CN114738710B - 变焦透镜及光照设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于光学调焦制造技术领域，提出一种变焦透镜，包括：准直透镜；第一调光组件，第一调光组件于朝向准直透镜的一侧接收第一平行光后于相对的另一侧折射出向光轴处聚焦的第一中间光；第二调光组件；第二调光组件位于第一位置时，第二调光组件于朝向第一调光组件的一侧接收第一中间光后于相对的另一侧折射出第二平行光；第二调光组件位于第二位置时，第二调光组件于朝向第一调光组件的一侧接收第一中间光后于相对的另一侧折射出第二泛光；还提出一种光照设备，包括所述变焦透镜；本申请结构简洁，便于操作与使用，通过第二调光组件相对第一调光组件转动的方式实现变焦，降低了空间占用，也能够适应不同形式的光源，实用性强。

Description

变焦透镜及光照设备

技术领域

本申请涉及光学调焦技术领域，特别涉及一种变焦透镜。

背景技术

目前，在日常照明中，有时需要泛光，有时需要聚光，且在不同的使用场景中，也需要不同的光照强度。而目前市场上的聚光或泛光灯具大多仅能实现单一的聚光或泛光配光方式；也存在一些同时具备泛光和聚光配光方式的灯具，例如通过翻转透镜实现泛光与聚光的切换，配光方式种类较少。

在先技术中也存在一些通过调节透镜间距调节光照强度并以此提供多种不同配光方式的设备，但这种通过调节间距调节光照强度的方案通常需要较大的轴向空间，设备整体也较大，在某些空间有限的使用场景中不易使用。

申请内容

针对上述技术问题，本申请提供了一种变焦透镜，至少解决了在先技术中通过调节间距实现变焦配光的技术方案对空间需求较大、不适应小空间使用的问题。

本申请实施例提出一种变焦透镜，包括：

准直透镜，用于将射入所述准直透镜的入射光折射为第一平行光并射出；

第一调光组件，同轴连接于所述准直透镜，所述第一调光组件于朝向所述准直透镜的一侧接收所述第一平行光后于相对的另一侧折射出向光轴处聚焦的第一中间光；

第二调光组件，同轴转动连接于所述第一调光组件；

所述第二调光组件位于第一位置时，所述第二调光组件于朝向所述第一调光组件的一侧接收所述第一中间光后于相对的另一侧折射出第二平行光，所述第二平行光的50％光强角小于所述第一平行光的50％光强角；

所述第二调光组件位于第二位置时，所述第二调光组件于朝向所述第一调光组件的一侧接收所述第一中间光后于相对的另一侧折射出第二泛光，所述泛第二泛光灌输的50％光强角大于所述第一平行光的50％光强角。

在一实施例中，所述第一调光组件包括第一平面镜与多个第一平凸镜；所述第一平面镜与所述准直透镜相连，多个所述第一平凸镜沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第一平面镜背离所述准直透镜的一侧，所述第一平凸镜为于完整的平凸镜上截取的扇形区域；

所述第二调光组件包括同轴转动连接于所述第一平面镜的第二平面镜以及多个第一平凹镜；多个所述第一平凹镜均沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第二平面镜朝向所述第一调光组件的一侧，所述第一平凹镜为于完整的平凹镜上截取的扇形区域。

在一实施例中，所述第一平凹镜与所述第一平凸镜的圆心角相同且曲率相同；

所述第二调光组件位于第一位置时，所述第一平凹镜与所述第一平凸镜相对；

所述第二调光组件位于第二位置时，所述第一平凹镜与所述第一平凸镜交错。

在一实施例中，多个所述第一平凸镜的圆心角的度数之和为180°，多个所述第一平凹镜的圆心角的度数之和为180°。

在一实施例中，所述第一平凸镜至少有四个，所述第一平凹镜至少有四个。

在一实施例中，所述第一调光组件包括第一平面镜与多个平凸镜面组，所述第一平面镜与所述准直透镜相连，多个所述平凸镜面组沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第一平面镜背离所述准直透镜的一侧；

所述平凸镜面组包括多个相连的平凸镜面，多个所述平凸镜面分别为于曲率不同的完整的平凸镜上截取的扇形区域；

所述第二调光组件包括第二平面镜与多个平凹镜面组，所述第二平面镜转动连接于所述第一平面镜，多个所述平凹镜面组沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第二平面镜朝向所述准直透镜的一侧；

所述平凹镜面组包括多个相连的平凹镜面，多个所述平凹镜面分别为于曲率不同的完整的平凹镜上截取的扇形区域。

在一实施例中，所述平凹镜面的数量与所述平凸镜面的数量相同；

所述第二调光组件位于第一位置时，每个所述平凸镜面均与一个平凹镜面相对且相对的两者的曲率相同。

在一实施例中，所述第一调光组件包括第一平面镜与多个凸透曲面，所述第一平面镜与所述准直透镜相连，多个所述凸透曲面沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第一平面镜背离所述准直透镜的一侧；所述凸透曲面的曲率在所述准直透镜的周向上处处不同，且所述凸透曲面的曲率在所述准直透镜的径向上处处相同；

所述第二调光组件包括第二平面镜与多个凹透曲面，所述第二平面镜转动连接于所述第一平面镜，多个所述凹透曲面沿所述准直透镜的周向间隔设于所述第二平面镜朝向所述准直透镜的一侧；所述凹透曲面的曲率于所述准直透镜的周向上处处不同，且所述凹透曲面的曲率于所述准直透镜的径向上处处相同。

在一实施例中，所述第二调光组件位于所述第一位置时，所述第二平行光的50％光强角最小；所述第二调光组件位于所述第二位置时，所述第二平行光的50％光强角最大。

在一实施例中，所述准直透镜背离所述第一调光组件的一侧开设有凹槽，所述凹槽用于容纳光源。

本申请实施例还提供一种光照设备，包括所述的变焦透镜。

本申请针对在先技术中通过调节间距实现变焦配光的技术方案对空间需求较大、不适应小空间使用的问题进行改进设计，具有以下有益效果：

1、设置第一调光组件与第二调光组件，且使第二调光组件同轴转动连接于第一调光组件，采用转动而非轴向移动调节光照强度，且在第二调光组件转动的过程中，并不会出现第一调光组件与第二调光组件之间的距离变化，大大节省了设备的空间占用；

2、设置准直透镜，通过准直透镜先行处理光源入射的光线，以便于后续第一调光组件与第二调光组件对光束的处理，降低了不同光源对本申请提供的变焦效果的影响；

本申请结构简洁，便于操作与使用，通过第二调光组件相对第一调光组件转动的方式实现变焦，降低了空间占用，也能够适应不同形式的光源，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供变焦透镜的立体示意图。

图2为图1所示的变焦透镜的俯视示意图。

图3为图2所示的变焦透镜中A-A处剖视示意图。

图4为图1所示的变焦透镜中准直透镜与第一调光组件的立体示意图。

图5为图1所示的变焦透镜中第二调光组件的立体示意图。

图6为图1所示的变焦透镜中第二调光组件位于第一位置时光线经第一平凹镜与第二平面镜后射出的光路示意图。

图7为图1所示的变焦透镜中第二调光组件位于第一位置时光线经第一平凸镜与第一平凹镜后射出的光路示意图。

图8为图1所示的变焦透镜中第二调光组件位于第二位置时光线经第一平凸镜与第二平面镜后射出的光路示意图。

图9为图1所示的变焦透镜中第二调光组件位于第二位置时光线经第一平面镜与第一平凹镜后射出的光路示意图。

图10为图1所示的变焦透镜射出的第二泛光的照度图灰度示意图。

图11为图1所示的变焦透镜射出的第二泛光的照度图伪色示意图。

图12为图1所示的变焦透镜射出的第二平行光的照度图灰度示意图。

图13为图1所示的变焦透镜射出的第二平行光的照度图伪色示意图。

图14为图1所示的变焦透镜射出的第二泛光的光照强度曲线示意图。

图15为图1所示的变焦透镜射出的第二平行光的光照强度曲线示意图。

图中标记的含义为：

1、准直透镜；11、凹槽；12、光轴；

2、第一调光组件；21、第一平面镜；22、第一平凸镜；

3、第二调光组件；31、第二平面镜；32、第一平凹镜；

L1、第一平行光；L2、第一中间光；L3、第二中间光；L4、第一泛光；L5、第三平行光。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

为了说明本申请所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

本申请实施例提供了一种变焦透镜，通过旋转第二调光组件并改变第二调光组件与第一调光组件的相对位置即可改变射出光束的聚光或泛光状态，并改变光照强度，实现调焦的效果。

实施例一

参考图1、图2，本申请实施例一提供一种变焦透镜，包括依次设置的准直透镜1、第一调光组件2与第二调光组件3，入射光经准直透镜1射入，并依次经第一调光组件2与第二调光组件3，最终从第二调光组件3射出。

准直透镜1用于将射入的入射光转化为平行光束射出至第一调光组件2，并将从准直透镜1射出的光称为第一平行光L1，射入准直透镜1的光束的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴。

第一调光组件2同轴连接于准直透镜1，即第一调光组件2的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴，第一调光组件2朝向准直透镜1的一侧接收第一平行光L1，并将部分第一平行光L1转化为第一中间光L2，第一中间光L2以向光轴12倾斜的方向射入第二调光组件3；另一部分第一平行光L1透过第一调光组件2直接平行射入第二调光组件3，并将该部分平行光称为第二中间光L3。

第二调光组件3同轴转动连接于第一调光组件2，第二调光组件3的光轴12与第一调光组件2的光轴12同轴，且第二调光组件3可相对第一调光组件2转动。

当第二调光组件3位于第一位置时，第二调光组件3于朝向第一调光组件2的一侧接收第一中间光L2和第二中间光L3后于相对的另一侧折射出第二平行光，具体的，射入第二调光组件3的第一中间光L2经第二调光组件3转化为平行光并射出，并将该部分平行光称为第三平行光L5，相较于第一平行光L1，第三平行光L5更向光轴12附近聚拢；第二中间光L3则直接透过第二调光组件3射出。

此时，光源射入本申请实施例提供的变焦透镜后射出的光为中央光照强度更强的第二平行光，第二平行光包括第二中间光L3与第三平行光L5，第二平行光的50％光强角小于第一平行光L1的50％光强角，即第二调光组件3处于第一位置时，变焦透镜处于聚光状态，射出的光束较为聚拢且中央照度较高。

50％光强角为光束主轴与发光强度50％为界限所构成的夹角，50％光强角角度越小，聚光效果越好。

当第二调光组件3位于第二位置时，第二调光组件3于朝向第一调光组件2的一侧接收第一中间光L2和第二中间光L3后于相对的另一侧折射出第二泛光，具体的，射入第二调光组件3的第一中间光L2直接透过第二调光组件3并射出，第一中间光L2在经过第一调光组件2的焦点后扩散；第二中间光L3射入第二调光组件3后，第二调光组件3将第二中间光L3转化为第一泛光L4光束并射出，第一泛光L4光束的射出方向为背离光轴12的方向。

此时，光源射入本申请实施例提供的变焦透镜后射出的光为中央光照强度更弱的第二泛光，第二泛光包括第一泛光L4与第一中间光L2，此时第二泛光的50％光强角大于第一平行光L1的50％光强角，即第二调光组件3处于第二位置时，变焦透镜处于泛光状态，射出的光束较为分散且中央照度较低。

本实施例的动作过程为：射入准直透镜1的入射光经准直透镜1转化为第一平行光L1射出；

当第二调光组件3处于第一位置时，第一平行光L1经第一调光组件2转化为第一中间光L2与第二中间光L3；第一中间光L2与第二中间光L3经第二调光组件3转化为第二平行光；

当第二调光组件3处于第二位置时，第一平行光L1经第一调光组件2转化为第一中间光L2与第二中间光L3；第一中间光L2与第二中间光L3经第二调光组件3转化为第二泛光。

本实施例的有益效果在于：设置第一调光组件2与第二调光组件3，且使第二调光组件3同轴转动连接于第一调光组件2，采用转动而非移动的方式调节光照强度，节省了设备的空间占用；同时采用准直透镜1先将不同光源的光均处理为平行光，以便于第一调光组件2转化，降低光源的变化对变焦透镜变焦效果的影响，扩大了实施例提供的变焦透镜的适用范围。

参考图1至图4，在一实施例中，第一调光组件2包括第一平面镜21与多个第一平凸镜22。

第一平面镜21与准直透镜1相连，且光线可直接透过第一平面镜21。

第一平凸镜22沿准直透镜1的光轴12的周向间隔的设于第一平面镜21背离准直透镜1的一侧，第一平凸镜22水平的一面朝向第一平面镜21且凸面朝向第二调光组件3，第一平凸镜22的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴，第一平行光L1透过第一平面镜21后，部分第一平行光L1经从第一平凸镜22的水平一面射入并被第一平凸镜22转化为向光轴12方向出射的第一中间光L2。

第一平凸镜22为于完整的平凸镜上截取一个扇形区域得到，具体的，完整的平凸镜可以为圆形平凸镜，自该完整的平凸镜的光轴12延伸出两个与该完整的平凸镜的平整面垂直的平面，该两个平面之间的部分即为第一平凸镜22；完整的平凸镜也可以是非圆形的平凸镜；第一平凸镜22的光轴12位于第一平凸镜22之外。

第二调光组件3包括第二平面镜31与多个第一平凹镜32，第一平凹镜32一面平整且相对的另一面向内凹。

第二平面镜31与准直透镜1转动连接，且光线可直接透过第二平面镜31。

第一平凹镜32沿准直透镜1的光轴12的周向间隔的设于第二平面镜31朝向第一调光组件2的一侧，第一平凹镜32水平的一面朝向第二平面镜31且凹面朝向第一调光组件2，第一平凹镜32的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴；当第二调光组件3位于第一位置时，第一中间光L2经从第一平凹镜32的凹面射入并被第一平凹镜32转化为与光轴12平行的第三平行光L5射出；当第二调光组件3位于第二位置时，第二中间光L3从第一平凹镜32的凹面射入并经第一平凹镜32转化为背离光轴12方向出射的第一泛光L4。

第一平凹镜32为于完整的平凹镜上截取一个扇形区域得到，具体的，完整的平凹镜可以为圆形平凹镜，自该完整的平凹镜的光轴12延伸出两个与该完整的平凹镜的平整面垂直的平面，该两个平面之间的部分即为第一平凹镜32；完整的平凹镜也可以是非圆形的平凹镜；第一平凸镜22的光轴12位于第一平凹镜32之外。

在第二调光组件3位于第一位置时，第一平凸镜22与第一平凹镜32相对；在第二调光组件3位于第二位置时，第一平凸镜22与第一平凹镜32交错。

本实施例中，第一平面镜21与准直透镜1可以是一体成型制成，同时，第一平凸镜面22与第一平面镜21也可以是一体成型制成，即准直透镜1、第一平面21、第一平凸镜面22均为一体成型制成。

准直透镜1、第一平面镜21、第一平凸镜面22也可均为独立构件，并通过光胶、连接件或其他手段相连。

第二平面镜31与第一平凹镜32可以是一体成型制成，也可均为独立构件，并通过光胶、连接件或其他手段相连。

本实施例的光束传播路径如下：

在第二调光组件3位于第一位置时，第一平凸镜22与第一平凹镜32相对，此时包括第一光路与第二光路：

第一光路：参考图6，准直透镜1折射出的第一平行光L1的部分直接透过第一平面镜21并称为第二中间光L3，第二中间光L3直接透过第二平面镜31射出；

第二光路：参考图7，准直透镜1折射出的第一平行光L1的另一部分射入第一平凸镜22，并经第一平凸镜22转化为第一中间光L2，第一中间光L2经第一平凹镜32转化为第三平行光L5；

在第二调光组件3位于第二位置时，第一平凸镜22与第一平凹镜32交错，此时包括第三光路与第四光路：

第三光路：参考图8，准直透镜1折射出的第一平行光L1的部分射入第一平凸镜22，并经第一平凸镜22转化为第一中间光L2，第一中间光L2直接经第二平面镜31射出；

第四光路：参考图9，准直透镜1折射出的第一平行光L1的另一部分直接透过第一平面镜21并称为第二中间光L3，第二中间光L3射入第一平凹镜32并经第一平凹镜32转化为第一泛光L4射出。

本申请的有益效果在于：提供了一种第一调光组件2与第二调光组件3的具体结构，使得第二调光组件3转动能够调节本实施例提供的变焦透镜实现聚光与泛光的切换。

可选的，多个第一平凸镜22的圆心角度数之和为180°，且每个第一平凸镜22的圆心角度数均相同，多个平凸镜面均匀间隔的设于第一平面镜21。

多个第一平凹镜32的圆心角度数之和为180°，且每个第一平凹镜32的圆心角度数均相同，多个平凹镜面均匀间隔的设于第一平面镜21。

第二调光组件3于第一位置转动至第二位置转过的角度为第一平凸镜22或第一平凹镜32的圆心角的度数。

需注意的是，第一平凸镜22与第一平凹镜32的一侧为平整的平面，且第一平凸镜22与第一平凹镜32分别自完整的平凸镜与完整的平凹镜截取，故第一平凸镜22与第一平凹镜32的圆心角即为两者平整的平面的边缘相交所形成的夹角，且两者平整的平面的边缘相交于光轴12。

本实施例的有益效果在于：使每个第一平凸镜22与每个第一平凹镜32的圆心角度数均相同，使得本实施例提供的变焦透镜射出的光能够较为均匀。

可选的，第一平凸镜22至少有四个，第一平凹镜32至少有四个，因第二平行光包括第二中间光L3与第三平行光L5，且第二泛光包括第一泛光L4与第一中间光L2，若平凹透镜与平凸透镜的数量过少，则易导致射出的光不够均匀。

参考图3、图6至图9，可选的，准直透镜1背离第一调光组件2的一侧开设有凹槽11，凹槽11用于容纳光源，凹槽11可以为圆柱状凹槽11，也可以为其他各种类型的凹槽11，安装于凹槽11内的光源的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴。

参考图10至图13，图中分别为本申请实施例提供的第二泛光的照度图、第二平行光的照度图，能够明显对比出第二平行光的中央部分光照强度更强且光斑整体直径更小，光束更为收拢且亮度更亮；能明显对比出第二泛光的中央部分光照强度更低且光斑整体直径更大，光束更为分散且照亮范围更大。

参考图14、图15，图中分别为第二泛光与第二平行光的光照强度曲线，图中横轴为光束与光轴12之间的夹角，纵轴为光照强度；能够明显对比出第二平行光的光照强度于光轴12处更强且离轴衰减更快；而第二泛光的光照强度较低但离轴衰减较慢。

参考图14、图15，图中还分别展示了第二泛光与第二平行光的50％光强角的度数与2％光强角的度数，由此能更好的对比得出第二泛光的光斑直径更大。

实施例二

在实施例一的基础上，本申请实施例二中的第一调光组件2包括第一平面镜21与多个平凸镜面组。

第一平面镜21与准直透镜1相连，且光线可直接透过第一平面镜21。

平凸镜面组沿准直透镜1的光轴12的周向均匀间隔的设于第一平面镜21背离准直透镜1的一侧，平凸镜面组平整的一面朝向第一平面镜21且凸面朝向第二调光组件3，平凸镜面组的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴，平凸镜面组由多个曲率不同的平凸镜面组成，第一平行光L1透过平凸镜面组后，部分第一平行光L1经平凸镜面组转化为向光轴12方向出射的第一中间光L2且每束光的出射角度数均不同。

平凸镜面组中的每个曲率不同的平凸镜面均为于不同的完整的平凸镜上截取一个扇形区域得到，具体的，完整的平凸镜可以为圆形平凸镜，自该完整的平凸镜的光轴12延伸出两个与该完整的平凸镜的平整面垂直的平面，该两个平面之间的部分即为平凸镜面；完整的平凸镜也可以是非圆形的平凸镜；各个曲率不同的平凸镜面的光轴12均同轴，且其光轴12位于平凸镜面组之外。

第二调光组件3包括第二平面镜31与多个平凹镜面组。

第二平面镜31与准直透镜1相连，且光线可直接透过第二平面镜31。

平凹镜面组沿准直透镜1的光轴12的周向均匀间隔的设于第二平面镜31背离准直透镜1的一侧，平凹镜面组平整的一面朝向第二平面镜31且凹面朝向第一调光组件2，平凹镜面组的光轴12与准直透镜1的光轴12同轴，平凹镜面组由多个曲率不同的平凹镜面组成，当第二调光组件3位于第一位置时，第一中间光L2经平凹镜面组转化为与光轴12平行的第三平行光L5；当第二调光组件3位于第二位置时，第二中间光L3经平凹镜面组转化为背离光轴12方向出射的第一泛光L4且每束泛光的出射角度均不同。

平凹镜面组中的每个曲率不同的平凹镜面均为于不同的完整的平凹镜上截取一个扇形区域得到，具体的，完整的平凹镜可以为圆形平凹镜，自该完整的平凹镜的光轴12延伸出两个与该完整的平凹镜的平整面垂直的平面，该两个平面之间的部分即为平凹镜面；完整的平凹镜也可以是非圆形的平凹镜；各个曲率不同的平凹镜面的光轴12均同轴，且其光轴12位于平凹镜面组之外。

本实施例中，当第二调光组件3处于第一位置时，平凹镜面组与平凸镜面组相对，且平凹镜面组内每个平凹镜面与相对的平凸镜面组内的相应平凸镜面的曲率相同，此时第一调光组件2与第二调光组件3之间的曲率差最小，变焦透镜射出的光为聚光且光照强度最强，光斑直径最小，50％光强角最小。

本实施例中，当第二调光组件3处于第二位置时，平凹镜面组与平凸镜面组交错，即平凹镜面组与第一平面镜21相对，平凸镜面组与第二平面镜31相对，此时第一调光组件2与第二调光组件3之间的曲率差最大，变焦透镜射出的光为泛光且光照强度最弱，50％光强角最大。

在本实施例中，第二调光组件3旋转后除了可位于第二位置，还可位于第三、第四甚至更多的位置，第二调光组件3具有多少位置与平凸镜面组中的平凸镜面的数量相同。

第二调光组件3位于不同的位置，变焦透镜射出的光的光照强度与光束的粗细均不相同，具体的，第二调光组件3位于第一位置时，射出的光为聚光且光照强度最强，光斑直径最小，此时相对的凸透镜面与凹透镜面的曲率差最小；当凸透镜面与相对的凹透镜面的曲率差最大时，射出的光为泛光且光照强度最弱。

可选的，平凸镜面组中的每个平凸镜面的圆心角均相同，平凹镜面组中的每个平凹镜面的圆心角均相同，且平凸镜面的圆心角与平凹镜面的圆心角相同，此时第二调光组件3每次转过一个固定的角度即可改变射出的光的光照强度与光斑大小，第二调光组件3转过的角度即为平凸镜面的圆心角。

本实施例的有益效果在于：利用平凸镜面组与平凹镜面组替换第一平凸镜22与第一平凹镜32，使得变焦透镜能够射出更多不同的光束，每次按预设的角度转动第二调光组件3即可调节光束的状态。

实施例三

在实施例一的基础上，第一调光组件2包括第一平面镜21与多个凸透曲面，第一平面镜21与准直透镜1相连，多个凸透曲面沿准直透镜1的光轴12的周向均匀间隔设于第一平面镜21背离准直透镜1的一侧。

凸透曲面为一个连续且光滑的曲面，凸透曲面的曲率于准直透镜1的周向上处处不同，且凸透曲面的曲率于准直透镜1的径向上处处相同，具体的，自准直透镜1的光轴12延伸而出的平面与凸透镜面相交并得到一个曲线，该曲线的曲率为一个确定的值，即该曲线为一个弧线的一段；自光轴12延伸而出的平面绕光轴12旋转的过程中，该平面与凸透曲面相交并得到多个曲线，多个曲线的曲率均不相同。

第二调光组件3包括第二平面镜31与多个凹透曲面，第二平面镜31与准直透镜1相连，多个凹透曲面沿准直透镜1的光轴12的周向均匀间隔设于第二平面镜31朝向准直透镜1的一侧。

凹透曲面的曲率在准直透镜1的周向上处处不同，且凹透曲面的曲率在准直透镜1的径向上处处相同，具体的，自准直透镜1的光轴12延伸而出的平面与凹透曲面相交并得到一个曲线，该曲线的曲率为一个确定的值，即该曲线为一个弧线的一段；自光轴12延伸而出的平面绕光轴12旋转的过程中，该平面与凹透曲面相交并得到多个曲线，多个曲线的曲率均不相同。

本实施例也可以看作为实施例二的进一步设计，当实施例二中平凸镜面组与平凹镜面组中的平凸镜面与平凹镜面足够多时，则平凸镜面组可以近似的看作凸透曲面，平凹镜面组可以近似的看作凹透曲面。

本实施例中，第二调光组件3位于不同的位置，变焦透镜射出的光的光照强度与光束的粗细均不相同，具体的，第二调光组件3位于第一位置时，在准直透镜1的光轴12的任一径向上，凸透曲面与其相对凹透曲面的曲率的曲率差最小，此时变焦透镜射出的光为聚光且光照强度最强，光斑直径最小，50％光强角最小；当凸透镜面与相对的凹透镜面的曲率差最大时，变焦透镜射出的光为泛光且光照强度最弱，50％光强角最大。

本实施例中，使第二调光组件3转动任一角度，均可得到不同的光束，从而实现了光束的无级变焦。

实施例四

在实施例一至实施例三的基础上，本申请实施例还提供一种光照设备，包括实施例一、实施例二或实施例三中的变焦透镜，该光照设备可以是手电筒、舞台照明灯等各种照明设备。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变焦透镜，其特征在于，包括：

准直透镜(1)，用于将射入所述准直透镜(1)的入射光折射为第一平行光(L1)并射出；

第一调光组件(2)，同轴连接于所述准直透镜(1)，所述第一调光组件(2)于朝向所述准直透镜(1)的一侧接收所述第一平行光(L1)后于相对的另一侧折射出向所述准直透镜(1)的光轴(12)处聚焦的第一中间光(L2)；

第二调光组件(3)，同轴连接于所述第一调光组件(2)，所述第二调光组件(3)和所述第一调光组件(2)可相对同轴转动；

所述第二调光组件(3)位于第一位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二平行光，所述第二平行光的50％光强角小于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第二调光组件(3)位于第二位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二泛光，所述第二泛光的50％光强角大于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第一调光组件(2)包括第一平面镜(21)与多个第一平凸镜(22)，所述第一平面镜(21)与所述准直透镜(1)相连，多个所述第一平凸镜(22)沿所述准直透镜(1)的周向间隔设于所述第一平面镜(21)背离所述准直透镜(1)的一侧；

所述第二调光组件(3)包括同轴连接于所述第一平面镜(21)的第二平面镜(31)以及多个第一平凹镜(32)，所述第二平面镜(31)和所述第一平面镜(21)可相对同轴转动，多个所述第一平凹镜(32)均沿所述准直透镜(1)的周向间隔设于所述第二平面镜(31)朝向所述第一调光组件(2)的一侧；

所述第二调光组件(3)位于第一位置时，所述第一平凹镜(32)与所述第一平凸镜(22)相对；

所述第二调光组件(3)位于第二位置时，所述第一平凹镜(32)与所述第一平凸镜(22)交错。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，所述第一平凹镜(32)与所述第一平凸镜(22)的圆心角相同且曲率相同；

所述第一平凸镜(22)为于完整的平凸镜上截取的扇形区域；

所述第一平凹镜(32)为于完整的平凹镜上截取的扇形区域。

3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，多个所述第一平凸镜(22)的圆心角的度数之和为180°，多个所述第一平凹镜(32)的圆心角的度数之和为180°。

4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，所述第一平凸镜(22)至少有四个，所述第一平凹镜(32)至少有四个。

5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，所述准直透镜(1)背离所述第一调光组件(2)的一侧开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)用于容纳光源。

6.一种变焦透镜，其特征在于，包括：准直透镜(1)，用于将射入所述准直透镜(1)的入射光折射为第一平行光(L1)并射出；

第一调光组件(2)，同轴连接于所述准直透镜(1)，所述第一调光组件(2)于朝向所述准直透镜(1)的一侧接收所述第一平行光(L1)后于相对的另一侧折射出向所述准直透镜(1)的光轴(12)处聚焦的第一中间光(L2)；

第二调光组件(3)，同轴连接于所述第一调光组件(2)，所述第二调光组件(3)和所述第一调光组件(2)可相对同轴转动；

所述第二调光组件(3)位于第一位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二平行光，所述第二平行光的50％光强角小于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第二调光组件(3)位于第二位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二泛光，所述第二泛光的50％光强角大于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第一调光组件(2)包括第一平面镜(21)与多个平凸镜面组，所述第一平面镜(21)与所述准直透镜(1)相连，多个所述平凸镜面组沿所述准直透镜(1)的周向间隔设于所述第一平面镜(21)背离所述准直透镜(1)的一侧；

所述平凸镜面组包括多个于所述准直透镜(1)的周向相连的平凸镜面，多个所述平凸镜面分别为于曲率不同的完整的平凸镜上截取的扇形区域；

所述第二调光组件(3)包括第二平面镜(31)与多个平凹镜面组，所述第二平面镜(31)转动连接于所述第一平面镜(21)，多个所述平凹镜面组沿所述准直透镜(1)的周向间隔设于所述第二平面镜(31)朝向所述准直透镜(1)的一侧；

所述平凹镜面组包括多个于所述准直透镜(1)的周向相连的平凹镜面，多个所述平凹镜面分别为于曲率不同的完整的平凹镜上截取的扇形区域；

所述第二调光组件(3)位于第一位置时，每个所述平凸镜面均与一个平凹镜面相对且相对的两者的曲率相同；

所述第二调光组件(3)位于第二位置时，所述平凹镜面组与所述平凸镜面组交错。

7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，所述平凹镜面组中的所述平凹镜面的数量与所述平凸镜面组中的所述平凸镜面的数量相同。

8.一种变焦透镜，其特征在于，包括：

准直透镜(1)，用于将射入所述准直透镜(1)的入射光折射为第一平行光(L1)并射出；

第一调光组件(2)，同轴连接于所述准直透镜(1)，所述第一调光组件(2)于朝向所述准直透镜(1)的一侧接收所述第一平行光(L1)后于相对的另一侧折射出向所述准直透镜(1)的光轴(12)处聚焦的第一中间光(L2)；

第二调光组件(3)，同轴连接于所述第一调光组件(2)，所述第二调光组件(3)和所述第一调光组件(2)可相对同轴转动；

所述第二调光组件(3)位于第一位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二平行光，所述第二平行光的50％光强角小于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第二调光组件(3)位于第二位置时，所述第二调光组件(3)于朝向所述第一调光组件(2)的一侧接收所述第一中间光(L2)后于相对的另一侧折射出第二泛光，所述第二泛光的50％光强角大于所述第一平行光(L1)的50％光强角；

所述第一调光组件(2)包括第一平面镜(21)与多个凸透曲面，所述第一平面镜(21)与所述准直透镜(1)相连，多个所述凸透曲面沿所述准直透镜(1)的周向间隔设于所述第一平面镜(21)背离所述准直透镜(1)的一侧；所述凸透曲面的曲率于所述准直透镜(1)的周向上处处不同，且所述凸透曲面的曲率于所述准直透镜(1)的径向上处处相同；

所述第二调光组件(3)包括第二平面镜(31)与多个凹透曲面，所述第二平面镜(31)转动连接于所述第一平面镜(21)，多个所述凹透曲面沿所述准直透镜(1)的周向均匀间隔设于所述第二平面镜(31)朝向所述准直透镜(1)的一侧；所述凹透曲面的曲率在所述准直透镜(1)的周向上处处不同，且所述凹透曲面的曲率在所述准直透镜(1)的径向上处处相同。

9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，在所述第二调光组件(3)相对所述第一调光组件(2)转动的行程中：

所述第二调光组件(3)位于所述第一位置时，所述第二平行光的50％光强角最小；

所述第二调光组件(3)位于所述第二位置时，所述第二平行光的50％光强角最大。

10.一种光照设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的变焦透镜。