透镜、发光组件和美容装置的制作方法

本申请属于光学元件，更具体地说，是涉及一种透镜、发光组件和美容装置。

背景技术：

1、在光疗美容领域，透镜作为核心光学元件，其出射光斑的形状与能量分布直接影响治疗效果与安全性。现有用于光疗设备的透镜多采用旋转对称球面或非球面设计，出射光斑呈圆形或椭圆形。然而，人体面部、颈部等治疗区域多为不规则轮廓，圆形光斑照射时易覆盖非目标皮肤区域，导致无效照射甚至灼伤风险；若通过遮光片裁剪为矩形，则造成显著光能损失，降低治疗效率。

2、相关技术中尝试使用自由曲面透镜直接整形，但因入射光束发散角大、角度分布广，自由曲面需承担过强的调制任务，导致面型复杂、加工难度高，且边缘光线入射角过大引发像差，使矩形光斑均匀性差、边界模糊。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种透镜，能够降低自由曲面的复杂度、降低加工难度，能够形成能量均匀、边界更加清晰的矩形光斑。

2、本申请实施例采用的技术方案是：提供一种透镜，包括基座部和与所述基座部一体成型的整形部；

3、所述基座部具有相背离的第一端面和第二端面，所述整形部凸设于所述第二端面；

4、所述第一端面开设有凹陷，所述凹陷至少部分延伸至所述整形部内；所述凹陷的内表面构造成笛卡尔椭圆面；

5、所述整形部的外表面为连续的自由曲面；

6、外部光源的光线由所述笛卡尔椭圆面入射，并经所述透镜出射后能够在目标面上形成矩形光斑。

7、进一步地，所述凹陷沿所述透镜光轴方向的深度与所述透镜沿光轴方向的总高度之比为0.2～0.5。

8、进一步地，所述凹陷在所述第一端面上的开口直径与所述基座部的边长之比为0.6～0.9。

9、进一步地，所述整形部沿光轴方向的高度与所述基座部沿光轴方向的高度之比为3～6。

10、进一步地，所述整形部在垂直于光轴方向的平面上的最大投影宽度与所述基座部沿同一方向的边长之比为0.85～1.05。

11、进一步地，所述自由曲面在正交的第一方向和第二方向上的最大矢高之比为0.85～1.15。

12、本申请实施例还提供了一种发光组件，包括支架、光源以及如上任一项实施例所述的透镜；

13、所述支架具有装配面，所述装配面设有凹槽；

14、所述透镜的基座部设于所述装配面并覆盖所述凹槽，所述光源设置在所述凹槽的底部中心且出光面朝向所述笛卡尔椭圆面。

15、进一步地，所述凹槽呈圆台状，所述凹槽的槽口的直径大于所述凹槽的槽底直径。

16、本申请实施例还提供了一种美容装置，包括壳体和设于所述壳体内的如上所述的发光组件；

17、所述壳体具有出光窗口，所述透镜的整形部朝向所述出光窗口。

18、进一步地，所述美容装置为光辐射脱毛仪、光辐射生发仪、光辐射美容仪和光辐射治疗仪中的任一种。

19、本申请实施例提供的透镜的有益效果在于：本申请实施例的透镜中，通过基座部第一端面的凹陷内表面构造成笛卡尔椭圆面，与整形部外表面的连续自由曲面协同配合，使外部光源的光线先经笛卡尔椭圆面折射形成位于光源与整形部之间的虚拟光源，有效压缩了入射至自由曲面的光束发散角，从而显著降低了自由曲面所需承担的光束调制负担。由于入射光线角度更为集中，自由曲面仅需进行弱整形即可实现矩形光斑输出，避免了传统方案中因大角度入射导致的面型复杂化和加工困难问题。此外，由于光线在自由曲面上的入射角减小，抑制了边缘像差，提升了光斑的能量均匀性与边界清晰度。由此，在无需遮光而维持高光能利用率的前提下，本申请实施例实现了低复杂度、易加工且成像质量稳定的矩形光斑输出，满足光疗美容设备对精准高效照射的需求。

1.一种透镜，其特征在于，包括基座部和与所述基座部一体成型的整形部；

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述凹陷沿所述透镜光轴方向的深度与所述透镜沿光轴方向的总高度之比为0.2～0.5。

3.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述凹陷在所述第一端面上的开口直径与所述基座部的边长之比为0.6～0.9。

4.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述整形部沿光轴方向的高度与所述基座部沿光轴方向的高度之比为3～6。

5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述整形部在垂直于光轴方向的平面上的最大投影宽度与所述基座部沿同一方向的边长之比为0.85～1.05。

6.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述自由曲面在正交的第一方向和第二方向上的最大矢高之比为0.85～1.15。

7.一种发光组件，其特征在于，包括支架、光源以及如权利要求1至6中任一项所述的透镜；

8.根据权利要求7所述的发光组件，其特征在于，所述凹槽呈圆台状，所述凹槽的槽口的直径大于所述凹槽的槽底直径。

9.一种美容装置，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的如权利要求7或8所述的发光组件；

10.根据权利要求9所述的美容装置，其特征在于，所述美容装置为光辐射脱毛仪、光辐射生发仪、光辐射美容仪和光辐射治疗仪中的任一种。