用于形成环形光斑的透镜和灯具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种透镜，更具体地说，本发明涉及一种用于形成环形光斑的透镜。
【背景技术】
[0002]随着人们照明需求的提高，对照明的要求不单单停留在简单的基础照明上，而是希望灯具能够有所创新，营造氛围，彰显个性。
[0003]配光光形是衡量一个灯具的关键指标，通常在灯具的设计中，往往考虑的是一定角度内，被照面均不均匀。但如果灯具能够实现环形光斑，照明效果明暗交替，既增加了空间层次感，又能营造不同以往的照明效果，可应用于吸顶灯、吊灯或壁灯等。
[0004]若想实现环形光斑的照明效果，常常能想到的是通过不透光的附件对发光面中心部分的光线进行遮挡，从而实现被照面环形配光。但是，这样会造成光效的损失，且灯具需要额外的部件从而增加成本。
[0005]因此，希望提供一种透镜，无须使用其它附加部件即可实现环形光斑的效果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种用于形成环形光斑的透镜，仅利用透镜对光的偏折原理，即可将光源中心小角度内的光线偏折到大角度，由此实现环形光斑。
[0007]本发明的另一目的是提供一种用于形成环形光斑的灯具，该灯具通过采用简单的结构即可实现环形光斑的效果。
[0008]根据本发明的一个方面，一种用于形成环形光斑的透镜包括入光口、侧反射壁和环形光斑口。所述入光口形成为立体结构，光线通过所述入光口入射进入透镜。所述环形光斑口包括反射段和出射段，所述反射段用于将光线反射至所述侧反射壁。所述侧反射壁夹置于所述入光口与所述出射段之间，所述侧反射壁用于将由所述反射段反射来的光线反射向所述出射段，光线通过所述出射段射出，由此形成环形光斑。该入光口采用三角锥形，或者圆锥形，或者半球形。采用本发明的透镜，可以不利用其它附加部件而仅通过透镜本身的结构实现环形光斑，由此降低成本。
[0009]根据本发明的一个方面，该入光口的表面具有入光口弧度，所述入光口弧度设置成使得通过所述入光口偏转的光线入射至所述反射段并在所述反射段上发生全反射。所述反射段用于对光线进行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述反射段弧度设置成当光线从入光口入射至所述反射段时，使得所述光线满足全反射条件而实现全反射。可选择地，所述反射段用于对光线进行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述入光口弧度与所述反射段弧度设计成相互匹配，使得通过入光口射出至所述反射段的光线在所述反射段上满足全反射条件。由此，可以仅通过透镜本身的结构实现环形光斑，简化了透镜的结构。
[0010]根据本发明的一个方面，该反射段直接连接至所述出射段，使得所述环形光斑口形成为倒锥形。可选择地，该反射段与所述出射段处于同一平直平面上。因此，可以通过简单的结构实现环形光斑的效果。
[0011]根据本发明的另一个方面，该环形光斑口还包括连接段，所述反射段连接至所述连接段并进而连接至所述出射段，所述连接段形成为倒梯形或矩形，所述反射段形成为倒锥形。该反射段用于对光线进行全反射，所述反射段设计成具有弧度，所述弧度设置成当光线从入光口入射至所述反射段时，使得所述光线满足全反射条件而实现全反射。该反射段用于对光线进行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述入光口弧度与所述反射段弧度设计成相互匹配，使得通过入光口射出至所述反射段的光线在所述反射段上满足全反射条件。可选择地，该反射段也可以电镀或贴有反射膜。该侧反射壁电镀或贴有反射膜。可选择地，入光口、出射段与侧反射壁进行磨砂或加鳞片处理。采用本发明的透镜，可以不利用其它附加部件而仅通过透镜本身的结构实现环形光斑，由此降低成本。
[0012]根据本发明的另一个方面，该出射段与所述侧反射壁之间具有夹角，通过改变夹角的大小来改变环形光斑直径的大小。该环形光斑口的顶部的表面的外形采用圆形或者三角形或者方形或者多边形的形状。由此，实现对环形光斑的大小的调节，也可以实现特殊照射效果。
[0013]根据本发明的又一个方面，该环形光斑口还包括出口直射段。所述出口直射段位于整个所述环形光斑口的底部并与所述反射段连接，通过所述入光口射出的光线从所述出口直射段直线射出而不发生反射，由此在环形光斑的中心点形成光亮点。可选择地，所述入光口还包括入口直射段，所述入口直射段位于整个所述入光口的顶部，通过所述入口直射段射出的光线从所述环形光斑口直线射出而不发生反射。由此，环形光斑的中心额外地形成一定尺寸的亮点，增加环形光斑的活跃度或灵活度。也可以根据实际气氛或效果需要进行多种组合。
[0014]根据本发明的另一个方面，本发明提供一种用于形成环形光斑的灯具。该灯具包括上述透镜、外壳和光源，所述外壳采用圆形或者三角形或者方形或者多边形的形状，用于容纳所述透镜和光源。所述外壳与所述透镜的形状相匹配。采用本发明的灯具，可以不利用其它附加部件而仅通过透镜和灯具本身的结构实现环形光斑，由此降低成本。
【附图说明】
[0015]图1是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第一实施例的侧视图；
[0016]图2是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第一实施例的内部光线走向图；
[0017]图3A-3C是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第一实施例的其他变化结构的侧视图；
[0018]图4是不同结构的透镜实现的不同的环形光斑照度图；
[0019]图5是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第二实施例的剖视图及俯视图；
[0020]图6是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第二实施例的立体图；
[0021]图7是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第二实施例的内部光线走向图；
[0022]图8是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的出射段与侧反射壁之间夹角变化形成的不同的示例性环形光斑照度图；
[0023]图9是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第三实施例的侧视图及其内部光线走向图；
[0024]图10A-10C是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第三实施例的其他变化结构的侧视图；
[0025]图11是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第三实施例的示例性环形光斑照度图；
[0026]图12是根据本发明的用于形成环形光斑的灯具的立体图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参照附图对本发明的实施例进行说明。首先，将参照图1-4说明根据本发明的透镜的第一实施例。
[0028]图1是根据本发明的用于形成环形光斑的透镜的第一实施例的侧视图。如图1所示，根据本发明的用于形成环形光斑的透镜包括入光口 10、侧反射壁20和环形光斑口 30。入光口 10形成为立体结构，光线通过该入光口 10射入透镜中。入光口 10的立体结构是为了对光线进行收缩角度的偏折，达到缩小光出射口径的目的。
[0029]举例而言，入光口 10的立体结构可以采用三角锥形，或者圆锥形，或者半球形。例如，如图1所示，入光口 10为圆锥形，并且带有一定入光口弧度。当然，入光口 10也可以采用不带有弧度的圆锥形。另外，图3A3C也分别示出了采用三角锥形和半球形的入光口。
[0030]环形光斑口 30是为了形成环形光斑而设置的。如图2所示，环形光斑口 30包括反射段31和出射段32。侧反射壁20夹置于入光口 10与出射段32之间。
[0031]从原理上来讲，形成环形光斑的过程是通过反射段31、出射段32与侧反射壁20相互配合来实现的。光线的光路示出在图2中。首先，光线从入光口 10入射进入透镜，然后，光线入射到达反射段31，反射段31用于将光线反射至侧反射壁20，侧反射壁20进而将由反射段31反射来的光线反射向出射段32，最后，光线经过出射段32射出。
[0032]根据上述光路可知，在反射段31，光线不会从透镜中向外射出来，光线仅会从出射段32射出，因此，反射段31所对应的投射区域不会产生光亮，出射段32所对应的投射区域则形成环状的光亮，由