LED光源、LED光源板和光电分选机制造技术

本发明专利技术公开了一种LED光源、LED光源板和光电分选机，LED光源包括：LED发光芯片；一次光学透镜，一次光学透镜用于对LED发光芯片发出的光聚焦至第一光束角范围；二次光学透镜，二次光学透镜用于对经过一次光学透镜聚焦的光进一步聚焦至第二光束角范围，以放大第二光束角范围内的光的亮度，其中，第二光束角范围小于第一光束角范围。本发明专利技术实施例的LED光源具有光照亮度强、光利用率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
LED光源、LED光源板和光电分选机
本专利技术半导体
，特别涉及一种LED光源、LED光源板和光电分选机。
技术介绍
光电分选装置应用于多种粮食、蔬菜、水果、干果、茶叶等农产品，海产品，多种塑料、工业品等物料优劣品质的分选，能够快速有效的分辨并剔除异物、分选不同品质等级的物料。目前的光电分选装置主要是基于不同的物料对某一波段的光吸收及反射差异而进行物料区分识别，而采用的光源通常为各种颜色的LED光源。利用光电分选装置进行物料的分选时候，需要保证对物料具有足够的照明亮度。对于不同的分选物料需要的照明亮度也不相同。对部分需要照明亮度要求非常高的物料，目前主要是采用两种方式来提高照明亮度。一种是方法通过缩短LED光源到物料的距离，来提高照明亮度。这种方法受到设备内部空间限制，以及物料离光源过近，容易污染和损伤LED光源表面的玻璃窗等因素的影响，可供调整的照明亮度空间比较小。对于高照明亮度要求的物料，通常是采用另一种方法，直接提高LED光源的亮度来提高照明亮度。通常提高LED光源的亮度主要是通过提高流过LED光源的功率来实现。随着LED光源的功率越来越大，LED光源的温升也越来越大，当LED光源的温度达到一定值的时候(例如部分LED的工作最大温度是85℃)，LED光源就会停止工作，严重情况下会烧毁LED光源。LED光源的工作环境温度限制了LED功率的提升，同时也限制了亮度的提升。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种LED光源，该LED光源具有光照亮度强、光利用率高的优点。本专利技术的另一个目的在于提供一种LED光源板。本专利技术的再一个目的在于提供一种光电分选机。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的实施例公开了一种LED光源，包括：LED发光芯片；一次光学透镜，所述一次光学透镜用于对所述LED发光芯片发出的光聚焦至第一光束角范围；以及二次光学透镜，所述二次光学透镜用于对经过所述一次光学透镜聚焦的光进一步聚焦至第二光束角范围，以放大所述第二光束角范围内的光的亮度，其中，所述第二光束角范围小于所述第一光束角范围。根据本专利技术实施例的LED光源，具有光照亮度强、光利用率高的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的LED光源还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，所述LED发光芯片上设置有凹槽，所述一次光学透镜设置在所述凹槽上，以放大所述LED发光芯片的发光亮度。在一些示例中，所述一次光学透镜为凸透镜。在一些示例中，所述一次光学透镜为硅胶透镜，所述硅胶透镜的直径为3mm至6mm之间、所述第一光束角范围为60°至180°之间、高度为1mm至2mm。在一些示例中，所述二次光学透镜与所述LED发光芯片相连，所述一次光学透镜位于所述二次光学透镜内。在一些示例中，所述二次光学透镜为大致灯罩形状。在一些示例中，所述二次光学透镜为聚甲基丙烯酸甲酯透镜或者聚碳酸酯透镜，所述二次光学透镜的高度为5mm到10mm之间、长度和宽度为8mm到16mm之间、所述第二光束角范围为10°到30°之间。在一些示例中，所述二次光学透镜为多个，所述多个二次光学透镜以预定方式排列而形成透镜模组，以改变所述LED发光芯片发出的光的宽度。本专利技术的第二方面的实施例公开了一种LED光源板，包括：光源板；多个LED光源，所述LED光源为根据上述第一方面的实施例所述的LED光源，所述多个LED光源沿同一方向等间隔地布置在所述光源板上。本专利技术的第三方面的实施例公开了一种光电分选机，包括：至少一个LED光源板，所述LED光源板为根据上述的第二方面的实施例所述的LED光源板。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例的LED光源的示意图；图2是本专利技术实施例的基于聚光LED的聚光光源板的实例示意图；图3是本专利技术提供的一种聚光LED的结构实例示意图；图4是本专利技术提供的聚光光源的横向光强均匀性的测试结果示意图；图5是本专利技术提供的聚光光源的纵向光强均匀性的测试结果示意图；图6是本专利技术提供的另外一种基于聚光LED的聚光光源板的实例示意图；图7是本专利技术提供的一种二次透镜为透镜模组的聚光LED的结构实例示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。以下结合附图描述根据本专利技术实施例的LED光源、LED光源板和光电分选机。图1是根据本专利技术一个实施例的LED光源的示意图。如图1所示，根据本专利技术一个实施例的LED光源100，包括：LED发光芯片110、一次光学透镜120和二次光学透镜130。其中，一次光学透镜120用于对LED发光芯片110发出的光聚焦至第一光束角范围，即：提升LED发光芯片110发出的光的利用率，放大LED发光芯片110发出的光的亮度，提升从第一光束角范围发出的光的亮度。二次光学透镜130用于对经过一次光学透镜120聚焦的光进一步聚焦至第二光束角范围，以放大第二光束角范围内的光的亮度，其中，第二光束角范围小于第一光束角范围，即：LED发光芯片110发出的光经过一次光学透镜120后的光线进行分配，减小光损失，提高LED发光芯片110发出的光的利用率，提升从第一光束角范围发出的光的亮度。进一步地，一次光学透镜120例如为凸透镜。一次光学透镜120可以由硅胶材料制成，例如：一次光学透镜120为硅胶透镜，硅胶透镜的直径为3mm至6mm之间、第一光束角范围为60°至180°之间、高度为1mm至2mm。作为一个具体的示例，二次光学透镜130与LED发光芯片110相连，一次光学透镜120位于二次光学透镜130内。进一步地，二次光学透镜130为大致灯罩形状。二次光学透镜130的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。例如：二次光学透镜130为聚甲基丙烯酸甲酯透镜或者聚碳酸酯透镜，二次光学透镜130的高度为5mm到10mm之间、长度和宽度为8mm到16mm之间、第二光束角范围为10°到30°之间。由上可知，LED光源是由普通LED(即：LED发光芯片110)、一次光学透镜120和二次光学透镜130组成。一次光学透镜120一般直接封装在LED发光芯片110的支架上，与LED发光芯片110成为一个整体。二次光学透镜130与LED发光芯片110是两个独立的物体，但可以紧密的结合到一起，根据应用场合重新分配光线，减少光损失，提高光利用率。作为一个具体的示例，LED发光芯片110上可以设置有凹槽，一次光学透镜120设置在凹槽上，以放大LED发光芯片110的发光亮度。具体地，LED发光芯片110的上方设置向内凹陷形成一个凹槽，凹槽的开口端设置有一个凸透镜，用于放大LED发光芯片110发光的亮度。凸透镜的曲面半径在15mm到32mm，凹槽平面的半径在1.5mm到3mm。二次光学透镜130的安装方式主要是利用二次光学透镜130四周的支撑柱，可通过胶水固定在光源板上。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED光源，其特征在于，包括：LED发光芯片；一次光学透镜，所述一次光学透镜用于对所述LED发光芯片发出的光聚焦至第一光束角范围；以及二次光学透镜，所述二次光学透镜用于对经过所述一次光学透镜聚焦的光进一步聚焦至第二光束角范围，以放大所述第二光束角范围内的光的亮度，其中，所述第二光束角范围小于所述第一光束角范围。

【技术特征摘要】
1.一种LED光源，其特征在于，包括：LED发光芯片；一次光学透镜，所述一次光学透镜用于对所述LED发光芯片发出的光聚焦至第一光束角范围；以及二次光学透镜，所述二次光学透镜用于对经过所述一次光学透镜聚焦的光进一步聚焦至第二光束角范围，以放大所述第二光束角范围内的光的亮度，其中，所述第二光束角范围小于所述第一光束角范围。2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED发光芯片上设置有凹槽，所述一次光学透镜设置在所述凹槽上，以放大所述LED发光芯片的发光亮度。3.根据权利要求1或2所述的LED光源，其特征在于，所述一次光学透镜为凸透镜。4.根据权利要求3所述的LED光源，其特征在于，所述一次光学透镜为硅胶透镜，所述硅胶透镜的直径为3mm至6mm之间、所述第一光束角范围为60°至180°之间、高度为1mm至2mm。5.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述二次光学透镜与所述LED发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍永周，朱华庆，赵猛，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34