本发明专利技术涉及光电技术。球面LED阵列聚光系统，包括一LED发光装置,LED发光装置包括一LED光源、一准直透镜，准直透镜位于LED光源的前方，LED发光装置等间距的排布在一球面上，构成一球面LED阵列；球面LED阵列的前方设有一聚光装置，各LED的中心轴线穿过聚光装置的中心。本发明专利技术能够把功率不高的LED光源通过阵列的形式准直后，进行聚光，得到一个高光通量、小口径的光斑。采用该光斑作为光源，不仅能够克服现有的LED功率不够高以及大功率氙灯的缺点，还可以简化和优化之后的光学设计，达到非常好的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及光电技术，具体设及LED。
技术介绍
目前使用LED的场合大多是小功率，不需要那么大光通量的，而在需要用到高功 率的场合也基本都是泛光照明，例如路灯。由于目前技术的限制，L邸的功率不够大。在需 要大功率光源的场合，往往会使用面素灯、氣灯等光源。氣灯与普通面素灯比较而言，具有 亮度效率高、省电、光通量大、电能转换光能效率高、使用寿命长（约3000小时）的优点。 氣灯的缺点在于穿透力不行，尤其是在雨雾天气下。氣灯在开启后达到完全的亮度还需要 几秒钟的时间，该几秒钟的延时，对于某些应用，如汽车车灯来说，会带来一定的危险性。此 外就是氣气灯需要安定器模块为其提供高电压。而LED光源，具备大功率氣灯所不具备的 优点。L邸是一种环保无污染、寿命长、色温范围广、显色指数高、安全的优质光源。尤其是 在寿命方面，L邸可达6万到10万小时，是氣灯的10倍W上。L邸的穿透力比氣灯要好，且 LED的响应时间是纳米级的，又无需安装安定器模块。随着LED的发光效率不断提高、颜色 多样化的发展，价格不断下降，LED的应用领域不断的扩展。从原来的低光通量的指示灯到 显示屏，再从室外显示屏到中等光通量的功率信号灯和特殊照明的白光光源，最后发展到 高光通量的通用照明光源。然而，现有技术，达到高光通量照明光源还需要继续研究和技术 突破。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种球面LED阵列聚光系统。 本专利技术所解决的技术问题可W采用W下技术方案来实现： 球面L邸阵列聚光系统，包括一L邸发光装置，其特征在于，所述L邸发光装置 包括一L邸光源、一准直透镜，所述准直透镜位于所述L邸光源的前方，所述L邸发光装置 等间距的排布在一球面上，构成一球面LED阵列； 所述球面L邸阵列的前方设有一聚光装置，各所述LED的中屯、轴线穿过所述聚光 装置的中屯、。 本专利技术能够把功率不高的L邸光源通过阵列的形式准直后，进行聚光，得到一个 高光通量、小口径的光斑。采用该光斑作为光源，不仅能够克服现有的LED功率不够高W及 大功率氣灯的缺点，还可W简化和优化之后的光学设计，达到非常好的效果。 所述球面优选圆球小于=分之一的连续表面，所述L邸发光装置位于所述连续表 面的内侧。W保证在球面上的各L邸发光装置发出的光尽量多的进入聚光装置。 作为一种优选方案，所述聚光装置为一光锥聚光器。光锥聚光器虽然不能成像，但 是可W应用于需要减小探测器尺寸的设计中。所述聚光装置优选为空屯、光锥聚光器。 所述光锥聚光器包括一大口端、一小口端，所述光锥聚光器的大口端设有一场镜， 所述光锥聚光器的小口端作为球面L邸阵列聚光系统的接受端面。 光线在所述光锥聚光器的锥壁上第m个反射点的入射角im，反射光线与光锥轴的 夹角IV光锥半锥角t:[001 引im=90。-V-(2m-l)t Um=V+2mt 光线在所述光锥聚光器的光锥壁每反射一次，入射角就减少2t，与光锥的夹角增 加2t，当im<n或0m〉9〇。，光线不能从小端出射。 建立直角坐标系，若已知V、大端半口径S，确定反射次数m，那么光锥出射端的口 径大小ly^ml及光锥长度XaJI何关系解出。 bi=S(m= 1)【主权项】1. 球面LED阵列聚光系统，包括一LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置包 括一LED光源、一准直透镜，所述准直透镜位于所述LED光源的前方，所述LED发光装置等 间距的排布在一球面上，构成一球面LED阵列； 所述球面LED阵列的前方设有一聚光装置，各所述LED的中心轴线穿过所述聚光装置 的中心。2. 根据权利要求1所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述聚光装置为一光锥 聚光器。3. 根据权利要求2所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述聚光装置为空心光 锥聚光器。4. 根据权利要求2所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述光锥聚光器包括一 大口端、一小口端，所述光锥聚光器的大口端设有一场镜，所述光锥聚光器的小口端作为光 锥聚光器的接受端面。5. 根据权利要求1所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述聚光装置为一复合 抛物面聚光器。6. 根据权利要求5所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述复合抛物面聚光器 由前、后排布的两个圆锥构成，两个圆锥的圆锥曲线不相同。7. 根据权利要求1-6中任意一项所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述球面 为圆球小于三分之一的连续表面，所述LED发光装置位于所述连续表面的内侧。8. 根据权利要求1-6中任意一项所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述LED 发光装置通过一万向轴连接所述球面。9. 根据权利要求8所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述万向轴通过传动机 构连接一电机，所述电机连接一信号处理系统，所述信号处理系统连接一温度传感器，所述 温度传感器位于所述聚光装置的接受面处。10. 根据权利要求9所述的球面LED阵列聚光系统，其特征在于，所述球面包括一呈球 面状的支撑板，所述支撑板上设有复数个凹坑，各凹坑内均设有一个所述万向轴，各万向轴 上均连接有一个所述LED发光装置。【专利摘要】本专利技术涉及光电技术。球面LED阵列聚光系统，包括一LED发光装置,LED发光装置包括一LED光源、一准直透镜，准直透镜位于LED光源的前方，LED发光装置等间距的排布在一球面上，构成一球面LED阵列；球面LED阵列的前方设有一聚光装置，各LED的中心轴线穿过聚光装置的中心。本专利技术能够把功率不高的LED光源通过阵列的形式准直后，进行聚光，得到一个高光通量、小口径的光斑。采用该光斑作为光源，不仅能够克服现有的LED功率不够高以及大功率氙灯的缺点，还可以简化和优化之后的光学设计，达到非常好的效果。【IPC分类】F21Y101-02, F21V5-00【公开号】CN104713030【申请号】CN201410723297【专利技术人】杨军, 舒新炜, 钱伟, 彭林生, 潘政行 【申请人】上海理鑫光学科技有限公司【公开日】2015年6月17日【申请日】2014年12月2日本文档来自技高网...
【技术保护点】
球面LED阵列聚光系统，包括一LED发光装置,其特征在于,所述LED发光装置包括一LED光源、一准直透镜，所述准直透镜位于所述LED光源的前方，所述LED发光装置等间距的排布在一球面上，构成一球面LED阵列；所述球面LED阵列的前方设有一聚光装置，各所述LED的中心轴线穿过所述聚光装置的中心。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，舒新炜，钱伟，彭林生，潘政行，
申请(专利权)人：上海理鑫光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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