專利名稱：多功能光學(xué)組套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能光學(xué)組套。
背景技術(shù)：
手電筒作為一種簡易的手持照明工具，已經(jīng)被人們所廣泛使用。傳統(tǒng)的白熾燈或LED的手電筒，均是由一個呈拋物線的凹面反射鏡、以及設(shè)置在 凹面反射鏡焦點上的白熾燈或LED光源構(gòu)成，其使用時候，光源正中央及附近的光會直射 出去，從而使得光線效率得不到很好的利用，使中間反射出來的光不夠強，從而不能很好地 實現(xiàn)遠距離照明。也有的手電筒采用的凸透鏡呈雙面凸或單面凸，但是在有限的應(yīng)用空間中，兩端 的光得不到很好的利用，使中間射出來平行光束的光不夠強，從而不能很好地實現(xiàn)大范圍 且亮度較強的近距離照明，只能實現(xiàn)較窄范圍且亮度較弱的近距離照明。綜上所述，開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠近距離照射的快速轉(zhuǎn)換，并針對遠近距離均可以 形成較好的光線特性，光線浪費少的光學(xué)組套，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的旨在于提供一種多功能光學(xué)組套，其能 夠?qū)崿F(xiàn)遠近距離照射的快速轉(zhuǎn)換，并針對遠近距離均可以形成較好的光線特性，光線利用率高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種多功能光學(xué)組套，至少包括反射鏡，以及光源，所述反射鏡呈碗狀結(jié)構(gòu)并在底 部具有開口，所述光源的發(fā)光點位于所述反射鏡的軸線上，所述反射鏡內(nèi)位于光源的前端 設(shè)置有一凸透鏡組件，其焦點的連接線與反射鏡的軸線重合；所述光源可沿所述反射鏡的 軸線活動。所述凸透鏡組件包括第一凸透鏡、連接于所述凸透鏡下表面周緣支撐柱，所述支 撐柱的下端周緣與所述反射鏡的下端周緣固定連接；所述支撐柱的下端面開設(shè)有一沿所述 反射鏡軸線方向延伸至所述第一凸透鏡下表面的導(dǎo)向盲孔，所述導(dǎo)向盲孔的孔徑與所述光 源的外部輪廓匹配。所述支撐柱呈圓柱臺狀，所述導(dǎo)向盲孔呈與之匹配的圓柱臺狀。所述支撐柱的母線與其軸線夾角為13-20°，所述導(dǎo)向盲孔的母線與其軸線夾角 為 13-20° 。所述支撐柱的下端周緣設(shè)置有與所述反射鏡下端部匹配連接的第一延伸凸緣。所述第一凸透鏡、所述支撐柱、第一延伸凸緣為一體成型的透光結(jié)構(gòu)。所述凸透鏡組件包括第二凸透鏡、連接于所述凸透鏡周緣與所述反射鏡上端周緣 之間的呈碗狀結(jié)構(gòu)支撐板。所述反光碗的底部開口尺寸大于所述光源外部尺寸。
3[0016]所述支撐板的上端周緣設(shè)置有與所述反光碗頂端部匹配連接的第二延伸凸緣；所 述第二凸透鏡、支撐板、第二延伸凸緣為一體成型的透光結(jié)構(gòu)。所述支撐板外表面的切面與其徑向截面之間的夾角為35-40°。本實用新型所闡述的多功能光學(xué)組套，其有益效果在于1、其射出的光線，能夠形成適應(yīng)于較遠距離照明的特性，并且減少了光線的浪費。2、可以實現(xiàn)近距離大范圍均勻的照明。3、可以沿著反射鏡的軸線，拉長或減小光源與反光鏡及凸透鏡組件之間的距離， 以實現(xiàn)遠近距離照明的快速轉(zhuǎn)換。4、結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，有利于推廣使用。

圖1為本實用新型一種多功能光學(xué)組套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示多功能光學(xué)組套的安裝示意圖；圖3a、!3b為圖1所示多功能光學(xué)組套的使用狀態(tài)示意圖；圖4為本實用新型另一種多功能光學(xué)組套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示多功能光學(xué)組套的安裝示意圖；圖6a、6b為圖4所示多功能光學(xué)組套的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式
，對本實用新型的多功能光學(xué)組套做進一步描 述，以便于更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術(shù)思想。如圖1、2所示，為本實用新型的一種多功能光學(xué)組套，包括LED發(fā)光源11、反光鏡 12、凸透鏡組件13，其中反光鏡12呈碗狀并且底部具有一開口，其內(nèi)表面的縱向截面成拋 物線狀，在其內(nèi)表面具有一層采用電鍍工藝制作的膜層；凸透鏡組件13中間部分為一凸透 鏡131，在凸透鏡131的周緣下表面連接有一支撐柱132，其下端面上開設(shè)有一沿其長度方 向的導(dǎo)向盲孔133，導(dǎo)向盲孔133 —直向上延伸至凸透鏡131的下表面，在支撐柱132的下 端周緣，向其徑向延伸有一連接凸緣134，連接凸緣134的上表面與反光鏡12的底端面連 接；在這里需要注意的是，支撐柱132、連接凸緣134、凸透鏡131可以是一體成型結(jié)構(gòu)，并且 由透光材料(如PMMA或玻璃)制作而成，此外，支撐柱132的軸線、凸透鏡131焦點的連線 與反光鏡12的軸線A重合，LED發(fā)光源11安裝于反光鏡12的軸線A上，導(dǎo)向盲孔133的 孔徑大于LED發(fā)光源11的外部最大尺寸。上述裝置安裝在手電筒后，LED發(fā)光源11相對固定的安裝在手電筒本體上，而反 光鏡12固定安裝在手電筒的可沿手電筒長度方向活動的前蓋上，如此，當(dāng)反光鏡12帶動凸 透鏡組件13遠離LED發(fā)光源11活動，至LED發(fā)光源11位于導(dǎo)向盲孔133的開口外時，如 圖3a所示，光線從LED發(fā)光源11射出后，周邊的光線經(jīng)過支撐柱132的折射后，再經(jīng)反光 鏡12反射后射出，中間的發(fā)散光線直接經(jīng)過凸透鏡131的聚光作用，形成較為聚攏的光線 束，適應(yīng)于較遠距離的照射；本實用新型中，可以將反射鏡12的焦點與凸透鏡131的焦點重 合，LED發(fā)光源11位于其二者焦點處時，凸透鏡131將中間的光折射成平行光，而兩側(cè)的未 經(jīng)凸透鏡131折射的光線則被反光鏡12反射成平行光，由此，可將大于88%的光束利用與遠距離照明。當(dāng)反光鏡12帶動凸透鏡組件13靠近LED發(fā)光源11活動，至LED發(fā)光源位于 導(dǎo)向盲孔133內(nèi)并靠近凸透鏡131的下表面時，如圖北，光線從LED發(fā)光源11射出后，周邊 的光線經(jīng)過支撐柱132的折射后，再經(jīng)反光鏡12反射后射出向反光鏡12的軸線聚攏，而中 間的發(fā)散光線經(jīng)過凸透鏡131作用后射出，反射鏡12將兩邊未經(jīng)過凸透鏡131的光線向前 反射，由此，實現(xiàn)光的泛焦，產(chǎn)生較為均勻的月亮光，適用于近距離的大范圍照明。當(dāng)然，上述凸透鏡組件13的支撐柱132還可以是圓臺狀結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，其上的導(dǎo)向 盲孔133也為與之匹配的圓臺狀結(jié)構(gòu)，其二者圓臺的母線與其軸線的夾角a為13-20°，可 以根據(jù)實際情況，優(yōu)先選擇15或16°。相對于現(xiàn)有的同類光學(xué)組套，上述結(jié)構(gòu)可以針對距離的遠近，形成相對較為良好 的照射特性，避免了光線的發(fā)散浪費。同時可以沿著反射鏡的軸線，拉長或減小光源與反光 鏡及凸透鏡組件之間的距離，以實現(xiàn)遠近距離照明的快速轉(zhuǎn)換。參見圖4、5，為本實用新型的另一種光學(xué)組套，其包括LED發(fā)光源21、反光鏡22、凸 透鏡組件23，其中LED發(fā)光源21、反光鏡22與上述結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于，本方案的凸透 鏡組件23呈碗狀，其碗底部為一凸透鏡231，凸透鏡231的周緣連接有支撐板232，支撐板 232的周緣延伸有沿其徑向的連接凸緣233，連接凸緣233的下表面與反光鏡22的上端部 固定連接。反光鏡22的下端部開口大于LED發(fā)光源21的外部最大尺寸。凸透鏡231、支撐 板232、連接凸緣233為一體成型結(jié)構(gòu)，并采用透光材料(如PMMA或玻璃)制作而成，凸透 鏡組件23的軸線與反光鏡22的軸線B重合，且LED發(fā)光源21安裝于軸線B上。當(dāng)反光鏡22帶動凸透鏡組件23遠離LED發(fā)光源21移動，至LED發(fā)光源21位于 反光鏡22的下端開口以外時，如圖6a所示，光線從LED發(fā)光源21射出，位于周邊的光線經(jīng) 過反光鏡22反射，在經(jīng)過支撐板232折射后形成相對較為聚攏的光束射出，中間的光線經(jīng) 由凸透鏡231處理后，實現(xiàn)聚攏，適應(yīng)于較遠距離的照射，當(dāng)凸透鏡231的焦點與反光鏡22 的焦點重合，且LED發(fā)光源21位于其二者的焦點時，對光線的利用率最大。當(dāng)反光鏡22帶 動凸透鏡組件23靠近LED發(fā)光源21移動，至LED發(fā)光源21位于反光鏡22內(nèi)部并靠近凸 透鏡231的下表面，如圖6b所示，周邊的光線經(jīng)由反光鏡22反射，在經(jīng)由支撐板232折射 后射出，反射鏡22將兩邊未經(jīng)過凸透鏡231的光線向前反射，由此，實現(xiàn)光的泛焦，產(chǎn)生較 為均勻的月亮光，適用于近距離的大范圍照明。凸透鏡組件23中，支撐板232的外表面切面與其徑向截面之間的夾角b為 35-40°，其中以36°最為合適。相對于現(xiàn)有的同類光學(xué)組套，上述結(jié)構(gòu)可以針對距離的遠 近，形成相對較為良好的照射特性，避免了光線的發(fā)散浪費.同時此結(jié)構(gòu)還可以沿著反射 鏡的軸線，拉長或減小光源與反光鏡及凸透鏡組件之間的距離，以實現(xiàn)遠近距離照明的快 速轉(zhuǎn)換，形成相對較為良好的照射特性，避免了光線的發(fā)散浪費。上述兩種光學(xué)組套的反光鏡由塑料或鋁合金，在其作為反光面的內(nèi)表面采用電 鍍、化學(xué)鍍、真空鍍等表面處理工藝設(shè)置有一層反光效果較佳的鍍膜層。上述凸透鏡組件的凸透鏡的上表面(也就是光線射出面)的曲率半徑小于下表面 (也就是光線的入射面)的曲率半徑；凸透鏡的直徑相對于光學(xué)組套的直徑的比例在1比 1. 3與1比1. 6之間，優(yōu)選為1比1. 4 ；凸透鏡的厚度相對于光學(xué)組套的高度的比例在1比 7與1比4之間，優(yōu)選為1比5 ；光學(xué)組套的直徑相對于其高度的比例在1與2之間，優(yōu)選在 1. 5與1. 75之間。[0039]根據(jù)公知常識，本實用新型中的光源可以采用其他發(fā)光體代替，在這里不做過多 的贅述。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各 種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多功能光學(xué)組套，至少包括反射鏡，以及光源，所述反射鏡呈碗狀結(jié)構(gòu)并在底部 具有開口，所述光源的發(fā)光點位于所述反射鏡的軸線上，其特征在于，所述反射鏡內(nèi)位于光 源的前端設(shè)置有一凸透鏡組件，其焦點的連接線與反射鏡的軸線重合；所述光源可沿所述 反射鏡的軸線活動。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述凸透鏡組件包括第一凸透 鏡、連接于所述凸透鏡下表面周緣支撐柱，所述支撐柱的下端周緣與所述反射鏡的下端周 緣固定連接；所述支撐柱的下端面開設(shè)有一沿所述反射鏡軸線方向延伸至所述第一凸透鏡 下表面的導(dǎo)向盲孔，所述導(dǎo)向盲孔的孔徑與所述光源的外部輪廓匹配。
3.如權(quán)利要求2所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述支撐柱呈圓柱臺狀，所述導(dǎo) 向盲孔呈與之匹配的圓柱臺狀。
4.如權(quán)利要求3所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述支撐柱的母線與其軸線夾 角為13-20°，所述導(dǎo)向盲孔的母線與其軸線夾角為13-20°。
5.如權(quán)利要求2所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述支撐柱的下端周緣設(shè)置有 與所述反射鏡下端部匹配連接的第一延伸凸緣。
6.如權(quán)利要求5所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述第一凸透鏡、所述支撐柱、 第一延伸凸緣為一體成型的透光結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述凸透鏡組件包括第二凸透 鏡、連接于所述凸透鏡周緣與所述反射鏡上端周緣之間的呈碗狀結(jié)構(gòu)支撐板。
8.如權(quán)利要求7所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述反光碗的底部開口尺寸大 于所述光源外部尺寸。
9.如權(quán)利要求7所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述支撐板的上端周緣設(shè)置有 與所述反光碗頂端部匹配連接的第二延伸凸緣；所述第二凸透鏡、支撐板、第二延伸凸緣為 一體成型的透光結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求7所述的多功能光學(xué)組套，其特征在于，所述支撐板外表面的切面與其 徑向截面之間的夾角為35-40°。
專利摘要一種多功能光學(xué)組套，至少包括反射鏡，以及光源，所述反射鏡呈碗狀結(jié)構(gòu)并在底部具有開口，所述光源的發(fā)光點位于所述反射鏡的軸線上，所述反射鏡內(nèi)位于光源的前端設(shè)置有一凸透鏡組件，其焦點的連接線與反射鏡的軸線重合；所述光源可沿所述反射鏡的軸線活動；經(jīng)由本實用新型射出的光線，能夠形成適應(yīng)于較遠距離照明的特性，并且減少了光線的浪費；可以實現(xiàn)近距離大范圍均勻的照明；同時可以沿著反射鏡的軸線，拉長或減小光源與反光鏡及凸透鏡組件之間的距離，以實現(xiàn)遠近距離照明的快速轉(zhuǎn)換，形成相對較為良好的照射特性，避免了光線的發(fā)散浪費；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，有利于推廣使用。
文檔編號F21V13/04GK201819153SQ20102027422
公開日2011年5月4日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者葉秀敏 申請人:葉秀敏