Led聚光勻光系統及使用其的led燈具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED燈具的光學系統，特別是涉及LED的聚光勻光的光學系統。
【背景技術】
[0002]LED具有光效率高、光線質量好、能耗小、壽命長、體積小等優點，正以取代傳統放電氣泡燈之勢向高端照明領域(例如舞臺燈，車展燈，會議大廳聚光燈，劇場染色燈，演播室投光燈等等)輻射。其壽命長易于維護的特點深的大眾喜愛。現有技術的大功率燈具采用傳統放電氣泡燈結合橢球或拋物反光杯實現，燈泡發光點位于橢球反光杯的焦點處，通過橢球反光杯的反射將燈泡發出的光匯聚到橢球反光杯的焦點處，再通過慮色片過濾出所需要波長的光線。雖然通過放電氣泡燈和橢球反光杯以及濾色片的簡易結合就能實現聚光效果，但光學利用率通常都在40%左右，且傳統放電氣泡燈的壽命通常在500-1000小時，其利用率低壽命短的特點給能耗和維護帶來相當大的麻煩。
【實用新型內容】
[0003]基于此，針對現有技術，本實用新型的所要解決的技術問題就是提供一種結構簡單、成本低的光學利用率高、出光均勻的LED聚光勻光系統。
[0004]本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種LED聚光勻光系統，包括:準直透鏡陣列、格面勻光場鏡，其中，所述準直透鏡陣列位于LED陣列的出光端；所述格面勻光場鏡位于所述準直透鏡陣列的出光端。
[0006]在其中一個實施例中，所述格面勻光鏡為具有一凸格球面和一平面的平凸透鏡，所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。
[0007]在其中一個實施例中，所述格面勻光鏡為具有兩凸格球面的雙凸透鏡，其中一所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。
[0008]在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列為TIR全反射準直透鏡陣列，每一 TIR全反射準直透鏡對一顆LED燈珠的出射光進行準直。
[0009]在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列為平凸非球面準直透鏡陣列。
[0010]在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列為雙層平凸非球面準直透鏡陣列。
[0011]在其中一個實施例中，所述平凸非球面準直透鏡的焦點位于LED出光面上。
[0012]在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列的材料為PMMA或PC耐高溫型光學塑料。
[0013]在其中一個實施例中，還包括一平板玻璃，所述平板玻璃位于所述準直透鏡陣列和LED燈珠之間。
[0014]本實用新型的另一目的是提供一種聚光勻光的LED燈具。
[0015]—種LED燈具，包括如前面所述的LED聚光勻光系統、LED燈板，所述LED燈板上設有LED燈珠陣列，所述LED燈珠陣列的出光端對準所述LED聚光勻光系統的所述準直透鏡陣列。
[0016]在其中一個實施例中，還包括隔圈和鏡筒，所述隔圈固定安裝所述準直透鏡陣列，所述鏡筒固定安裝所述格面勻光場鏡。
[0017]相對現有技術，本實用新型的有益效果為，通過準直透鏡對LED出射光準直后由格面勻光場鏡均勻投射到目標照射平面，光學利用率高達88%，結構簡單、成本低，出射光均勻。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的LED聚光勻光系統的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的格面勻光場鏡的第一種結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的格面勻光場鏡的第二種結構示意圖。
[0021]以上各圖，10—LED陣列；20—準直透鏡；21—TIR準直透鏡陣列；22—平凸非球面準直透鏡陣列；23—雙層凸非球面準直透鏡陣列；30—格面勻光場鏡；40—平板玻璃；50-目標照射面。
【具體實施方式】
[0022]下面參考附圖并結合實施例對本實用新型進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]圖1和圖2、圖3分別給出了 LED聚光勻光系統的結構示意圖和格面勻光場鏡的結構示意圖，結合圖1-圖3可知，該LED聚光勻光系統包括準直透鏡20和格面勻光場鏡30，其中，準直透鏡20位于LED陣列10的出光端，格面勻光場鏡30位于準直透鏡陣列30的出光端。格面勻光場鏡30可以為具有一凸格球面和一平面的平凸透鏡，凸格球面靠近準直透鏡陣列30的出光端；或為具有兩凸格球面的雙凸透鏡，其中一凸格球面靠近準直透鏡陣列30的出光端。準直透鏡陣列20可以為TIR全反射準直透鏡陣列21，每一 TIR全反射準直透鏡對一顆LED燈珠的出射光進行準直；或為平凸非球面準直透鏡陣列22，或雙層平凸非球面準直透鏡陣列23，平凸非球面準直透鏡的焦點位于LED陣列10的出光面上。準直透鏡陣列20為由PMMA或PC等耐高溫型光學塑料制成，為了保護光學塑料使用過程中不受LED陣列10的熱損傷，優選地，在LED陣列10和準直透鏡陣列20之間加一平板玻璃40，平板玻璃40緊貼LED陣列10進行安裝固定，準直透鏡陣列20在膠貼在平板玻璃40上。
[0024]由圖1可知，LED陣列10的出射光，經過準直透鏡20的準直后，再經過格面勻光場鏡30，能均勻出射到目標照射面50上，LED陣列10出射光能較大程度出射到目標照射面50上，光學模擬的光學利用率高達88%。
[0025]從以上可知，本實用新型的LED聚光勻光系統，結構簡單、成本低、出射光均勻，光學利用率高。
[0026]本實用新型的還提供了一種聚光勻光的LED燈具，該LED燈具，包括如前面所述的LED聚光勻光系統、LED燈板、隔圈和鏡筒，所述LED燈板上設有LED燈珠陣列，所述LED燈珠陣列的出光端對準所述LED聚光勻光系統的所述準直透鏡陣列。所述隔圈固定安裝所述準直透鏡陣列，所述鏡筒固定安裝所述格面勻光場鏡。
[0027]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種LED聚光勻光系統，其特征在于，包括: 準直透鏡陣列； 格面勾光場鏡； 其中，所述準直透鏡陣列位于LED陣列的出光端；所述格面勻光場鏡位于所述準直透鏡陣列的出光端。2.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述格面勻光鏡為具有一凸格球面和一平面的平凸透鏡，所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。3.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述格面勻光鏡為具有兩凸格球面的雙凸透鏡，其中一所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。4.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述準直透鏡陣列為TIR全反射準直透鏡陣列，每一 TIR全反射準直透鏡對一顆LED燈珠的出射光進行準直。5.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述準直透鏡陣列為平凸非球面準直透鏡陣列。6.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述準直透鏡陣列為雙層平凸非球面準直透鏡陣列。7.根據權利要求5或6所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述平凸非球面準直透鏡的焦點位于LED出光面上。8.根據權利要求1所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，所述準直透鏡陣列的材料為PMMA或PC耐高溫型光學塑料。9.根據權利要求7所述的LED聚光勻光系統，其特征在于，還包括一平板玻璃，所述平板玻璃位于所述準直透鏡陣列和LED燈珠之間。10.一種LED燈具，其特征在于，包括如權利要求1?8任一項所述的LED聚光勻光系統、LED燈板，所述LED燈板上設有LED燈珠陣列，所述LED燈珠陣列的出光端對準所述LED聚光勻光系統的所述準直透鏡陣列。
【專利摘要】本實用新型涉及LED聚光勻光系統及使用其的LED燈具，一種LED聚光勻光系統，包括準直透鏡陣列、格面勻光場鏡，其中，所述準直透鏡陣列位于LED陣列的出光端；所述格面勻光場鏡位于所述準直透鏡陣列的出光端。本實用新型專利，通過準直透鏡對LED出射光準直后由格面勻光場鏡均勻投射到目標照射平面，光學利用率高，結構簡單、成本低，出射光均勻。
【IPC分類】F21Y101/02, F21V5/04
【公開號】CN204786168
【申請號】CN201520530643
【發明人】韋鑫, 高增軍, 栗大偉
【申請人】韋鑫, 高增軍, 栗大偉
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月22日