一种照度均匀台灯的制作方法

1.本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种照度均匀台灯。


背景技术：

2.现有技术中台灯的灯头一般都包括壳体、透镜、反光杯和光源，透镜设置在壳体前端，反光杯设置在透镜后方，光源设置在反光杯内部，反光杯用于汇聚光线，将光源发出的光线反射出来，透镜用于聚焦光线，同时对光线进行二次配光，使光线更均匀，但现有的透镜基本都是一个入光面为平面、出光面为弧面的普通凸透镜，光线的聚焦程度容易调节，但无法进一步提高照度的均匀性，有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种照度均匀的台灯，更容易达到a级或aa级的级别。
4.本实用新型是这样实现的：一种照度均匀的台灯，包括灯头，所述灯头包括壳体、透镜、反光杯和光源，所述透镜设置在壳体前端，所述反光杯设置在透镜后方，所述光源设置在反光杯内部，所述透镜包括内透镜和外透镜，所述内透镜为凸透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间厚边缘薄；所述外透镜为凹透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间薄边缘厚。
5.其中，所述内透镜设置在外透镜的内凹处，所述内透镜的中心厚度占透镜总厚度的比值为0.65
‑
0.85，外透镜的中心厚度占透镜总厚度的比值为0.05
‑
0.25。
6.其中，所述内透镜的出光面上分布有用于混光混色的六边形蜂窝状微结构。
7.其中，所述外透镜的出光面上设有用于混光混色的晒纹。
8.其中，所述灯头还包括光源位置调整机构，所述光源位置调整机构用于调整光源在反光杯内的前后位置，以实现台灯焦距的调整。
9.其中，所述光源位置调整机构包括内旋转件、内固定件、内升降环和光源安装座,所述壳体包括前壳和后盖，所述内固定件固定设置在前壳内部，所述内旋转件可旋转地设置在内固定件上端，所述后盖卡接在内旋转件上，所述内升降环与光源安装座固定连接，所述内旋转件侧面设有多个凸柱，所述内升降环上对应设有升降斜面，所述凸柱位于升降斜面的下方，并与升降斜面接触，通过旋转后盖，带动内旋转件旋转，内旋转件的凸柱通过升降斜面带动内升降环进行升降，内升降环带动光源安装座及上面的光源升降。
10.本实用新型的有益效果为：所述照度均匀的台灯在现有技术的基础上，把透镜改进为透镜组，包括内透镜和外透镜，所述内透镜为凸透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间厚边缘薄；所述外透镜为凹透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间薄边缘厚，光线经内透镜聚焦后，进入空气，可以获得较好的散射效果，进入外透镜后可以进一步对光线进行散射，所以该透镜组对光线的控制更容易，相比单透镜在亮度上更均匀，更容易达到a级和aa级的照度。
附图说明
11.图1是本实用新型所述照度均匀的台灯的整体结构示意图；
12.图2是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的部分分解结构示意图；
13.图3是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的部分分解结构另一角度的示意图；
14.图4是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的部分分解结构另一角度的示意图；
15.图5是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的分解结构示意图；
16.图6是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的半剖结构示意图(小角度照射状态)；
17.图7是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的半剖结构示意图(中角度照射状态)；
18.图8是本实用新型所述照度均匀的台灯的灯头的半剖结构示意图(大角度照射状态)；
19.图9是本实用新型所述内透镜固定到前壳固定板的结构示意图；
20.图10是本实用新型所述外透镜固定到前壳固定板的结构示意图；
21.图11是本实用新型所述内透镜上的六边形蜂窝状微结构示意图；
22.图12是本实用新型所述反光杯的半剖结构示意图；
23.图13是本实用新型所述反光杯的原理示意图(大角度照射状态)；
24.图14是本实用新型所述反光杯的原理示意图(小角度照射状态)。
25.其中，100、灯头；1、壳体；11、前壳；111、固定板；12、后盖；2、透镜；21、内透镜；211、六边形蜂窝状微结构；22、外透镜；3、反光杯；4、光源；5、光源位置调整机构；51、内旋转件；511、凸柱；52、内固定件；53、内升降环；531、升降斜面；54、光源安装座。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.作为本实用新型所述照度均匀的台灯的实施例，如图1至图14所示，包括灯头100，所述灯头100包括壳体1、透镜2、反光杯3和光源4，所述透镜2设置在壳体1前端，所述反光杯3设置在透镜2后方，所述光源4设置在反光杯3内部，所述透镜2包括内透镜21和外透镜22，所述内透镜21为凸透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间厚边缘薄；所述外透镜22为凹透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间薄边缘厚。
28.所述照度均匀的台灯在现有技术的基础上，把透镜改进为透镜组，包括内透镜21和外透镜22，所述内透镜21为凸透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间厚边缘薄；所述外透镜22为凹透镜，入光面内凹，出光面外凸，中间薄边缘厚，光线经内透镜21聚焦后，进入空气，可以获得较好的散射效果，进入外透镜22后可以进一步对光线进行散射，所以该透镜组对光线的控制更容易，相比单透镜在亮度上更均匀，更容易达到a级和aa级的照度。
29.在本实施例中，所述内透镜21设置在外透镜22的内凹处，所述内透镜21的中心厚
度占透镜2总厚度的比值为0.65
‑
0.85，外透镜22的中心厚度占透镜2总厚度的比值为0.05
‑
0.25。所述内透镜21为弯月形凸透镜，凸透镜本身起聚光作用，为了达到更好的聚光效果和角度要求，透镜的面形要求为中心厚度占总厚度比值为0.65
‑
0.85，且入光面光学口径与出光面光学口径的比值为0.6
‑
0.7。所述外透镜22为弯月形凹透镜，其入光面近似圆弧形，其出光面近似弓形，两端弯曲较大，中间较平。凹透镜的作用是为了削弱小角度光斑中心的暗影。为了满足削弱暗影和角度的要求，外透镜22的面形要求为中心厚度占总厚度比值为0.05
‑
0.25，且入光面光学口径与出光面光学口径的比值为0.7
‑
0.8。
30.在本实施例中，所述内透镜21的出光面上分布有用于混光混色的六边形蜂窝状微结构211；所述外透镜22的出光面上设有用于混光混色的晒纹(未示出)，调光效果更好，六边形蜂窝状微结构211对于混色起主要作用，而且对透光率影响较小，但是光斑可能会有轻微的六边形杂纹或斑点，外透镜22加晒纹可以使光斑更柔和，同时也能消除杂纹和斑点。
31.常见的台灯基本都属于定焦台灯，只能通过调整台灯的高度来调整照射的光斑范围，受限较大。
32.在本实施例中，为了解决上述技术问题，所述灯头100还包括光源位置调整机构5，所述光源位置调整机构5用于调整光源4在反光杯3内的前后位置，以实现台灯焦距的调整。另外，所述反光杯3为回转体，前段反光面为凹面，后段反光面为凸面。(在反光杯的内部观察，以反光面的曲率变化为观察依据)。
33.在实现焦距可调的前提下，在调焦范围内仍能保证达到a级或aa级照度的标准。所述台灯设置了光源位置调整机构5，可以调整光源4在反光杯3内的前后位置，即改变光源4和透镜2之间的距离，从而实现台灯焦距的调整。如果仍采用传统的抛物面反光杯或圆形反光杯，当光源位于反光杯的前段时，处于大角度照射情况(光斑大，均匀性容易满足要求，但照度容易不足)，光源的很多杂光需要经过多次反射才能进入透镜，会损失一部分光线，影响台灯的中心照度表现，不容易达到a级或aa级对照度的要求；当光源位于反光杯的后段时，处于小角度照射情况(光斑小，照度容易满足要求，但副光斑容易明显，均匀性变差)，光源的杂光又容易通过一次反射就进入透镜，这样产生的副光斑会比较明显，不容易达到光斑均匀度的要求。为了解决这个问题，本技术人创造性地把反光杯3的前段反光面设计为凹面，后段反光面设计为凸面，带来的好处是：当光源4位于反光杯3的前段时，处于大角度照射情况，由于前段反光面为凹面，光源4发出的杂光大多数经过一次反射就能进入透镜2，所以前段反光面能起到收集杂光，提高中心照度作用，从而容易达到a级或aa级对照度的要求；当光源4位于反光杯3的后段时，由于后段反光面往外凸，目的是为了让更多的杂光需经过多次反射才能进入透镜2，最好是大多数杂光都需经过两次或两次以上反射才能进入透镜2，把杂光尽量损耗掉，所以后段反光面起到弱化杂光，降低小角度副光斑的作用。本实用新型所述的台灯无论是在大角度照射情况，还是小角度照射情况，都能更容易地达到a级或aa级对照度的要求，实用性强，值得推广。
34.在本实施例中，所述反光杯的整体长度为l，前段反光面的长度为l1，0.3l≤l1≤0.5l，后段反光面的长度为l2，0.5l≤l2≤0.7l，所述反光杯的直径为d，1l≤d≤1.4l。
35.在本实施例中，所述前段反光面的曲率半径为r1，2l≤r1≤4l；所述后段反光面的曲率半径为r2，6l≤r2≤8l。
36.以上仅为优选尺寸范围，还需要根据实际情况，采用光学专业软件进行分析优化，
得出满足收集杂光、提高中心照度同时降低小角度副光斑的反光杯。反光杯的长度l等于光源的调教行程，反光杯入口的直径根据光源的大小来确定，当光源位于l2位置时，反光杯上的光接近平行射出。
37.在本实用新型中，根据本发明人实验经验，所述前段反光面的曲率半径从前向后依次变小，所述后段反光面的曲率半径从前向后依次变大，前段反光面和后段反光面通过弧面平滑过渡，通过该原理指导方法，更容易获得满意形状的反光杯。这样设计可以使前段反光杯能更好地聚光以提高小角度光斑中心的照度，后端反光杯能更好地削弱副光斑。
38.在本实施例中，所述光源位置调整机构5包括内旋转件51、内固定件52、内升降环53和光源安装座54,所述壳体1包括前壳11和后盖12，所述内固定件52固定设置在前壳11内部(具体是在前壳上设置螺钉柱，通过螺钉将内固定件固定在前壳上)，所述内旋转件51可旋转地设置在内固定件52上端(也是通过螺钉固定，但螺钉不完全拧紧，内旋转件可以旋转，但轴向方向又被限定，不会脱离内固定件)，所述后盖12卡接在内旋转件51上(从后盖内表面伸出三个卡爪，卡入内旋转件上端的通孔，相当于完全固定)，所述内升降环53与光源安装座54固定连接，所述内旋转件51侧面设有多个凸柱511，所述内升降环53上对应设有升降斜面531，所述凸柱511位于升降斜面531的下方，并与升降斜面531接触，通过旋转后盖12，带动内旋转件51旋转，内旋转件51的凸柱511通过升降斜面531带动内升降环53进行升降，内升降环53带动光源安装座54及上面的光源4升降。从而实现光源4的前后位置调整。
39.本发明采用的光源位置调整机构5虽然结构稍为复杂，但滑动顺畅，手感好。内固定件52与台灯的固定杆连接，起到核心支撑的作用，内固定件52上面与内旋转件51和后盖12连接，下面与前壳11连接，起到承上启下的作用，结构强度好，容易通过跌落实验。
40.在本实施例中，所述前壳11前端设有固定板111，所述透镜2安装在固定板111外侧，所述反光杯3安装在固定板111内侧，方便固定内透镜21和外透镜22，固定板111中间需要设置出光孔。
41.当然，实现光源在壳体内前后移动的光源位置调整机构还有很多，比如直接推拉式，也可以采用电机带动平移，所以此处不做过多陈述。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。