ＬＥＤ送光镜组及阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种ＬＥＤ送光镜组及阵列。其中ＬＥＤ送光镜组，包括反光碗、ＬＥＤ发光体以及聚光透镜，反光碗具有进行全反射的内反射面，聚光透镜为玻璃透镜。玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，均为凸球面，且入光曲面的曲率小于出光曲面的曲率。本发明专利技术提供了一种ＬＥＤ送光镜组阵列，包括Ｍ×Ｎ个ＬＥＤ发光体、一个反光碗板以及一个聚光透镜板，反光碗板具有Ｍ×Ｎ个彼此连接的反光碗，聚光透镜板具有Ｍ×Ｎ个彼此连接的玻璃透镜，分别与每一反光碗相对应。本发明专利技术提供ＬＥＤ送光镜组和阵列通过采用结构简单的玻璃透镜，简化了ＬＥＤ送光镜组的整体结构。另外，采用玻璃透镜，减少了因为高温引起的光衰缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学镜头，尤其涉及一种用于小角度中、远距离送光的 发光二极管(Light Emitting Diode, LED)送光镜组及阵列，
技术介绍
LED光源以其高效、节能、环保、长寿命、小尺寸的优点已广泛用于背 景光源、显示器件、复印机、激光印刷机等成像照明领域，上述应用通常局 限在近距离面阵照明，单粒组合显示用途，这是由于LED散射发光特性决定， 其初始发散角可接近180° ，这对于近距离大面积照明是有利的，但照明距 离有限。因此，LED厂家通常在封装时进行了简单的配光，收缩发散角，例 如采用柱状透镜封装，可以一定量收缩发散角.市场上可见到60。 、 30° 、 15°半功率发散角，但其光利用率低，聚光透镜直接与发光芯片封装接触， 工作温度高，极易老化，产生裂紋，使透镜的透光性能大大下降。大量的光 在封装体内漫反射，产生更多的热能导致封装透镜进一步老化失效.有一些 大功率光源用上述LED列阵组合照明，但体积大，发散角偏大，不便于大功 率远距离送光.近年来平安城市工程等安防监控系统已趋向日夜全天候监控，对夜间室 外监控，普遍要求采用红外照明，以减少光污染.LED红外光源制作技术和 工艺已成熟，近红外LED以低耗能、长寿命特点使其成为较好的红外光源. 近距离的照明系统下无论是可见光的还是红外光已普遍采用LED作光源。远 距离红外照明系统，目前普遍采用的是经过简单聚光封装的单颗红外LED捆 绑列阵，以大面积捆绑组成大功率LED阵列向远距离送光，但由于其体积大 和前述原因寿命短、照明系统维护费用高，制约着其进一步的发展和应用。中国专利第200710009967号，公开日为2008年08月13日，描述了一 种LED小角度远距离送光镜组及阵列，所述送光镜组设置有反光碗和聚光透 镜，LED芯片发出的大角度散射光经过反光碗和聚光透镜的二次配光后，高 效收集能量，最大限度收缩发光角，实现了远距离小角度的LED光传送。然 而，所述聚光透镜结构非常复杂，具有多个曲面，增加了制造难度及成本. 另外，现有收光镜头多采用塑料制成，这种材料的收光镜头在较高温度下很 容易产生光衰的缺陷.
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术解决的技术问題是提供一种结构简单的LED送光镜组 及阵列。本专利技术解决的另一技术问题是提供一种耐温、减少光衰缺陷的LED送光 镜组及阵列。为了解决上述技术问題，本专利技术提供了一种LED送光镜组，该LED送光 镜组包括反光碗、安装在反光碗底部的LED发光体以及聚光透镜，所述反光 碗具有进行全反射的内反射面，其中，所述聚光透镜为玻璃透镜.进一步地，所述玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，所述入光 曲面和出光曲面均为凸球面，且入光曲面的曲率半径大于出光曲面的曲率半径。进一步地，入光曲面的曲率半径为137.7mm，出光曲面的曲率半径为 7. 5mm。进一步地，所述玻璃透镜的轴向厚度为3. 0mrn，横向厚度为10mm.进一步地，所述反光碗和玻璃透镜间隔一段距离设置，通过固定元件将 两者连接固定。进一步地，所述反光碗和玻璃透镜间隔距离为2. 5mm，通过固定元件连接反光碗和玻璃透镜后，LED送光镜组的轴向长度为14. 7咖。进一步地，所述反光碗由具有全反射性能的金属或内反射面镀金属膜的 其他材料制成.进一步地，所述反光碗的内反射面为偶次非球面。进一步地，所述玻璃透镜由可透红外光或者可透可见光的玻璃制成.进一步地，所述LED送光镜组的出光角度为14-16度。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种LED送光镜组阵列，其包括 Mx N个以LED送光镜组为单元的阵列组合，每一 LED送光镜组包括LED发光 体、反光碗以及聚焦玻璃透镜.进一步地，所述反光碗具有全反射的内反射面，为偶次非球面。进一步地，所述玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，所述入光 曲面和出光曲面均为凸球面，且入光曲面的曲率半径大于出光曲面的曲率半 径。进一步地，所述反光碗和聚光透镜间隔一段距离设置，且通过固定板连。进一步地，所述反光碗由具有全反射性能的金属或内反射面镀金属膜的 其他材料制成，进一步地，所述每一玻璃透镜为可透红外光或者可透可见光玻璃制成。为了解决上述技术问題，本专利技术提供了另外一种LED送光镜组阵列，其 包括M x N个LED发光体、 一个反光碗板以及一个聚光透镜板，所述反光碗板 具有Mx N个彼此连接的且分别与每一 LED发光体对应的反光碗，其中所述聚 光透镜板具有MxN个彼此连接的聚焦玻璃透镜，且分别与每一反光碗相对 应。进一步地，每一玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，且所迷入光曲面和出光曲面均为凸球面，且入光曲面的曲率半径大于出光曲面的曲率半径。进一步地，所述反光碗板和聚光透镜板间隔一段距离设置，且通过固定 板连接。进一步地，所有玻璃透镜均为可透红外光或者可透可见光玻璃制成，进一步地，所述反光碗由具有全反射性能的金属或内反射面镀金属膜的 其他材料制成.相较于现有技术，本专利技术提供LED送光镜组和阵列通过采用结构简单的 玻璃透镜，简化了 LED送光镜组的整体结构.另外，采用玻璃透镜，减少了 因为高温引起的光衰缺陷.如果将玻璃透镜采用可透红外光玻璃制成，还可 以将本专利技术的LED送光镜组和阵列应用到LED红外光照明领域.玻璃透镜还 可以起到抗紫外线、防老化，抗酸碱盐、防腐蚀的作用，提高了LED送光镜 组和阵列的性能，延长了 LED送光镜组和阵列的使用寿命.附图说明通过以下对本专利技术的一实施例结合其附困的描述，可以进一步理解其发 明的目的、具体结构特征和优点.其中，附图为图1为本专利技术LED送光镜组第一实施例的剖面示意图。图2为使用图1的LED送光镜组时光线的光路分析图。图3为LED发光体通过图1所示LED送光镜组照明的光学原理的示意图。具体实施例方式下面参照附图具体介绍本专利技术的各种实施例，图中相同的结构或功能用相同的数字标出。应该指出的是，附图的目的只是便于对本专利技术具体实施例 的说明，不是一种多余的叙迷或是对本专利技术范围的限制，此外，附图没有必 要按比例画出。图1为本专利技术LED送光镜组第一实施例的剖面图，该LED送光镜组1包 括反光碗10、聚光透镜以及连接反光碗10和聚光透镜的固定元件.在本实 施例中，该固定元件包括安装在反光碗10上的第 一 固定部13以及安装在聚 光透镜上的第二固定部14，两者通过螺紋连接在一起.可以理解的是，该固 定元件并不唯一限定上述方式，该固定元件也可以是单一的固定元件，还可 以是反光碗IO,聚光透镜上的一部分，不是单独设置的部件. 一个LED送光 镜组1设置一个LED发光体15或称发光芯片，LED发光体15安装在与外界 电路连接的基板(未困示)上.在本专利技术以下优选的实施方式中，以LED发 光体的直径Dl-lfflin为例进行描迷。请继续参阅图1，反光碗10为上、下开口的碗状结构(在图1中左边的 开口称为上开口，右边的开口称为上开口)，其内反射面为偶次非球面曲面， 由非球面曲线的一段绕其对称轴(对称轴为图1中点划线所示)回转形成。 特反光碗IO的上开口处为出光口，反光碗10下开口位置处的平面为底平面 的，其为圓形，且圓心与内反射面的非球面曲线的焦点重合。LED发光体安 装在焦点位置，如图1中所示，这样LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ送光镜组，其包括反光碗、安装在反光碗底部的ＬＥＤ发光体以及聚光透镜，所述反光碗具有进行全反射的内反射面，其特征在于：所述聚光透镜为玻璃透镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王尤山，李锦泉，李嘉穗，
申请(专利权)人：王尤山，李锦泉，李嘉穗，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]