[發明專利]多焦點勻光透鏡及光學系統

有效

• 申請號: 201410638075.2
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104834031A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 封云;周蒙;馬建團
• 申請（專利權）人: 深圳市科曼醫療設備有限公司
• 主分類號: G02B3/10
• 分類號: G02B3/10;G02B27/09
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及光學領域，特別是涉及一種多焦點勻光透鏡及光學系統。

背景技術

平時我們看到的白光一般是通過在藍光LED的表面涂覆黃色熒光粉而產生，即為藍光和黃光的復合光。LED發出的光都是發散的，所以一般需要通過一個透鏡進行聚光。

然而，每種顏色的光在同一介質中折射率的不同，導致不同顏色的光經過透鏡時，藍光被更多地往透鏡的中心傾斜透射，而黃光更多地往透鏡的邊緣傾斜透射，從而表現出顏色分離，勻光效果差。

發明內容

基于此，有必要提供一種勻光效果好的多焦點勻光透鏡。

此外，還提供一種光學系統。

一種多焦點勻光透鏡，包括透射單元和用于從四周包圍所述透射單元的全反射單元，所述透射單元包括口徑為圓形且沿中心光束傳播方向依次設置的第一準直入射面和第二準直透射面，所述第一準直入射面包括兩種以上的不同曲面；所述第二準直透射面與所述第一準直入射面的曲面分布結構相同；

所述全反射單元包括入射側面、全反射側面及出射側面；所述入射側面用于將所述第一準直入射面與所述全反射側面連接，所述出射側面用于將所述全反射側面與所述第二準直透射面連接；所述全反射側面包括兩種以上的不同曲面，所述出射側面與所述全反射側面的曲面分布結構相同。

在其中一個實施例中，所述第一準直入射面包括位于中心的第一曲面和與所述第一曲面連接的第二曲面；所述第二準直透射面對應地包括位于中心的第三曲面和與所述第三曲面連接的第四曲面；所述第一曲面與第二曲面為不同曲面、所述第三曲面與第四曲面為不同曲面。

在其中一個實施例中，所述第一準直入射面的口徑與所述第二準直透射面的口徑大小相等。

在其中一個實施例中，所述入射側面為曲面。

在其中一個實施例中，所述全反射側面包括相互連接的第五曲面與第六曲面，所述出射側面對應地包括相互連接的第七曲面與第八曲面；所述第五曲面與第六曲面為不同曲面、所述第七曲面與第八曲面為不同曲面。

在其中一個實施例中，所述透射單元的表面設有鱗片結構或復眼結構。

在其中一個實施例中，所述全反射單元的表面設有鱗片結構或復眼結構。

一種光學系統，包括LED光源，還包括上述多焦點勻光透鏡。

上述多焦點勻光透鏡及光學系統，所述第二準直透射面與所述第一準直入射面的曲面分布結構相同，通過對應地設置包括兩種以上的不同曲面的第一準直入射面和第二準直透射面，設置包括兩種以上的不同曲面的出射側面和全反射側面，使得透射出來的中心光束的光線因聚光焦點發生改變會往工作面的周圍傾斜，從而使得中心光束的光線形成的光斑與中心光束以外的光線形成的光斑進行混合，同時，經過側面全反射出來的大角度光束的光線形成的光斑中也混入了角度較小的光線光斑，避免顏色分離而出現的藍邊或者黃邊現象，勻光效果好；另外光線的傾斜分離可以實現不同亮度的多束環形光斑、圓形光斑以及圓形光斑與環形光斑的結合，照明效果明暗交替，照射不同物體，展示不同的主次效果。

附圖說明

圖1為傳統透鏡的透射單元結構示意圖；

圖2為圖1所示實施例中透鏡所形成的光斑示意圖；

圖3為一實施例中多焦點勻光透鏡的透射單元結構示意圖；

圖4為圖3所示實施例中多焦點勻光透鏡所形成的光斑示意圖；

圖5為圖3所示實施例中多焦點勻光透鏡的全反射單元結構示意圖；

圖6為另一實施例中多焦點勻光透鏡結構示意圖；

圖7為圖6所示實施例中多焦點勻光透鏡形成的光斑示意圖；

圖8為一實施例的光學系統。

具體實施方式

一種多焦點勻光透鏡，包括透射單元和用于從四周包圍所述透射單元的全反射單元，所述透射單元包括口徑為圓形且沿中心光束傳播方向依次設置的第一準直入射面和第二準直透射面，所述第一準直入射面包括兩種以上的不同曲面；所述第二準直透射面與所述第一準直入射面的曲面分布結構相同；

所述全反射單元包括入射側面、全反射側面及出射側面；所述入射側面用于將所述第一準直入射面與所述全反射側面連接，所述出射側面用于將所述全反射側面與所述第二準直透射面連接；所述全反射側面包括兩種以上的不同曲面，所述出射側面與所述全反射側面的曲面分布結構相同。

圖1所示為傳統透鏡的透射單元結構示意圖。