專利名稱：照明用的變焦多層次透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種照明用的變焦多層次透鏡，特別是指通過透鏡本體上所設(shè)的數(shù)個(gè)變焦曲面，來控制光源投射的亮度及角度，可大幅減少透鏡本體的厚度及材積，降低制造成本，并可達(dá)到光源投射較遠(yuǎn)、較亮、面積較大及可控制光線投射角度等功效。
背景技術(shù)：
一般用來提供照明用的燈具，如車燈、路燈、手電筒、探照燈等，為達(dá)到具環(huán)保功效，其光源大都將燈泡改以LED來設(shè)計(jì)，而LED的光源所投射出的面積較小，如圖1所示，現(xiàn)今的照明燈具大都于LEDlO前方加裝有一半球形的透鏡11及于LEDlO外周罩設(shè)有一導(dǎo)光罩12來增加其投射光線的亮度及范圍，或于照明燈具內(nèi)增設(shè)有多個(gè)LED來增加其亮度及范圍，但該等增加光源投射光線的方式，其制造組裝較為復(fù)雜、成本較高，且只能單一改變投射光線的遠(yuǎn)近或面積大小，其光線仍以環(huán)圈狀為散射基準(zhǔn)，無法改變光線投射的路徑，故大都形成中間部位較亮、外周圍部位較暗的照明效果，其光源的投射距離及范圍有限，又，所述半圓形透鏡要達(dá)到所欲要求的光投射范圍，其厚度需較厚，透鏡的材積大，其成本相對較聞。又，一般透鏡的光線投射是以中間較亮、周圍較暗，無法達(dá)到均光的功效，且亦無法依所欲使用的需求來變化光線投射的路徑，故無法控制光線的亮度及角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種照明用的變焦多層次透鏡，可解決現(xiàn)有照明用的透鏡所存在光投射范圍小、亮度不佳、投射距離短、無法控制光線投射角度，以及材積厚、成本高等問題。本發(fā)明的目的是在提供一種可大幅減少透鏡本體的厚度及材積，可降低成本，并可達(dá)到光源投射遠(yuǎn)、亮度極佳、照明面積大及可控制光線投射角度等功效的照明用的變焦多層次透鏡。本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，設(shè)有透鏡本體，所述透鏡本體的一側(cè)面設(shè)有至少一自由曲面，所述自由曲面上設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面，形成有多層次的變焦曲面，所述變焦曲面的一側(cè)面設(shè)為斜切面，所述變焦曲面的另一側(cè)面設(shè)為弧曲面，如此，所述透鏡本體是由多種復(fù)雜自由曲面的組合設(shè)計(jì)，可將曲面分割成多區(qū)塊的焦點(diǎn)，并通過變化其各個(gè)變焦曲面的曲面及不同的焦點(diǎn)，以不同的變化組合，可將光源的光線投射控制到所需的照明亮度及照射角度，來達(dá)到所需的照明功效。本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，其中，所述透鏡本體相對于所述自由曲面的另一側(cè)面設(shè)為平整面。本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，其中，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下對稱及左、右對稱的設(shè)置。本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，其中，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下不對稱及左、右對稱的設(shè)置。
本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，其中，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下對稱及左、右不對稱的設(shè)置。本發(fā)明照明用的變焦多層次透鏡，其中，所述透鏡本體上設(shè)有二個(gè)以上的自由曲面所組成，所述二個(gè)以上的自由曲面上各設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面。本發(fā)明的透鏡本體可裝設(shè)于各種燈具(如車燈、路燈、手電筒、探照燈等)的光源(如LED、燈泡等)前方，可大幅提升燈具的照明功效。


圖1所示為現(xiàn)有燈具與透鏡的示意圖。圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的立體圖。圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的前視圖。圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視圖。圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例透鏡本體側(cè)視斷面的光線投射的示意圖。圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例透鏡本體俯視斷面的光線投射的示意圖。圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例光線投射的亮度分布圖。圖9所示為本發(fā)明的透鏡本體上由兩個(gè)自由曲面組成的前視圖。圖10所示為本發(fā)明透鏡本體上的變焦曲面設(shè)為上下不對稱、左右對稱的前視圖。圖11所示為本發(fā)明透鏡本體上的變焦曲面設(shè)為上下對稱、左右不對稱的前視圖。附圖標(biāo)記說明:10-LED ;11_透鏡；12_導(dǎo)光罩；2_透鏡本體；21_自由曲面；22_變焦曲面；220_斜切面；221-弧曲面；23_平整面；3-光源；30_光線；4_透鏡本體；41_自由曲面；42_變焦曲面。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例，請參閱圖1至5所示，主要設(shè)有一透鏡本體2，所述透鏡本體2的一側(cè)面設(shè)有至少一自由曲面21，所述自由曲面21上設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面22，形成有多層次的變焦曲面22，所述變焦曲面22的一側(cè)面設(shè)為斜切面220，另一側(cè)面設(shè)為弧曲面221，所述透鏡本體2相對于所述自由曲面21的另一側(cè)面設(shè)為平整面23，如此，即為一照明用的變焦多層次透鏡。使用時(shí)，請參閱圖6至8所示，將本發(fā)明的透鏡本體2設(shè)于光源3 (如LED)的前方，通過所述透鏡本體2上所設(shè)的數(shù)個(gè)變焦曲面22，可改變光源3所投射出的光線30的行進(jìn)路徑，如此，所述透鏡本體2的數(shù)個(gè)變焦曲面22的設(shè)置，可達(dá)到增加光源3投射的距離、增加其照明亮度、照明面積大且亮度均勻，及可控制光線投射角度等功效，并可大幅減少透鏡本體2的厚度及材積，可降低成本。本發(fā)明所述透鏡本體上的自由曲面可依所需的照明亮度來設(shè)計(jì)其自由曲面的數(shù)量，如圖9所示，可于一透鏡本體4上設(shè)有二個(gè)以上的自由曲面41的組合，并于各個(gè)自由曲面41上各設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面42，通過所述透鏡本體4上所設(shè)的變焦曲面42的設(shè)置位置及數(shù)量，可提供不同照明亮度的需求，由圖9所示，所述透鏡本體3的中間部位其變焦曲面42的數(shù)量較多，兩側(cè)較少，故可呈現(xiàn)出中間部位較亮，兩側(cè)部位較暗的照明效果；又，本發(fā)明所述透鏡本體2的自由曲面21上的變焦曲面22數(shù)量及大小可設(shè)呈上、下對稱及左、右對稱的設(shè)置，可呈現(xiàn)出均勻的照明光線；本發(fā)明透鏡本體2上的變焦曲面21亦可呈不規(guī)則的設(shè)置，例如:上下不對稱、左右對稱(如圖10所示)，或上下對稱、左右不對稱(如圖11所示)，可改變光線投射角度，透鏡本體2上的變焦曲面22數(shù)量多的部位可呈現(xiàn)出較亮的光線，變焦曲面22數(shù)量較少的部位會(huì)呈現(xiàn)出較暗的光線；本發(fā)明利用光跡折射特性，當(dāng)光線進(jìn)入不同材質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的折射率，所述透鏡本體是由多種復(fù)雜自由曲面的組合設(shè)計(jì)，可將曲面分割成多區(qū)塊的焦點(diǎn)，并通過變化其各個(gè)變焦曲面的曲面及不同的焦點(diǎn)，以不同的變化組合，可將光源的光線投射控制到所需的照明亮度及照射角度，來達(dá)到所需的照明功效。本發(fā)明的透鏡本體可裝設(shè)于各種燈具(如車燈、路燈、手電筒、探照燈等)的光源(如LED、燈泡等)前方，可大幅提升燈具的照明功效。綜上所述，本發(fā)明確實(shí)已達(dá)到所預(yù)期的使用目的與功效，且更較現(xiàn)有者為的理想、實(shí)用，但是，上述實(shí)施例僅系針對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行具體說明而已，所述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍，舉凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的技術(shù)手段下所完成的均等變化與修飾，均應(yīng)包含于本發(fā)明所涵蓋的申請專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，設(shè)有透鏡本體，所述透鏡本體的一側(cè)面設(shè)有至少一自由曲面，所述自由曲面上設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面，形成有多層次的變焦曲面，所述變焦曲面的一側(cè)面設(shè)為斜切面，所述變焦曲面的另一側(cè)面設(shè)為弧曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，所述透鏡本體相對于所述自由曲面的另一側(cè)面設(shè)為平整面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下對稱及左、右對稱的設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下不對稱及左、右對稱的設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，所述透鏡本體的自由曲面上的變焦曲面數(shù)量及大小設(shè)呈上、下對稱及左、右不對稱的設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述照明用的變焦多層次透鏡，其特征在于，所述透鏡本體上設(shè)有二個(gè)以上的自由曲面所組成，所述二個(gè)以上的自由曲面上各設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種照明用的變焦多層次透鏡，主要設(shè)有透鏡本體，所述透鏡本體的一側(cè)面設(shè)有至少一自由曲面，所述自由曲面上設(shè)有數(shù)個(gè)變焦曲面，形成有多層次的變焦曲面，所述變焦曲面的一側(cè)面設(shè)為斜切面，所述變焦曲面的另一側(cè)面設(shè)為弧曲面，如此，所述透鏡本體是由多種復(fù)雜自由曲面的組合設(shè)計(jì)，可將曲面分割成多區(qū)塊的焦點(diǎn)，并通過變化其各個(gè)變焦曲面的曲面及不同的焦點(diǎn)，以不同的變化組合，可將光源的光線投射控制到所需的照明亮度及照射角度，來達(dá)到所需的照明功效。
文檔編號F21V5/04GK103185290SQ201310055520
公開日2013年7月3日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者許宸偉 申請人:許宸偉