光学系统及灯具的制作方法

本发明涉及一种光学系统以及包括该光学系统的灯具。

背景技术：

1、射灯通常安装在室内吊顶四周，用于重点照明。例如展览馆内的射灯，通常将光线投射到被展览的物品上，使得展览品在射灯的照射下光鲜亮丽，突出美感以吸引宾客驻足观赏。又如服装店的射灯，通常将光线投射到展柜内的鞋类和服饰上，引起客户的关注，激发客户的购买欲。而酒吧、咖啡厅的射灯，通常将光线投射到吧台或卡座，可与其他灯光互补，起到装饰和点缀场景氛围的作用，能够营造舒适放松的氛围。在各种应用下，我们总是期待灯具在实现照明的同时可以带给我们更为丰富的视觉效果。彩虹作为一种自然现象，总是给人以一种梦幻、美丽的印象。如果可以将彩虹效果加入到灯具设计中，在照明的同时展示彩虹的绮丽色彩，这将会是一个很有市场前景的产品。

技术实现思路

1、本申请的目的是为了提供一种即可以实现彩虹效果，又同时保证照明效果的光学系统及灯具。

2、本申请为实现上述效果，所采用的技术方案是提供一种光学系统，包括透镜和反射杯，所述透镜包括透镜本体，所述透镜本体为以光轴z为中心轴的回旋体，所述透镜本体在沿所述光轴z方向的相对两侧分别设置有安装面和出光面，所述安装面向所述透镜本体凹陷形成用于设置光源的安装槽，所述安装槽包括顶面、连接所述顶面和所述安装面的侧壁，所述顶面为反射面，所述侧壁为入光面，所述透镜本体的外周面形成有连接所述安装面与所述出光面的第一光学面，所述反射杯套设在所述透镜外侧，其光轴和所述透镜光轴z重合，其内表面为第二光学面，所述光源发出的靠近中心部分的光线在所述反射面反射后，由所述入光面进入所述透镜本体，从所述第一光学面出射，后经所述第二光学面反射后，再次从所述第一光学面入射到所述透镜本体后从所述出光面出射，形成色散，所述光源发出的另一部分光线直接从所述入光面进入所述透镜本体在所述第一光学面发生全反射后从所述出光面出射。

3、进一步地，所述透镜为tir透镜，由所述入光面进入所述透镜本体的光线在所述第一光学面发生全反射后从所述出光面准直出射。

4、进一步地，所述安装槽的顶面设置有反射层形成所述反射面。

5、进一步地，所述反射面呈倒锥形，从所述透镜本体沿所述光轴z向外凸出。

6、进一步地，所述反射面为抛物面，其母线为一段抛物线。

7、进一步地，所述第二光学面和所述第一光学面之间存在间隙。

8、进一步地，所述第二光学面的面形为抛物面。

9、进一步地，所述光学系统还包括二级反射器，所述二级反射器设置在所述透镜的所述出光面的一侧，经所述第二光学面反射再次进入所述透镜本体的光线，从所述出光面出射后在所述二级反射器表面进行反射。

10、本申请还提供一种灯具，所述灯具包括光源及如上所述的光学系统，所述光源设置在所述透镜的所述安装槽之中。

11、进一步地，所述灯具为射灯，所述光源发出的靠近中心部分的光线两次经过所述透镜本体形成彩虹光圈，所述光源发出的另一部分光线从所述出光面出射形成小角度光束。

12、本发明提供的光学系统中以透镜控制灯具发光角度和光斑形状，实现照明功能；反光杯将从透镜射出的中心光线射向透镜的大端产生色散，并在接收面上呈现出彩虹光圈的装饰效果。在保证灯具的照明效果的基础上，通过增加一个反光杯实现在原有光斑的周围产生彩虹光圈的效果，为灯具增加了装饰功能。这不仅提升了光斑的观赏性，还增加了灯具的卖点。

技术特征：

1.一种光学系统，其特征在于，包括透镜和反射杯，所述透镜包括透镜本体，所述透镜本体为以光轴z为中心轴的回旋体，所述透镜本体在沿所述光轴z方向的相对两侧分别设置有安装面和出光面，所述安装面向所述透镜本体凹陷形成用于设置光源的安装槽，所述安装槽包括顶面、连接所述顶面和所述安装面的侧壁，所述顶面为反射面，所述侧壁为入光面，所述透镜本体的外周面形成有连接所述安装面与所述出光面的第一光学面，所述反射杯套设在所述透镜外侧，其光轴和所述透镜光轴z重合，其内表面为第二光学面，所述光源发出的靠近中心部分的光线在所述反射面反射后，由所述入光面进入所述透镜本体，从所述第一光学面出射，后经所述第二光学面反射后，再次从所述第一光学面入射到所述透镜本体后从所述出光面出射，形成色散，所述光源发出的另一部分光线直接从所述入光面进入所述透镜本体在所述第一光学面发生全反射后从所述出光面出射。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述透镜为tir透镜，由所述入光面进入所述透镜本体的光线在所述第一光学面发生全反射后从所述出光面准直出射。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述安装槽的顶面设置有反射层形成所述反射面。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述反射面呈倒锥形，从所述透镜本体沿所述光轴z向外凸出。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其特征在于，所述反射面为抛物面，其母线为一段抛物线。

6.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述第二光学面和所述第一光学面之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述第二光学面的面形为抛物面。

8.根据权利要求1-7任一所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括二级反射器，所述二级反射器设置在所述透镜的所述出光面的一侧，经所述第二光学面反射再次进入所述透镜本体的光线，从所述出光面出射后在所述二级反射器表面进行反射。

9.一种灯具，其特征在于：所述灯具包括光源及如权利要求1-8任一所述的光学系统，所述光源设置在所述透镜的所述安装槽之中。

10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述灯具为射灯，所述光源发出的靠近中心部分的光线两次经过所述透镜本体形成彩虹光圈，所述光源发出的另一部分光线从所述出光面出射形成小角度光束。

技术总结
本申请提供一种光学系统及灯具。光学系统包括透镜和反射杯，透镜包括透镜本体，所述透镜本体的相对两侧分别设置有安装面和出光面，所述安装面向所述透镜本体凹陷形成用于设置光源的安装槽，所述安装槽顶面为反射面，侧壁为入光面，所述透镜本体的外周面形成有连接所述安装面与所述出光面的第一光学面，所述反射杯套设在所述透镜外侧，光源发出的靠近中心部分的光线两次经过所述透镜本体形成彩虹光圈，所述光源发出的另一部分光线从所述出光面出射形成小角度光束。该光学系统在保证灯具的照明效果的基础上，通过增加一个反光杯实现在原有光斑的周围产生彩虹光圈的效果，为灯具增加了装饰功能。这不仅提升了光斑的观赏性，还增加了灯具的卖点。

技术研发人员：郭丹阳
受保护的技术使用者：欧普照明股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/2