本技術涉及照明領域,特別涉及一種變焦光學系統(tǒng)及燈具。
背景技術:
1、在燈具照明領域,變焦燈指的是射出光照的配光角度和覆蓋范圍能夠根據(jù)實際需求調整的燈具,市面上變焦燈常用的變焦手段是通過調整光源與透鏡之間的距離來改變焦距,例如公告號為cn209893151u的中國專利,其在透鏡上設置滑柱,在旋轉環(huán)座上設置旋升槽,通過旋轉透鏡來改變光源與透鏡之間的裝配距離,從而實現(xiàn)變焦;在一般實施方式中,旋轉透鏡是通過手動實現(xiàn)的,調節(jié)麻煩的同時限制了應用場景,無法實現(xiàn)自動調節(jié);一種可解決的方式為在燈具內部設置馬達,通過馬達驅動光源或透鏡來改變兩者之間的裝配間距,但是馬達的設置需要在燈具內部占用較大體積,也會使得燈具重量和成本大幅上升。
技術實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的在于克服背景技術中所存在的燈具手動變焦調節(jié)麻煩,設置馬達自動變焦需要占用較大體積且成本高的問題,提供一種變焦光學系統(tǒng)及燈具。
2、在第一方面,本實用新型提供一種變焦光學系統(tǒng),包括光源、透鏡和反光杯,所述透鏡安裝在所述反光杯的反光腔內,所述透鏡的入光面和所述反光杯的入光口同側設置,所述透鏡的側壁與所述反光杯的杯壁之間存在間隙;
3、所述光源具有開關能夠獨立控制的至少兩個發(fā)光區(qū),其中:至少一個所述發(fā)光區(qū)發(fā)出的光線射向所述透鏡的入光面,至少一個所述發(fā)光區(qū)發(fā)出的光線射向所述間隙。
4、本實用新型提供的一種變焦光學系統(tǒng),通過調整透鏡與反光杯的組合裝配方式,在透鏡和反光杯之間留出供光線進入的間隙,可以形成不同于透鏡原本光路的其它光路,由于不同光路之間光線偏折情況存在差異,使得經由不同光路發(fā)出的光照具有不同的配光角度,配合至少兩個能夠獨立控制開關的發(fā)光區(qū),可通過開啟或關閉不同發(fā)光區(qū)來改變光學系統(tǒng)最終發(fā)出光照的配光角度,從而實現(xiàn)光學系統(tǒng)變焦。本申請采用開光獨立控制的至少兩個發(fā)光區(qū)與透鏡、反光杯協(xié)同配合,不僅簡化了變焦方式,而且可以通過透鏡和反光杯對光線進行多次反射和折射,使光線大部分能夠從出光口射出,提高了出光效率,可減小能量損耗以及提高照明亮度。
5、優(yōu)選地,所述透鏡的入光面具有入光孔。
6、優(yōu)選地,所述光源包括第一發(fā)光區(qū)和第二發(fā)光區(qū),所述第一發(fā)光區(qū)朝向所述入光孔,所述第二發(fā)光區(qū)朝向所述間隙。
7、優(yōu)選地,所述第二發(fā)光區(qū)包括徑向間隔設置的至少兩個發(fā)光單元,所述發(fā)光單元的開關能夠獨立控制。
8、多個發(fā)光單元對應朝向間隙,不同發(fā)光單元相對反光杯所處位置不同,使得由不同發(fā)光單元發(fā)出光線所形成的光照存在差異,可通過開關不同發(fā)光單元獲得不同配光角度的光照,實現(xiàn)光學系統(tǒng)的多級變焦。
9、優(yōu)選地,所述發(fā)光單元呈環(huán)形,所述發(fā)光單元朝向所述反光杯的內壁。
10、可使發(fā)光單元發(fā)出的光線先經過反光杯反射,再透射透鏡,可以減少從反光杯入光口逸散的光線,提高光能量利用率,還方便通過改變反光杯內壁的傾角和透鏡來調節(jié)射出光照的配光角度。
11、優(yōu)選地,所述透鏡為小角度透鏡,包括入光面、出光面和側壁面,所述側壁面位于所述入光面和出光面之間,所述出光面設置有下凹的錐形槽。
12、小角度透鏡指的是出射光照的配光角度小于20度的透鏡。
13、優(yōu)選地,所述透鏡的側壁面包括沿透鏡主軸軸向分布的第一側壁和第二側壁,所述第一側壁靠近所述入光孔,所述第一側壁為外凸的曲面,所述第一側壁與所述入光孔的側面對應。
14、通過第一側壁可對從透鏡入光孔射入的光線起到匯聚作用,使光線能夠在經過反射后以小角度射出。
15、優(yōu)選地,所述第二側壁與所述出光面的夾角小于所述第一側壁與所述出光面的夾角。
16、優(yōu)選地,所述反光杯包括沿中軸軸向分布的第一反光區(qū)和第二反光區(qū),所述透鏡位于所述第一反光區(qū)內,所述間隙位于所述透鏡的外壁與所述第一反光區(qū)的內壁之間;
17、所述第二反光區(qū)位于所述透鏡的出光側,所述第二反光區(qū)的出光口蓋合有配光透鏡板,所述配光透鏡板的入射面設置有第一入光微結構和第二入光微結構,所述第二入光微結構呈環(huán)形,所述第一入光微結構位于所述第二入光微結構的環(huán)套內。
18、第二反光區(qū)和配光透鏡板可用于配光,優(yōu)化出射光照使其滿足照射需要。
19、優(yōu)選地,所述第一入光微結構和第二入光微結構之間設置有入光平面,所述入光平面位于從入光孔射入光線的光路上。
20、入光微結構和入光平面分別對應不同光路的光線,以滿足多種光線的調節(jié)需要,例如:入光平面位于從所述入光孔射入光線的光路上,能夠降低配光透鏡板對該部分光線的散射效果,獲得匯聚的小角度光照。
21、優(yōu)選地,所述透鏡的出光面設置有安裝邊,所述反光杯的內壁設置有安裝平臺,所述安裝邊和安裝平臺配合連接。
22、在第二方面,本實用新型提供一種燈具,包括如上所述的變焦光學系統(tǒng)。
23、本實用新型提供的一種燈具,由于使用了如上所述的變焦光學系統(tǒng),通過采用開光獨立控制的至少兩個發(fā)光區(qū)與透鏡、反光杯協(xié)同配合,不僅簡化了變焦方式,而且可以通過透鏡和反光杯對光線進行多次反射和折射,使光線大部分能夠從出光口射出,提高了出光效率,可減小能量損耗以及提高照明亮度。
24、與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果:
25、1.本實用新型提供的一種變焦光學系統(tǒng),通過調整透鏡與反光杯的組合裝配方式,在透鏡和反光杯之間留出供光線進入的間隙,可以形成不同于透鏡原本光路的其它光路,由于不同光路之間光線偏折情況存在差異,使得經由不同光路發(fā)出的光照具有不同的配光角度,配合至少兩個能夠獨立控制開關的發(fā)光區(qū),可通過開啟或關閉不同發(fā)光區(qū)來改變光學系統(tǒng)最終發(fā)出光照的配光角度,從而實現(xiàn)光學系統(tǒng)變焦。本申請采用開光獨立控制的至少兩個發(fā)光區(qū)與透鏡、反光杯協(xié)同配合,不僅簡化了變焦方式,而且可以通過透鏡和反光杯對光線進行多次反射和折射,使光線大部分能夠從出光口射出,提高了出光效率,可減小能量損耗以及提高照明亮度。
26、2.本實用新型提供的一種燈具,由于使用了如上所述的變焦光學系統(tǒng),通過采用開光獨立控制的至少兩個發(fā)光區(qū)與透鏡、反光杯協(xié)同配合,不僅簡化了變焦方式,而且可以通過透鏡和反光杯對光線進行多次反射和折射,使光線大部分能夠從出光口射出,提高了出光效率,可減小能量損耗以及提高照明亮度。
1.一種變焦光學系統(tǒng),其特征在于,包括光源(1)、透鏡(2)和反光杯(3),所述透鏡(2)安裝在所述反光杯(3)的反光腔內,所述透鏡(2)的入光面和所述反光杯(3)的入光口同側設置,所述透鏡(2)的側壁與所述反光杯(3)的杯壁之間存在間隙(5);
2.根據(jù)權利要求1所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于:
3.根據(jù)權利要求2所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述第二發(fā)光區(qū)包括徑向間隔設置的至少兩個發(fā)光單元,所述發(fā)光單元的開關能夠獨立控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述發(fā)光單元呈環(huán)形,所述發(fā)光單元朝向所述反光杯(3)的內壁。
5.根據(jù)權利要求2所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡(2)為小角度透鏡,包括入光面、出光面(25)和側壁面,所述側壁面位于所述入光面和出光面之間,所述出光面(25)設置有下凹的錐形槽(22)。
6.根據(jù)權利要求5所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述透鏡(2)的側壁面包括沿透鏡主軸軸向分布的第一側壁(23)和第二側壁(24),所述第一側壁(23)靠近所述入光孔(21),所述第一側壁(23)為外凸的曲面,所述第一側壁(23)與所述入光孔(21)的側面對應。
7.根據(jù)權利要求6所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述第二側壁(24)與所述出光面(25)的夾角小于所述第一側壁(23)與所述出光面(25)的夾角。
8.根據(jù)權利要求2所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于,所述反光杯(3)包括沿中軸軸向分布的第一反光區(qū)(31)和第二反光區(qū)(32),所述透鏡(2)位于所述第一反光區(qū)(31)內,所述間隙(5)位于所述透鏡(2)的外壁與所述第一反光區(qū)(31)的內壁之間;
9.根據(jù)權利要求8所述的變焦光學系統(tǒng),其特征在于:
10.一種燈具,其特征在于,包括如權利要求1-9任一所述的變焦光學系統(tǒng)。