聚光透镜及灯具的制作方法

本技术涉及灯具，具体涉及一种聚光透镜及设有该聚光透镜的灯具。

背景技术：

1、现有全内反射透镜在实现光线小角度准直功能时，存在结构尺寸偏大、聚光效果一般等缺点，导致其难以适配手电筒等对体积约束要求较高的小型照明设备，限制了其在小型紧凑化照明场景中的应用拓展。

技术实现思路

1、本实用新型的第一目的是提供一种可减小体积且聚光效果好的聚光透镜。

2、本实用新型的第二目的是提供一种设有上述聚光透镜的灯具。

3、为了实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供一种聚光透镜，聚光透镜的外轮廓呈类圆台状，透镜包括位于大直径端的出光面、自小直径端的端面向聚光透镜内凹陷成型的入光孔及全反射周面，其中，入光孔包括正入光面和侧入光面，正入光面与出光面相对，正入光面的中部朝向入光孔的孔口隆起形成弧形凸面，侧入光面包括第一周面段和第二周面段，第一周面段位于孔口和第二周面段之间，第一周面段设有晒纹结构；出光面包括多个呈同心圆分布的齿环，齿环的齿顶背向孔口凸出，多个齿环的齿宽自内圈向外圈逐渐减小，多个齿环的齿倾斜角度自内圈向外圈逐渐增大，齿环的齿高自聚光透镜的光轴向外周的方向逐渐减小。

4、由上可见，当发光模组射出的光线进入入光孔后，投射在正入光面的光线会被正入光面直接折射至出光面上，而投射在侧入光面的光线会先被折射到全反射周面上，再经由全反射周面折射到出光面上，而通过对出光面、入光孔的结构设计，对入射光线的进行精准控光，使入射光线被汇聚成准直聚光，实现小角度准直光线的效果，同时也能够减小聚光透镜的尺寸及重量，使得聚光透镜可适用于如手电筒等对体积约束要求较高的小型照明设备。

5、进一步的方案是，多个齿环的齿宽自内圈向外圈逐渐减小的递减比例为，；多个齿环的齿倾斜角度自内圈向外圈逐渐增大的递增比例为，。

6、由上可见，由于正入光面起到初步聚光的作用，因此通过对各齿环的齿宽、角倾斜度设计，使得出光面能够对正入光面、全反射周面折射的光先进行二次聚光处理，使得出射光线形成准直聚光，以确保控光效果，实现小角度准直光线的效果。

7、更进一步的方案是，齿环的齿倾斜角度最大值范围为，n为聚光透镜材质折射率，，为光源光束角的一半。

8、由上可见，通过对齿环的齿倾斜角度最大值设计，能够保障聚光透镜的光学效率，避免投射至齿环上的光线被全反射回聚光透镜内部，保证聚光透镜的控光精度，确保聚光透镜的准直聚光效果。

9、更进一步的方案是，光轴与孔口的中心形成第一交点，正入光面和侧入光面具有第二交点，第一交点与第二交点之间具有连线，连线与光轴之间形成光源光束角，光源光束角介于10°至45°之间。

10、由上可见，通过对光源光束角的设计，保证正入光面、全反射周面的进光亮，进而保证聚光透镜整体的控光效果及光线出射效果。

11、更进一步的方案是，聚光透镜由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶或玻璃制成。

12、由上可见，采用上述材料制成的聚光透镜能够具有优异的透光性，确保照明效果。

13、更进一步的方案是，齿宽介于0.5毫米至3毫米之间。

14、由上可见，通过对齿宽的设计，能够确保出光面具有足够数量的齿环对来自正入光面、全反射周面折射的光线进行折射，进而保障由出光面折射的光线准直聚光效果，并且配合齿环的齿倾斜角度设计，在满足聚光效果的同时，有助于减小聚光透镜尺寸以及重量。

15、更进一步的方案是，在入光孔的轴向上，第一周面段的高度为入光孔的最大深度的0.2倍至1倍。

16、由上可见，第一周面段的晒纹结构设置范围可根据 led 封装的特性进行灵活调整，以适配不同型号 led 光源的出光角度与光强分布，使聚光透镜能够适用于不同应用场景，确保控光精度及控光效果。

17、更进一步的方案是，正入光面为贝塞尔曲面、圆弧面或自由曲面；侧入光面的母线为直线。

18、由上可见，通过对入光面及侧入光面的设计，能够确保入光孔对入射光线的折射效果，以配合全反射周面将入射光线按要求全部折射至出光面上。

19、更进一步的方案是，第二周面段为光面。

20、由上可见，该设计使进入第二周面段的led光源的非黄光波段和/或黄光占比较低的光线以更小的界面损耗进入全反射周面，进而确保聚光透镜的光效。

21、为了实现本实用新型的第二目的，本实用新型提供一种灯具，包括发光模组，其中，还包括上述的聚光透镜，发光模组的发光端朝向入光孔设置并位于孔口处。

22、由上可见，灯具通过设置上述聚光透镜，可实现小角度光线的准直出射效果，并有助于灯具的小型化设计。

1.聚光透镜，所述聚光透镜的外轮廓呈类圆台状，所述透镜包括位于大直径端的出光面、自小直径端的端面向所述聚光透镜内凹陷成型的入光孔及全反射周面，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的聚光透镜，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的聚光透镜，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的聚光透镜，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的聚光透镜，其特征在于：

6.根据权利要求1至5任一项所述的聚光透镜，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的聚光透镜，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的聚光透镜，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的聚光透镜，其特征在于：

10.灯具，包括发光模组，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的聚光透镜，所述发光模组的发光端朝向所述入光孔设置并位于所述孔口处。