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CN201819153U - 多功能光学组套 - Google Patents

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Abstract

一种多功能光学组套，至少包括反射镜，以及光源，所述反射镜呈碗状结构并在底部具有开口，所述光源的发光点位于所述反射镜的轴线上，所述反射镜内位于光源的前端设置有一凸透镜组件，其焦点的连接线与反射镜的轴线重合；所述光源可沿所述反射镜的轴线活动；经由本实用新型射出的光线，能够形成适应于较远距离照明的特性，并且减少了光线的浪费；可以实现近距离大范围均匀的照明；同时可以沿着反射镜的轴线，拉长或减小光源与反光镜及凸透镜组件之间的距离，以实现远近距离照明的快速转换，形成相对较为良好的照射特性，避免了光线的发散浪费；本实用新型结构简单、制作方便，有利于推广使用。

Description

多功能光学组套
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种多功能光学组套。
背景技术
手电筒作为一种简易的手持照明工具，已经被人们所广泛使用。
传统的白炽灯或LED的手电筒，均是由一个呈抛物线的凹面反射镜、以及设置在凹面反射镜焦点上的白炽灯或LED光源构成，其使用时候，光源正中央及附近的光会直射出去，从而使得光线效率得不到很好的利用，使中间反射出来的光不够强，从而不能很好地实现远距离照明。
也有的手电筒采用的凸透镜呈双面凸或单面凸，但是在有限的应用空间中，两端的光得不到很好的利用，使中间射出来平行光束的光不够强，从而不能很好地实现大范围且亮度较强的近距离照明，只能实现较窄范围且亮度较弱的近距离照明。
综上所述，开发一种能够实现远近距离照射的快速转换，并针对远近距离均可以形成较好的光线特性，光线浪费少的光学组套，已经成为业内关注的焦点。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种多功能光学组套，其能够实现远近距离照射的快速转换，并针对远近距离均可以形成较好的光线特性，光线利用率高。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种多功能光学组套，至少包括反射镜，以及光源，所述反射镜呈碗状结构并在底部具有开口，所述光源的发光点位于所述反射镜的轴线上，所述反射镜内位于光源的前端设置有一凸透镜组件，其焦点的连接线与反射镜的轴线重合；所述光源可沿所述反射镜的轴线活动。
所述凸透镜组件包括第一凸透镜、连接于所述凸透镜下表面周缘支撑柱，所述支撑柱的下端周缘与所述反射镜的下端周缘固定连接；所述支撑柱的下端面开设有一沿所述反射镜轴线方向延伸至所述第一凸透镜下表面的导向盲孔，所述导向盲孔的孔径与所述光源的外部轮廓匹配。
所述支撑柱呈圆柱台状，所述导向盲孔呈与之匹配的圆柱台状。
所述支撑柱的母线与其轴线夹角为13-20°，所述导向盲孔的母线与其轴线夹角为13-20°。
所述支撑柱的下端周缘设置有与所述反射镜下端部匹配连接的第一延伸凸缘。
所述第一凸透镜、所述支撑柱、第一延伸凸缘为一体成型的透光结构。
所述凸透镜组件包括第二凸透镜、连接于所述凸透镜周缘与所述反射镜上端周缘之间的呈碗状结构支撑板。
所述反光碗的底部开口尺寸大于所述光源外部尺寸。
所述支撑板的上端周缘设置有与所述反光碗顶端部匹配连接的第二延伸凸缘；所述第二凸透镜、支撑板、第二延伸凸缘为一体成型的透光结构。
所述支撑板外表面的切面与其径向截面之间的夹角为35-40°。
本实用新型所阐述的多功能光学组套，其有益效果在于：
1、其射出的光线，能够形成适应于较远距离照明的特性，并且减少了光线的浪费。
2、可以实现近距离大范围均匀的照明。
3、可以沿着反射镜的轴线，拉长或减小光源与反光镜及凸透镜组件之间的距离，以实现远近距离照明的快速转换。
4、结构简单、制作方便，有利于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型一种多功能光学组套的结构示意图；
图2为图1所示多功能光学组套的安装示意图；
图3a、3b为图1所示多功能光学组套的使用状态示意图；
图4为本实用新型另一种多功能光学组套的结构示意图；
图5为图4所示多功能光学组套的安装示意图；
图6a、6b为图4所示多功能光学组套的使用状态示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型的多功能光学组套做进一步描述，以便于更清楚的理解本实用新型所要求保护的技术思想。
如图1、2所示，为本实用新型的一种多功能光学组套，包括LED发光源11、反光镜12、凸透镜组件13，其中反光镜12呈碗状并且底部具有一开口，其内表面的纵向截面成抛物线状，在其内表面具有一层采用电镀工艺制作的膜层；凸透镜组件13中间部分为一凸透镜131，在凸透镜131的周缘下表面连接有一支撑柱132，其下端面上开设有一沿其长度方向的导向盲孔133，导向盲孔133一直向上延伸至凸透镜131的下表面，在支撑柱132的下端周缘，向其径向延伸有一连接凸缘134，连接凸缘134的上表面与反光镜12的底端面连接；在这里需要注意的是，支撑柱132、连接凸缘134、凸透镜131可以是一体成型结构，并且由透光材料(如PMMA或玻璃)制作而成，此外，支撑柱132的轴线、凸透镜131焦点的连线与反光镜12的轴线A重合，LED发光源11安装于反光镜12的轴线A上，导向盲孔133的孔径大于LED发光源11的外部最大尺寸。
上述装置安装在手电筒后，LED发光源11相对固定的安装在手电筒本体上，而反光镜12固定安装在手电筒的可沿手电筒长度方向活动的前盖上，如此，当反光镜12带动凸透镜组件13远离LED发光源11活动，至LED发光源11位于导向盲孔133的开口外时，如图3a所示，光线从LED发光源11射出后，周边的光线经过支撑柱132的折射后，再经反光镜12反射后射出，中间的发散光线直接经过凸透镜131的聚光作用，形成较为聚拢的光线束，适应于较远距离的照射；本实用新型中，可以将反射镜12的焦点与凸透镜131的焦点重合，LED发光源11位于其二者焦点处时，凸透镜131将中间的光折射成平行光，而两侧的未经凸透镜131折射的光线则被反光镜12反射成平行光，由此，可将大于88％的光束利用与远距离照明。当反光镜12带动凸透镜组件13靠近LED发光源11活动，至LED发光源位于导向盲孔133内并靠近凸透镜131的下表面时，如图3b，光线从LED发光源11射出后，周边的光线经过支撑柱132的折射后，再经反光镜12反射后射出向反光镜12的轴线聚拢，而中间的发散光线经过凸透镜131作用后射出，反射镜12将两边未经过凸透镜131的光线向前反射，由此，实现光的泛焦，产生较为均匀的月亮光，适用于近距离的大范围照明。
当然，上述凸透镜组件13的支撑柱132还可以是圆台状结构，相应的，其上的导向盲孔133也为与之匹配的圆台状结构，其二者圆台的母线与其轴线的夹角a为13-20°，可以根据实际情况，优先选择15或16°。
相对于现有的同类光学组套，上述结构可以针对距离的远近，形成相对较为良好的照射特性，避免了光线的发散浪费。同时可以沿着反射镜的轴线，拉长或减小光源与反光镜及凸透镜组件之间的距离，以实现远近距离照明的快速转换。
参见图4、5，为本实用新型的另一种光学组套，其包括LED发光源21、反光镜22、凸透镜组件23，其中LED发光源21、反光镜22与上述结构相同，不同之处在于，本方案的凸透镜组件23呈碗状，其碗底部为一凸透镜231，凸透镜231的周缘连接有支撑板232，支撑板232的周缘延伸有沿其径向的连接凸缘233，连接凸缘233的下表面与反光镜22的上端部固定连接。反光镜22的下端部开口大于LED发光源21的外部最大尺寸。凸透镜231、支撑板232、连接凸缘233为一体成型结构，并采用透光材料(如PMMA或玻璃)制作而成，凸透镜组件23的轴线与反光镜22的轴线B重合，且LED发光源21安装于轴线B上。
当反光镜22带动凸透镜组件23远离LED发光源21移动，至LED发光源21位于反光镜22的下端开口以外时，如图6a所示，光线从LED发光源21射出，位于周边的光线经过反光镜22反射，在经过支撑板232折射后形成相对较为聚拢的光束射出，中间的光线经由凸透镜231处理后，实现聚拢，适应于较远距离的照射，当凸透镜231的焦点与反光镜22的焦点重合，且LED发光源21位于其二者的焦点时，对光线的利用率最大。当反光镜22带动凸透镜组件23靠近LED发光源21移动，至LED发光源21位于反光镜22内部并靠近凸透镜231的下表面，如图6b所示，周边的光线经由反光镜22反射，在经由支撑板232折射后射出，反射镜22将两边未经过凸透镜231的光线向前反射，由此，实现光的泛焦，产生较为均匀的月亮光，适用于近距离的大范围照明。
凸透镜组件23中，支撑板232的外表面切面与其径向截面之间的夹角b为35-40°，其中以36°最为合适。相对于现有的同类光学组套，上述结构可以针对距离的远近，形成相对较为良好的照射特性，避免了光线的发散浪费.同时此结构还可以沿着反射镜的轴线，拉长或减小光源与反光镜及凸透镜组件之间的距离，以实现远近距离照明的快速转换，形成相对较为良好的照射特性，避免了光线的发散浪费。
上述两种光学组套的反光镜由塑料或铝合金，在其作为反光面的内表面采用电镀、化学镀、真空镀等表面处理工艺设置有一层反光效果较佳的镀膜层。
上述凸透镜组件的凸透镜的上表面(也就是光线射出面)的曲率半径小于下表面(也就是光线的入射面)的曲率半径；凸透镜的直径相对于光学组套的直径的比例在1比1.3与1比1.6之间，优选为1比1.4；凸透镜的厚度相对于光学组套的高度的比例在1比7与1比4之间，优选为1比5；光学组套的直径相对于其高度的比例在1与2之间，优选在1.5与1.75之间。
根据公知常识，本实用新型中的光源可以采用其他发光体代替，在这里不做过多的赘述。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能光学组套，至少包括反射镜，以及光源，所述反射镜呈碗状结构并在底部具有开口，所述光源的发光点位于所述反射镜的轴线上，其特征在于，所述反射镜内位于光源的前端设置有一凸透镜组件，其焦点的连接线与反射镜的轴线重合；所述光源可沿所述反射镜的轴线活动。
2.如权利要求1所述的多功能光学组套，其特征在于，所述凸透镜组件包括第一凸透镜、连接于所述凸透镜下表面周缘支撑柱，所述支撑柱的下端周缘与所述反射镜的下端周缘固定连接；所述支撑柱的下端面开设有一沿所述反射镜轴线方向延伸至所述第一凸透镜下表面的导向盲孔，所述导向盲孔的孔径与所述光源的外部轮廓匹配。
3.如权利要求2所述的多功能光学组套，其特征在于，所述支撑柱呈圆柱台状，所述导向盲孔呈与之匹配的圆柱台状。
4.如权利要求3所述的多功能光学组套，其特征在于，所述支撑柱的母线与其轴线夹角为13-20°，所述导向盲孔的母线与其轴线夹角为13-20°。
5.如权利要求2所述的多功能光学组套，其特征在于，所述支撑柱的下端周缘设置有与所述反射镜下端部匹配连接的第一延伸凸缘。
6.如权利要求5所述的多功能光学组套，其特征在于，所述第一凸透镜、所述支撑柱、第一延伸凸缘为一体成型的透光结构。
7.如权利要求1所述的多功能光学组套，其特征在于，所述凸透镜组件包括第二凸透镜、连接于所述凸透镜周缘与所述反射镜上端周缘之间的呈碗状结构支撑板。
8.如权利要求7所述的多功能光学组套，其特征在于，所述反光碗的底部开口尺寸大于所述光源外部尺寸。
9.如权利要求7所述的多功能光学组套，其特征在于，所述支撑板的上端周缘设置有与所述反光碗顶端部匹配连接的第二延伸凸缘；所述第二凸透镜、支撑板、第二延伸凸缘为一体成型的透光结构。
10.如权利要求7所述的多功能光学组套，其特征在于，所述支撑板外表面的切面与其径向截面之间的夹角为35-40°。
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