LED光学系统及灯具技术方案

技术编号:10099930 阅读:121 留言:0更新日期:2014-05-30 05:23
一种LED光学系统,包括依次设置的发光元件、聚光基体和偏光基体,聚光基体包括聚光入射面、聚光反射面和聚光出射面,聚光反射面位于聚光入射面和聚光出射面之间,聚光入射面和聚光反射面在朝向聚光出射面方向的正投影均落入聚光出射面,偏光基体包括入光面和出光面,入光面包括呈弧形的第一入光面,且第一入光面的曲率自第一入光面的端部沿靠近聚光基体方向逐渐增加设置。发光元件发出的光线由聚光出射面汇聚出射,以控制光线集中出射,实现光线能投射到远距离的目的,且照射亮度高。经聚光基体后的光线在偏光基体内发生偏转后出射,呈现非对称照明效果,从而满足远近光照明的需求,无需另行设置远光和近光两个子光学系统,结构简单,可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种LED光学系统,包括依次设置的发光元件、聚光基体和偏光基体,聚光基体包括聚光入射面、聚光反射面和聚光出射面,聚光反射面位于聚光入射面和聚光出射面之间,聚光入射面和聚光反射面在朝向聚光出射面方向的正投影均落入聚光出射面,偏光基体包括入光面和出光面,入光面包括呈弧形的第一入光面,且第一入光面的曲率自第一入光面的端部沿靠近聚光基体方向逐渐增加设置。发光元件发出的光线由聚光出射面汇聚出射,以控制光线集中出射,实现光线能投射到远距离的目的,且照射亮度高。经聚光基体后的光线在偏光基体内发生偏转后出射,呈现非对称照明效果,从而满足远近光照明的需求,无需另行设置远光和近光两个子光学系统,结构简单,可靠性高。【专利说明】LED光学系统及灯具
本专利技术涉及照明设备的
,特别是涉及一种LED光学系统及灯具。
技术介绍
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)是一种能发光的半导体电子元件。LED以其节能、环保、寿命长等特点,已广泛应用于各种指示、显示、建筑景观照明等领域。特别是LED户外照明系列,因其体积小、能效高、寿命长等优点,应用越来越广泛。目前,在实际灯具应用场合,灯具的配光方式通常都是对称式。对于户外的远距离照明系统中,配光角度窄,满足远距离的照明需求,但是往往造成近处的照明不达标。为满足远光和近光的照明需求,现有的方案通常为补充额外的灯具照明,如采用一个照明模块,该照明模块含有远光和近光两个子光学系统,导致结构复杂,可靠性低。
技术实现思路
基于此,有必要针对结构复杂,可靠性低的问题,提供一种LED光学系统及灯具。一种LED光学系统,包括依次设置的用于产生光线的发光元件、控制光线集中的聚光基体和控制光线在预设范围内发生偏转的偏光基体;所述聚光基体包括接收来自所述发光元件的光线的聚光入射面,用于反射部分入射至所述聚光入射面的光线的聚光反射面,以及用于出射经所述聚光基体的光线的聚光出射面,所述聚光反射面位于所述聚光入射面和所述聚光出射面之间,所述聚光入射面和所述聚光反射面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均落入所述聚光出射面,以所述聚光入射面的中心与所述聚光出射面的中心连接线为第一中轴线;所述偏光基体包括接收来自`所述聚光基体的光线的入光面,及用于出射经所述偏光基体的光线的出光面,所述入光面和所述出光面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均覆盖所述聚光基体,所述入光面包括呈弧形的第一入光面,且所述第一入光面的曲率自所述第一入光面的端部沿靠近所述聚光基体方向逐渐增加设置,所述入光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心与所述出光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心连接线为第二中轴线。在其中一个实施例中,所述偏光基体的入光面还包括第二入光面,所述第二入光面为锯齿面设置,所述第二入光面位于所述第一入光面靠近所述聚光基体的一侧,所述第一入光面的截面高度不小于所述第二入光面的截面高度。在其中一个实施例中,所述第二入光面与所述偏光基体的第二中轴线的距离不大于所述入光面的截面总高度的四分之一。在其中一个实施例中,所述聚光入射面为多个,所述聚光入射面形成用于收容所述发光元件的容纳孔。在其中一个实施例中,以所述聚光基体的第一中轴线与所述发光元件发光面的交点为基准原点,所述基准原点与所述聚光入射面任意位置连接形成入射光线,所述入射光线与所述聚光基体的第一中轴线形成入射夹角,所述入射夹角大于预设值时,所述发光元件发出的光线入射至所述聚光反射面,所述入射夹角小于预设值时,所述发光元件发出的光线直接入射至所述聚光出射面,所述预设值为25度至35度。在其中一个实施例中,所述聚光入射面包括第一聚光入射面和第二聚光入射面,所述第一聚光入射面和所述第二聚光入射面形成容纳孔,以所述聚光基体的第一中轴线为基准,所述第一聚光入射面绕所述第一中轴线环形设置,所述第一聚光入射面和所述第二聚光入射面的中心均位于所述第一中轴线,所述第一聚光入射面朝向所述聚光反射面,所述第二聚光入射面正对所述聚光出射面。在其中一个实施例中,所述聚光出射面包括可出射经所述聚光反射面反射的光线的第一聚光出射面,及可直接出射经所述第二聚光入射面入射的光线的第二聚光出射面,所述第二聚光出射面正对所述第二聚光入射面,且沿远离所述第二聚光入射面方向凸起设置,所述第一聚光出射面一端与所述聚光反射面端部连接,另一端与所述第二聚光出射面端部连接,所述聚光出射面在所述聚光基体的第一中轴线的正投影落入所述聚光反射面。在其中一个实施例中,所述聚光基体和所述偏光基体的材料为透明的聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。在其中一个实施例中,所述聚光基体的第一中轴线与所述偏光基体的第二中轴线属于同一直线。—种灯具,包括壳体和所述的LED光学系统,所述壳体包括依次设置的第一壳体、第二壳体和第三壳体,所述发光兀件间隔设置于所述第一壳体,所述聚光基体间隔设置于所述第二壳体,所述偏光基体间隔设置于所述第三壳体,属于同一所述LED光学系统的发光元件、聚光基体和偏光基体对位安装。上述LED光学系统及灯具,将多个LED光学系统间隔设置于壳体,该LED光学系统包括依次设置的发光元件、聚光基体和偏光基体。在使用过程中,发光元件发出的光线由聚光入射面入射至聚光基体,一部分光线经聚光反射面反射后由聚光出射面出射,另一部分光线可直接由聚光出射面出射,发光元件发出的光线均由聚光出射面汇聚出射,以控制光线集中出射,实现光线能投射到远距离的目的。经聚光基体后的光线由入光面进入偏光基体,再经出光面出射。因入光面包括呈弧形的第一入光面,该第一入光面的曲率逐渐增加设置,可使光线在预设范围内发生偏转出射,呈现非对称照明效果,从而满足远近光照明的需求,无需另行设置远光和近光两个子光学系统,结构简单,可靠性高。【专利附图】【附图说明】图1为一实施方式LED光学系统的结构不意图;图2为另一实施方式LED光学系统的结构不意图;图3为又一实施方式LED光学系统的结构不意图;图4为一实施方式灯具的结构示意图;图5为一实施方式灯具的配光曲线示意图;图6为一实施方式灯具的照明效果仿真示意图。【具体实施方式】为了便于理解本专利技术,下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是,本专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示,一种LED光学系统100,包括依次设置的用于产生光线的发光元件110、控制光线集中的聚光基体120和控制光线在预设范围内发生偏转的偏光基体130。发光元件110可以是出光方式为朗伯体出光的LED光源,当然发光元件110也可为其它光本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LED光学系统,其特征在于,包括依次设置的用于产生光线的发光元件、控制光线集中的聚光基体和控制光线在预设范围内发生偏转的偏光基体;所述聚光基体包括接收来自所述发光元件的光线的聚光入射面,用于反射部分入射至所述聚光入射面的光线的聚光反射面,以及用于出射经所述聚光基体的光线的聚光出射面,所述聚光反射面位于所述聚光入射面和所述聚光出射面之间,所述聚光入射面和所述聚光反射面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均落入所述聚光出射面,以所述聚光入射面的中心与所述聚光出射面的中心连接线为第一中轴线;所述偏光基体包括接收来自所述聚光基体的光线的入光面,及用于出射经所述偏光基体的光线的出光面,所述入光面和所述出光面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均覆盖所述聚光基体,所述入光面包括呈弧形的第一入光面,且所述第一入光面的曲率自所述第一入光面的端部沿靠近所述聚光基体方向逐渐增加设置,以所述入光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心与所述出光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心连接线为第二中轴线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宇波焦丽华郭雅群许靖
申请(专利权)人:深圳创新设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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