本發明涉及一種led燈具的光學系統,具體涉及一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統。
背景技術:
隨著節能減排的需求越來越迫切,led技術的不斷發展,光效不斷提高,led照明得到越來越廣泛的應用,取代傳統白熾燈、熒光燈的趨勢越來越明顯。led路燈廣泛用在各種道路的照明中。
現有的led路燈,配光上大多采用自由曲面單透鏡配光,存在一定的色差,目標面上存在黃圈現象,照明顏色不均勻。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,能將led照明的顏色均勻性顯著提升。
本發明的技術方案是:
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,采用折射、反射和衍射元件配合的方式,利用折射色散和衍射色散的光譜反向特性,校正色差。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,由led燈珠、折射光學元件、反射光學元件、衍射光學元件構成。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,其特征在于所述的折射光學元件和反射光學元件為一體化折反射元件。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,其特征在于所述的折射光學元件和衍射光學元件為一體化折衍射元件。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統,其特征在于所述的反射光學元件和衍射光學元件為一體化反衍射元件。
本發明的工作原理是:
圖1a為折射透鏡對不同波長的光的聚焦情況,其中第一種波長的光線1折射率最小,聚焦點最遠,第三種波長的光線3折射最大,聚焦點最近,第二種波長的光線2折射率居中,聚焦點居中,三種波長的光產生正常色散。圖1b為衍射透鏡對不同波長的光的聚焦情況,其中第一種波長的光線1聚焦點最近,第三種波長的光線3聚焦點最遠,第二種波長的光線2聚焦點居中,三種波長的光產生反常色散。
透鏡的表面對光折射時由于正常色散作用,長波長折射角度小,短波長折射角度大,因此普通的led路燈照明中,會因為藍光折射率大,偏折角度大,整體發散角小,黃光折射率小,偏折角度小,整體發散角度大。而采用衍射透鏡時,基于光的衍射效應,會產生反常色散,藍光即短波長發散角大,黃光即長波長發散角小。采用衍射元件與透鏡配合形成的結構,則可使兩種效應相互抵消,形成顏色均勻的照明光斑分布。
本發明的有益效果是:
本發明通過一體化或分離式折衍射或反衍射結構,實現照明目標上的顏色均勻分布。
附圖說明
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
圖1a-圖1c為折衍射校正色差的原理圖;
其中4-透鏡、5-菲涅爾衍射透鏡;6-二元光學透鏡;
圖2為反衍射一體的色差校正配光透鏡示意圖
圖中:8-led;9-具有反衍射結構的tir透鏡;901-反衍射面;902-透射面;10-光線;
圖3為折衍射一體的色差校正配光透鏡示意圖;
圖中:8-led;11-具有折衍射結構的tir透鏡;1101-反射面;1102-折衍射面;10-光線;
圖4為分離式色差校正光學系統意圖;
圖中:8-led;12-tir透鏡;1201-tir透鏡反射面;1202-tir透鏡折射面;13-衍射器10-光線。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
實施例1
如圖2所示,led8所發出的光線由tir透鏡9的反衍射面901反射衍射后入射到透射面902,其中反衍射面901產生反常色散,透射面902產生正常色散,二者疊加后相互抵消,在目標面上形成顏色均勻的照明。
實施例2
如圖3所示,led8所發出的光線由tir透鏡11的反射面1101反射后入射到折衍射面1202,其中反射面1101不產生色散,折衍射面1202的正常色散和反常色散,疊加抵消,在目標面上形成顏色均勻的照明。
實施例3
如圖4所示,led8所發出的光線由tir透鏡12的反射面1201反射后入射到折射面1202,其中反射面1201不產生色散,折射面1202產生正常色散,衍射器13產生反常色散,疊加抵消后,在目標面上形成顏色均勻的照明。