[實用新型]可改變光斑大小的透鏡組件

有效

• 申請號: 201821338490.6
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN208779386U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 徐日民;孫利強
• 申請（專利權）人: 上海彩丞新材料科技有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V5/00;F21Y115/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本實用新型涉及一種可改變光斑大小的透鏡組件，包括透鏡A和透鏡B，所述的透鏡A一面為平面，一面為凸面，所述的透鏡B為凹面，一面為平面，透鏡A的凸面與透鏡B的凹面具有相同的曲面。與現有技術相比，本實用新型透鏡組件位置調節范圍?。辉谌魏未笮」獍呦旅鎸崿F100％光線收集效率；不同光斑下面可以實現前后一致的光形。同時，由于這是薄片式的光學透鏡設計不僅美觀大方，還極大的減少透鏡所使用的材料，成本更加低。

技術領域

本實用新型涉及LED等光斑改變系統，尤其是涉及一種可改變光斑大小的透鏡組件。

背景技術

為滿足照明應用的需要，通常都會使用二次光學對LED發出的各個角度的光學進行控制，以便實現均勻照明或方向照明的應用需要，在一些重點照明領域，由于需要被照射的物體有一定的尺寸大小，為了更好的突出被照射的物體，往往要求燈具出射的光線控制在一定的角度范圍以內。市面上的燈具出射光的角度一般是固定角度，例如窄角配光，中角度配光，寬角度配光。但是在實際應用中，由于被照射的物體各種各樣，尺寸差異比較大，同時受制于安裝條件，燈具與被照物體的距離也完全一樣。使用一種或幾種固定角度的配光分布不能很好的滿足這個多樣化應用的需要。為解決這個業內難題，市面上推出一種使用單透鏡的光學透鏡，通過調節單透鏡與發光LED之間的距離來改變光斑的大小，單透鏡與LED的距離越靠近，光斑的變得越大；反之，單透鏡與LED的距離越遠，光斑就會變得越小。這種調節光斑大小的方式存在一些弊端：

1.為得到明顯的光斑變化，需要改變透鏡與LED之間的距離范圍比較大，其范圍往往需要20mm以上。這不利于燈具的小型化設計。

2.由于透鏡的大小是固定的。透鏡收集的由LED發出的光通量隨著兩者之間的距離越遠距其收集效率變得越低，進而使系統光效變得低下。不利于節約能源，是LED為代表的綠色照明名不符實。

3.利用改變單個透鏡與LED的相對位置來達到改變燈具光斑的方法還存在，不同位置下面得到的光形差異非常大，使得照明質量不穩定，在實際使用中，造成單個店面的照明風格不統一，影響最終的照明所呈現的效果。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可改變光斑大小的透鏡組件，通過精確的光學設計，可以有效的解決上面提到的三個難題。不僅位置調節范圍?。辉谌魏未笮」獍呦旅鎸崿F100％光線收集效率；不同光斑下面可以實現前后一致的光形。同時，由于這是薄片式的光學透鏡設計不僅美觀大方，還極大的減少透鏡所使用的材料，成本更加低。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種可改變光斑大小的透鏡組件，其特征在于，包括透鏡A和透鏡B，所述的透鏡A一面為平面，一面為凸面，所述的透鏡B為凹面，一面為平面，透鏡A的凸面與透鏡B的凹面具有相同的曲面。

所述的透鏡A裝配在燈具的出光面，透鏡A的平面與燈具的出光面相貼合，透鏡A的凸面與透鏡B的凹面相貼合。

通過調整透鏡A與透鏡B之間的間距實現對光斑大小的調節。

當兩個透鏡完全貼合時改變的角度最小，光斑與原始燈具的光斑相當；隨著兩個透鏡之間距離變大，燈具光斑也隨著變大；當兩個透鏡之間的距離增大到設定距離，光斑不再變大，不再隨著距離變大而變大。

所述的設定距離為d，d的定義為：當光線經過透鏡A進行匯聚后產生一個匯聚焦點，移動透鏡B，使透鏡B的凹面的有效外邊緣和匯聚焦點相重合，此時透鏡b的凹面頂點與透鏡A凸面頂點的距離為兩個透鏡分開的最大距離。

所述的設定距離d通過以下公式計算確定：

d＝x_max/tan(θ_max)+|z_max-z₀|