[发明专利]定向出光透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种透镜，尤其是指一种利用反射杯和凸透镜的组合来完成对单侧面投光的定向出光透镜。

背景技术

凸透镜和凹面镜是光学仪器中常用的基本元件，凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成，凹面镜是由一面是凹面而另一面为不透明的镜体组成；凸透镜主要对光线起折射作用，凹面镜主要对光线起反射作用。

为综合利用凹面镜和凸透镜的优点解决现实生活中的问题，人们往往将凹面镜和凸透镜结合起来，形成组合透镜。传统的组合透镜为旋转面结构，其主要是利用光的全反射原理将光线反射出去，其反射方式主要有以下两种：一种是将光线呈一定角度会聚，如图1所示的全反射面会聚透镜，另一种是将光线呈一定角度发散，如图2所示的全反射面发散透镜。当其应用于单侧面投光时，如车灯，投光灯等场所，此种组合透镜无论是会聚光线还是发散光线，都必将造成只有一半的光线投射与目的屏，而另一半的光线将会偏离目的屏。通常的做法是将透镜与目的屏成一定角度放置，这样虽然可以提高光的利用率，但是却造成了目的屏照射不均匀的问题。

中国实用新型专利号为：“ZL201020154480.4”，专利名称为：“组合式多镜面聚光装置”的专利文件中公开了一种组合式多镜面聚光装置，其特征在于：所述的聚光装置包括光源、位于光源正前方的凸透镜、位于光源外周的凹面镜、位于聚光装置前方的灯罩、凸透镜连接部件和凹面镜连接部件，光源位于能将光源发出的光线折射为平行光的凸透镜的一个焦点上；凸透镜通过凸透镜连接部件与灯罩相连；能将光源发出的光线反射为平行光的凹面镜位于光源的外周，并围绕光源分布；凹面镜通过凸面镜连接部件与灯罩相连；灯罩、凸透镜连接部件和凹面镜连接部件由透光材料制成。该专利文件中的组合式多镜面聚光装置是通过侧面凹面镜的反射和中间凸透镜的折射形成平行光线，虽然能够提高前侧光线的利用率，增加照明亮度，但当其应用于单侧面投射时，势必会降低光源光线的利用率，若改变其与单侧面的投射角度，势必会影响投射光线的均匀度。

发明内容

本发明解决的主要技术问题是提供一种定向出光透镜，利用反射杯和凸透镜的组合，将光源发出的散射光线通过凸透镜的折射和反射杯外壁面的反射形成平行光线，使反射光线和折射光线同时照射到目的屏，改善光源光线的利用率，提高光源的照度和照明均匀度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种定向出光透镜，包括反射杯、凸透镜，所述凸透镜设置在反射杯的杯底与反射杯相连接，所述凸透镜的外壁面朝向反射杯的杯口，所述凸透镜的内壁面与反射杯的杯底围成用于放置光源的光源孔，所述反射杯的形状为喇叭状，其侧面设有缺口，所述缺口正对着光线投射的目的区域。

其中，所述反射杯的材质和其外壁面的弧度满足光线发生全反射的条件。

其中，所述反射杯的外壁面镀有一层反光材料。

其中，所为缺口为以反射杯的杯口的中心轴为中心，径向向外切开的部分，所述缺口在横截面上投影的圆弧角度为60°～300°。

其中，所述凸透镜的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

其中，所述反射杯的材料为PC和亚克力材料。

其中，所述反射杯杯口外延设有定位板，所述定位板与反射杯杯底平行。

其中，所述定位板上设有定位孔，所述定位孔为通孔。

本发明的有益技术效果在于针对现有技术的组合透镜在进行光线投射时，只有一半的光线投射于单侧面，而另一半的光线偏离单侧面，造成光线的利用率不高的情况，或者是将组合透镜与单侧面呈一定角度放置，用于对单侧面的投光，这样虽然提高了光线的利用率，却引起了单侧面光线照射均匀度不足的问题。本发明提供的一种定向出光透镜，位于反射杯缺口处的凸透镜通过其对光线的折射作用，将大部分光线投到单侧面上；正对着单侧面的反射杯的外壁面通过其表面的反射作用，使部分偏离单侧面的光线投射到单侧面上。本发明通过反射杯的外壁面的反射作用和凸透镜的折射作用，增加了光源的利用率和提高了光源的照明均匀度。另外，本发明定向出光透镜结构精简，生产成本较低，非常适合规模化的生产。

附图说明

图1是现有技术全反射面会聚透镜光线投射图；

图2是现有技术全反射面发散透镜光线投射图；

图3是本发明定向出光透镜一实施例的纵向剖面图；

图4是本发明定向出光透镜一实施例的立体结构图；

图5是本发明定向出光透镜一实施例的俯视图；

图6是本发明定向出光透镜一实施例的横截面图；

图7是本发明定向出光透镜一实施例的光路原理图；