为36.0
°
，当本体1的材质为聚碳酸酯时，光线经过第一全反射面30和第二全反射面50的入射角需大于36.0
°
；聚甲基丙烯酸甲酯的折射率为1.49、临界角为38.5
°
，当本体1的材质为聚甲基丙烯酸甲酯时，光线经过第一全反射面30和第二全反射面50的入射角需大于38.5
°
；玻璃的折射率为1.55、临界角为36.9
°
，当本体1的材质为玻璃时，光线经过第一全反射面30和第二全反射面50的入射角需大于36.9
°
。
39.本技术实施例还提供一种灯具，所述灯具包括光源(未示出)以及如上所述的混光透镜，所述光源与所述入光面20正对设置。
40.本技术实施例提供的一种灯具的工作原理为：将光源与入光面20正对设置，光源发出的光线经过入光面20的折射进入本体1内部，然后光线经过第二全反射面50反射至第一全反射面30，接着光线经过第一全反射面30的反射至出光面40，最终光线通过出光面40的折射射出。
41.本技术实施例提供的一种灯具的有益效果为：通过第一全反射面30和第二全反射面50增加光线在本体1内的行程，使光源发出的光线在本体1内部混合均匀后，再从出光面40射出，从而使本技术的混光效果佳，并使本技术即便减少混光透镜的体积，也可以实现混光效果，利于减少生产成本；且本技术无需对本体1的表面进行珠面或磨砂处理，减少了能量的损失和眩光现象，更易控光。
42.进一步地，所述光源为单色光源或多色光源。
43.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。