透鏡及具有該透鏡的調(diào)光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種透鏡，其包括一個第一透鏡部及多個第二透鏡部。所述第一透鏡部呈圓臺狀，其包括一個后端面、一個與所述后端面相對的前端面以及位于所述前端面和后端面之間的外側(cè)面。所述第一透鏡部的后端面中央具有一個圓錐狀凹槽。所述圓錐狀凹槽具有側(cè)面，該側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角與所述外側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角相同。所述圓錐狀凹槽的側(cè)面及第一透鏡部的外側(cè)面均為反射面。所述多個第二透鏡部在第一透鏡部的后端面上環(huán)繞圓錐狀凹槽凸出形成。所述每個第二透鏡部為一個準(zhǔn)直透鏡。本發(fā)明還涉及具有該透鏡的調(diào)光系統(tǒng)。所述調(diào)光系統(tǒng)能夠同時具有無級調(diào)光及功率較大的優(yōu)點。
【專利說明】透鏡及具有該透鏡的調(diào)光系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種透鏡及具有該透鏡的調(diào)光系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前主流監(jiān)控系統(tǒng)都有夜視功能，由紅外燈來實現(xiàn)。在一些廣場、道路、荒野等領(lǐng)域需要調(diào)焦監(jiān)控，因而也需要與之相匹配的可調(diào)光紅外燈。傳統(tǒng)的可調(diào)光紅外燈由若干個不同角度的紅外透鏡組成，透過幾組透鏡的組合來實現(xiàn)遠(yuǎn)、中、近的補(bǔ)光。該方案最大的問題是無法實現(xiàn)與變焦鏡頭完美匹配的無級調(diào)光，調(diào)光由3段定光來實現(xiàn)。還有一個方案為一個非球面透鏡或者透鏡組，改變透鏡與光源之間的距離來實現(xiàn)調(diào)光，該方案為無級調(diào)光，但是光學(xué)系統(tǒng)的特殊要求，光源必須位于透鏡的中心光軸上，導(dǎo)致只能放1顆光源，由于單顆紅外光源功率有限，因而整個系統(tǒng)的功率不太夠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種能夠用于監(jiān)控系統(tǒng)等中的新的調(diào)光系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有調(diào)光系統(tǒng)無法兼顧無級調(diào)光及功率較大的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]一種透鏡，其包括一個第一透鏡部及多個第二透鏡部。所述第一透鏡部呈圓臺狀，其包括一個后端面、一個與所述后端面相對的前端面以及位于所述前端面和后端面之間的外側(cè)面。所述第一透鏡部的后端面中央具有一個圓錐狀凹槽。所述圓錐狀凹槽具有側(cè)面，該側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角與所述外側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角相同。所述圓錐狀凹槽的側(cè)面及第一透鏡部的外側(cè)面均為反射面。所述多個第二透鏡部在第一透鏡部的后端面上環(huán)繞圓錐狀凹槽凸出形成。所述每個第二透鏡部為一個準(zhǔn)直透鏡，用于使光源發(fā)出的光線以垂直于第一透鏡部的后端面的方向入射第一透鏡部。
[0006]優(yōu)選地，所述第一透鏡部和多個第二透鏡部為一體成型。
[0007]優(yōu)選地，所述前端面的直徑小于所述圓錐狀凹槽在后端面處開口的直徑。
[0008]優(yōu)選地，所述透鏡的第一透鏡部的外側(cè)面上還形成有一個凸環(huán)，用于方便所述透鏡的安裝固定。
[0009]優(yōu)選地，所述多個第二透鏡部到第一透鏡部中心軸的距離相等，且任意兩個相鄰的第二透鏡部之間的距離相等。
[0010]優(yōu)選地，所述每個第二透鏡部包括一個遠(yuǎn)離第一透鏡部的端面及自所述端面向第一透鏡部的后端面延伸的反射面，所述端面上具有一個收容槽，該收容槽用于收容光源。
[0011]優(yōu)選地，所述收容槽的內(nèi)壁為所述第二透鏡部的入光面，該入光面包括一個位于其中央的第一入光面及環(huán)繞所述第一入光面的第二入光面，所述第一入光面為向端面方向凸起的凸面，用于將光源照射到其上的光線轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪庇诘谝煌哥R部的后端面的光線，光源發(fā)出的部分光線經(jīng)過所述第二入光面后經(jīng)反射面反射后以大致垂直于第一透鏡部的后端面的方向入射第一透鏡部。
[0012]優(yōu)選地，所述第二透鏡部的反射面為一個拋物面。
[0013]以及，一種調(diào)光系統(tǒng)，其包括多個光源、一個調(diào)光板以及所述透鏡，所述多個光源分別位于所述多個第二透鏡部遠(yuǎn)離第一透鏡部的一側(cè)，所述調(diào)光板設(shè)置于所述透鏡的第一透鏡部的前端面一側(cè)，用于對經(jīng)過透鏡匯聚的多個光源的光線進(jìn)行調(diào)光。
[0014]優(yōu)選地，所述第一透鏡部的前端面的直徑小于調(diào)光板的直徑。
[0015]相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述調(diào)光系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)無級調(diào)光，也成功解決了功率不足的問題且光源之間有一定的距離，便于光源及電子元器件的排版，也改善了整體的散熱效果，系統(tǒng)更穩(wěn)定。所述調(diào)光系統(tǒng)通過調(diào)整調(diào)光板的參數(shù)來改變其光學(xué)散射特性，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)光。由于沒有機(jī)械運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠，易控制等優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，其中:
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種調(diào)光系統(tǒng)的立體示意圖。
[0018]圖2是圖1中的調(diào)光系統(tǒng)沿11-11方向的剖視圖。
[0019]圖3是圖2中的調(diào)光系統(tǒng)的光路圖。

【具體實施方式】
[0020]以下基于附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅作為實施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的一種調(diào)光系統(tǒng)100，其包括多個光源10、透鏡20及調(diào)光板30。所述光源10可以為發(fā)光二極管、放電燈、熒光燈或鹵素?zé)舻?。?yōu)選地，所述光源10為發(fā)光二極管。
[0022]所述透鏡20包括一個第一透鏡部21及多個第二透鏡部22。本實施例中，所述第一透鏡部21和多個第二透鏡部22為一體成型?？梢岳斫猓谄渌麑嵤├?，所述透鏡20也可由第一透鏡部21和多個第二透鏡部22通過膠接等方式組合而成。
[0023]所述第一透鏡部21呈圓臺狀，其包括一個面向光源10的后端面211、一個與所述后端面211相對的前端面212以及位于所述前端面212和后端面211之間的外側(cè)面213。所述第一透鏡部21中央具有一個貫穿所述后端面211和前端面212的圓臺狀通孔214。所述圓臺狀通孔214具有側(cè)面2141，該側(cè)面2141和第一透鏡部21中心軸之間的夾角與外側(cè)面213和第一透鏡部21中心軸之間的夾角相同。本實施例中，所述側(cè)面2141和外側(cè)面213與第一透鏡部21中心軸之間的夾角均為45度。所述前端面212面向調(diào)光板30設(shè)置，其直徑小于調(diào)光板30的直徑。優(yōu)選地，所述前端面212的直徑也小于所述圓臺狀通孔214在后端面211處開口的直徑。所述側(cè)面2141及外側(cè)面213均為反射面，該反射面可以是鍍金屬面反射，也可以是鍍介質(zhì)膜反射。本實施例中，為方便所述透鏡20的安裝固定，所述透鏡20的第一透鏡部21的外側(cè)面213上還形成有一個凸環(huán)215。
[0024]可以理解，所述第一透鏡部21上的通孔214也可替換為一個圓錐狀凹槽，此時圓錐狀凹槽的深度與第一透鏡部21的高度可設(shè)計為基本相當(dāng)。這里，所述第一透鏡部21的高度指第一透鏡部21的前端面212和后端面211之間的距離。
[0025]所述多個第二透鏡部22在第一透鏡部21的后端面211上環(huán)繞圓臺狀通孔214凸出形成。優(yōu)選地，所述多個第二透鏡部22到第一透鏡部21中心軸的距離相等，且任意兩個相鄰的第二透鏡部22之間的距離相等。本實施例中，所述每個第二透鏡部22為一個準(zhǔn)直透鏡，其包括一個遠(yuǎn)離第一透鏡部21的端面221及自所述端面221向第一透鏡部21的后端面211延伸的反射面222。所述端面221上具有一個收容槽2211，該收容槽2211用于收容所述光源10。所述收容槽2211的內(nèi)壁為所述第二透鏡部22的入光面，該入光面可以為一個曲面或由多個曲面組成，還或者由多個平面組成。本實施例中，所述入光面包括一個位于其中央的第一入光面2211&及環(huán)繞所述第一入光面2211&的第二入光面22116。所述第一入光面221匕為向端面221方向凸起的凸面，用于將光源10照射到其上的光線轉(zhuǎn)變?yōu)榇笾麓怪庇诘谝煌哥R部21的后端面211的光線。光源10發(fā)出的部分光線經(jīng)過所述第二入光面22116后經(jīng)反射面222反射后以大致垂直于第一透鏡部21的后端面211的方向入射第一透鏡部21。所述反射面222具體可為一個拋物面。
[0026]所述調(diào)光板30設(shè)于透鏡20的第一透鏡部21的前端面212 —側(cè)，用于對經(jīng)過透鏡20匯聚的多個光源10的光線進(jìn)行調(diào)光。具體地，所述調(diào)光板30可為液晶板，通過調(diào)整調(diào)光板30的電學(xué)參數(shù)來改變其光學(xué)散射特性，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)光。液晶靜態(tài)時，對應(yīng)著小角度光斑，近似準(zhǔn)直。隨著電壓的增大，光學(xué)散射系數(shù)越大，對應(yīng)著大角度光斑，近似廣角。由于沒有機(jī)械運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠，易控制等優(yōu)勢。所述調(diào)光板30并不限于液晶板，其還可為其他能夠調(diào)整光線角度的透光板，例如，所述調(diào)光板30可為內(nèi)部裝有液體的透明板，通過改變液體的濃度來達(dá)到改變調(diào)光板30光線折射角度的目的。
[0027]相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述調(diào)光系統(tǒng)100不僅可以實現(xiàn)無級調(diào)光，也成功解決了功率不足的問題且光源10之間有一定的距離，便于光源10及電子元器件的排版，也改善了整體的散熱效果，系統(tǒng)更穩(wěn)定。所述調(diào)光系統(tǒng)100通過調(diào)整調(diào)光板30的參數(shù)來改變其光學(xué)散射特性，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)光。由于沒有機(jī)械運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠，易控制等優(yōu)勢。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡，其包括一個第一透鏡部及多個第二透鏡部，所述第一透鏡部呈圓臺狀，其包括一個后端面、一個與所述后端面相對的前端面以及位于所述前端面和后端面之間的外側(cè)面，所述第一透鏡部的后端面中央具有一個圓錐狀凹槽，所述圓錐狀凹槽具有側(cè)面，該側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角與所述外側(cè)面和第一透鏡部中心軸之間的夾角相同，所述圓錐狀凹槽的側(cè)面及第一透鏡部的外側(cè)面均為反射面，所述多個第二透鏡部在第一透鏡部的后端面上環(huán)繞圓錐狀凹槽凸出形成，所述每個第二透鏡部為一個準(zhǔn)直透鏡，用于使光源發(fā)出的光線以垂直于第一透鏡部的后端面的方向入射第一透鏡部。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第一透鏡部和多個第二透鏡部為一體成型。
3.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述前端面的直徑小于所述圓錐狀凹槽在后端面處開口的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡的第一透鏡部的外側(cè)面上還形成有一個凸環(huán)，用于方便所述透鏡的安裝固定。
5.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述多個第二透鏡部到第一透鏡部中心軸的距離相等，且任意兩個相鄰的第二透鏡部之間的距離相等。
6.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述每個第二透鏡部包括一個遠(yuǎn)離第一透鏡部的端面及自所述端面向第一透鏡部的后端面延伸的反射面，所述端面上具有一個收容槽，該收容槽用于收容光源。
7.如權(quán)利要求6所述的透鏡，其特征在于，所述收容槽的內(nèi)壁為所述第二透鏡部的入光面，該入光面包括一個位于其中央的第一入光面及環(huán)繞所述第一入光面的第二入光面，所述第一入光面為向端面方向凸起的凸面，用于將光源照射到其上的光線轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪庇诘谝煌哥R部的后端面的光線，光源發(fā)出的部分光線經(jīng)過所述第二入光面后經(jīng)反射面反射后以大致垂直于第一透鏡部的后端面的方向入射第一透鏡部。
8.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述第二透鏡部的反射面為一個拋物面。
9.一種調(diào)光系統(tǒng)，其包括多個光源、一個調(diào)光板以及如權(quán)利要求1-8任一項所述的透鏡，所述多個光源分別位于所述多個第二透鏡部遠(yuǎn)離第一透鏡部的一側(cè)，所述調(diào)光板設(shè)置于所述透鏡的第一透鏡部的前端面一側(cè)，用于對經(jīng)過透鏡匯聚的多個光源的光線進(jìn)行調(diào)光。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡部的前端面的直徑小于調(diào)光板的直徑。
【文檔編號】G02F1/13GK104503006SQ201410714355
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】王賽, 吳登富, 龐宇鋒 申請人:杭州照相機(jī)械研究所