[發明專利]一種基于偏心光源的小角度光束透鏡

有效

• 申請號: 201710691634.X
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107327806B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 熊威;丁家磊;潘超;鐘偉偉
• 申請（專利權）人: 廣州市波電電子科技有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V7/00;F21V7/09
• 代理公司: 廣州市華創源專利事務所有限公司 44210
• 代理人: 溫蜀汀

本發明公開了一種基于偏心光源的小角度光束透鏡，在入射端設置入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ，出射端設置出射面ⅠA、出射面ⅠB、出射面ⅡA、出射面ⅡB，一路光線從入射面Ⅰ進入，經過全反射面ⅠA反射后，從出射面ⅠA平行射出，另一路光線從入射面Ⅱ進入，經過全反射面Ⅱ反射后從出射面ⅡA平行射出，從而使得整體光線出來后始終是偏離中心線。本發明的RGB合成白光均勻，光斑效果均勻。

技術領域

本發明涉及一種基于偏心光源的小角度光束透鏡，屬于透鏡技術領域。

背景技術

目前市面上的透鏡都是基于光源的發光面的中心與透鏡的旋轉中心對齊的情況下設計的，沒有針對光源發光面的中心不與透鏡的旋轉中心對齊的情況設計，但是特別是舞臺燈光行業中RGB三合一、RGBW四合一、RGBWA五合一等等光源很常見，這些光源的每個發光面都不在透鏡中心，都處于偏心狀態，若以傳統方式去設計旋轉對稱透鏡，最終各種單色光經過透鏡后都不在光斑面的中心，所以就會出現RGB合成白光會很不均勻，光斑效果很差。

發明內容

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供了一種基于偏心光源的小角度光束透鏡，專門針對光源處于偏心狀態，使得各色光經過透鏡后單色光光斑的中心點都處在接受面的中心，這樣的最終的混光效果就會很好。

本發明通過下述技術方案來實現。一種基于偏心光源的小角度光束透鏡，所述透鏡一端為出射端，另一端為入射端，出射端和入射端之間的外壁由全反射面ⅠA和全反射面ⅠB組成；

所述入射端包括透鏡底座面和位于透鏡底座面中間的入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ，所述入射面Ⅰ、次入射面、入射面Ⅱ、全反射面Ⅱ均為凸曲面，所述入射面Ⅱ和全反射面Ⅱ位于中心并且向遠離中心線的方向凸起，所述入射面Ⅰ位于入射面Ⅱ外側，次入射面位于全反射面Ⅱ外側，所述入射面Ⅰ和次入射面向中心線方向凸起；

所述出射端的出射面由出射面ⅠA、出射面ⅠB、出射面ⅡA、出射面ⅡB組成，所述出射面ⅡA、出射面ⅡB位于中心，而所述出射面ⅠA、出射面ⅠB位于外側，并且所述出射面ⅡA、出射面ⅡB相對于所述出射面ⅠA、出射面ⅠB下凹，所述出射面ⅡA、出射面ⅡB向遠離中心線的方向凸起，所述出射面ⅡA、出射面ⅡB交匯于中心線上。

進一步優選，所述出射面ⅠB與出射面ⅠA對稱，所述出射面ⅠB與所述出射面ⅡB之間通過拔模面B銜接，所述出射面ⅠA與所述出射面ⅡA通過拔模面A銜接。

進一步優選，所述透鏡底座面由透鏡底座面A和透鏡底座面B構成；全反射面ⅠB是全反射面ⅠA的對稱面，全反射面ⅠB上端與出射面ⅠB交匯，全反射面ⅠB下端與透鏡底座面B交匯，全反射面ⅠA上端與出射面ⅠA交匯，全反射面ⅠA下端與透鏡底座面A交匯。

進一步優選，所述入射面Ⅰ的上端與入射面Ⅱ上端交匯，所述入射面Ⅰ的下端與透鏡底座面A交匯，所述次入射面的上端與全反射面Ⅱ上端交匯，所述次入射面的下端與透鏡底座面B交匯，所述入射面Ⅱ下端與全反射面Ⅱ下端交匯且交匯點位于中心線上。

進一步優選，出射面ⅠA是與中心線成一定角度的平面，或者是由有限個細小的曲面鏈接成的曲面。

進一步優選，所述入射面Ⅰ各節點的曲率滿足使入射光線經過后到達全反射面ⅠA的時候都滿足全反射的條件。

進一步優選，所述入射面Ⅱ的曲率滿足；使入射光線經過后發生大角度折射，到達全反射面Ⅱ的時候都滿足全反射的條件。并分配經光路A和光路B出射的能量比例，使最終光斑能量分布均勻；還能阻擋經入射面Ⅰ后極少量的反射雜光，使之不能從透鏡正方向出射，以免造成中心光斑邊緣出現雜光暈。

進一步優選，所述全反射面Ⅱ的曲率滿足：使經過入射面Ⅱ到達全反射面Ⅱ的光線發生全反射，并使大部分光線都能集中在出射面ⅡA上。

進一步優選，所述出射面ⅡA的曲率滿足，使大部分光線出射后與中心線平行或者偏差微小的角度。