Led光學(xué)系統(tǒng)及燈具的制作方法
【專利摘要】一種LED光學(xué)系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的發(fā)光元件、聚光基體和偏光基體，聚光基體包括聚光入射面、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間，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，偏光基體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體方向逐漸增加設(shè)置。發(fā)光元件發(fā)出的光線由聚光出射面匯聚出射，以控制光線集中出射，實(shí)現(xiàn)光線能投射到遠(yuǎn)距離的目的，且照射亮度高。經(jīng)聚光基體后的光線在偏光基體內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后出射，呈現(xiàn)非對(duì)稱照明效果，從而滿足遠(yuǎn)近光照明的需求，無(wú)需另行設(shè)置遠(yuǎn)光和近光兩個(gè)子光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。
【專利說(shuō)明】LED光學(xué)系統(tǒng)及燈具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種LED光學(xué)系統(tǒng)及燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。LED以其節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、建筑景觀照明等領(lǐng)域。特別是LED戶外照明系列，因其體積小、能效高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]目前，在實(shí)際燈具應(yīng)用場(chǎng)合，燈具的配光方式通常都是對(duì)稱式。對(duì)于戶外的遠(yuǎn)距離照明系統(tǒng)中，配光角度窄，滿足遠(yuǎn)距離的照明需求，但是往往造成近處的照明不達(dá)標(biāo)。為滿足遠(yuǎn)光和近光的照明需求，現(xiàn)有的方案通常為補(bǔ)充額外的燈具照明，如采用一個(gè)照明模塊，該照明模塊含有遠(yuǎn)光和近光兩個(gè)子光學(xué)系統(tǒng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低的問(wèn)題，提供一種LED光學(xué)系統(tǒng)及燈具。
[0005]一種LED光學(xué)系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的用于產(chǎn)生光線的發(fā)光元件、控制光線集中的聚光基體和控制光線在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏光基體；
[0006]所述聚光基體包括接收來(lái)自所述發(fā)光元件的光線的聚光入射面，用于反射部分入射至所述聚光入射面的光線的聚光反射面，以及用于出射經(jīng)所述聚光基體的光線的聚光出射面，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間，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與所述聚光出射面的中心連接線為第一中軸線；
[0007]所述偏光基體包括接收來(lái)自`所述聚光基體的光線的入光面，及用于出射經(jīng)所述偏光基體的光線的出光面，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蓋所述聚光基體，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體方向逐漸增加設(shè)置，所述入光面在朝向所述聚光基體的正投影的中心與所述出光面在朝向所述聚光基體的正投影的中心連接線為第二中軸線。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述偏光基體的入光面還包括第二入光面，所述第二入光面為鋸齒面設(shè)置，所述第二入光面位于所述第一入光面靠近所述聚光基體的一側(cè)，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。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二入光面與所述偏光基體的第二中軸線的距離不大于所述入光面的截面總高度的四分之一。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚光入射面為多個(gè)，所述聚光入射面形成用于收容所述發(fā)光元件的容納孔。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，以所述聚光基體的第一中軸線與所述發(fā)光元件發(fā)光面的交點(diǎn)為基準(zhǔn)原點(diǎn)，所述基準(zhǔn)原點(diǎn)與所述聚光入射面任意位置連接形成入射光線，所述入射光線與所述聚光基體的第一中軸線形成入射夾角，所述入射夾角大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述發(fā)光元件發(fā)出的光線入射至所述聚光反射面，所述入射夾角小于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述發(fā)光元件發(fā)出的光線直接入射至所述聚光出射面，所述預(yù)設(shè)值為25度至35度。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)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納孔，以所述聚光基體的第一中軸線為基準(zhǔn)，所述第一聚光入射面繞所述第一中軸線環(huán)形設(shè)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軸線，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對(duì)所述聚光出射面。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚光出射面包括可出射經(jīng)所述聚光反射面反射的光線的第一聚光出射面，及可直接出射經(jīng)所述第二聚光入射面入射的光線的第二聚光出射面，所述第二聚光出射面正對(duì)所述第二聚光入射面，且沿遠(yuǎn)離所述第二聚光入射面方向凸起設(shè)置，所述第一聚光出射面一端與所述聚光反射面端部連接，另一端與所述第二聚光出射面端部連接，所述聚光出射面在所述聚光基體的第一中軸線的正投影落入所述聚光反射面。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚光基體和所述偏光基體的材料為透明的聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚光基體的第一中軸線與所述偏光基體的第二中軸線
屬于同一直線。
[0016]—種燈具,包括殼體和所述的LED光學(xué)系統(tǒng),所述殼體包括依次設(shè)置的第一殼體、第二殼體和第三殼體，所述發(fā)光兀件間隔設(shè)置于所述第一殼體，所述聚光基體間隔設(shè)置于所述第二殼體，所述偏光基體間隔設(shè)置于所述第三殼體，屬于同一所述LED光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光元件、聚光基體和偏光基體對(duì)位安裝。
[0017]上述LED光學(xué)系統(tǒng)及燈具,將多個(gè)LED光學(xué)系統(tǒng)間隔設(shè)置于殼體,該LED光學(xué)系統(tǒng)包括依次設(shè)置的發(fā)光元件、聚光基體和偏光基體。在使用過(guò)程中，發(fā)光元件發(fā)出的光線由聚光入射面入射至聚光基體，一部分光線經(jīng)聚光反射面反射后由聚光出射面出射，另一部分光線可直接由聚光出射面出射，發(fā)光元件發(fā)出的光線均由聚光出射面匯聚出射，以控制光線集中出射，實(shí)現(xiàn)光線能投射到遠(yuǎn)距離的目的。經(jīng)聚光基體后的光線由入光面進(jìn)入偏光基體，再經(jīng)出光面出射。因入光面包括呈弧形的第一入光面，該第一入光面的曲率逐漸增加設(shè)置，可使光線在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)出射，呈現(xiàn)非對(duì)稱照明效果，從而滿足遠(yuǎn)近光照明的需求，無(wú)需另行設(shè)置遠(yuǎn)光和近光兩個(gè)子光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一實(shí)施方式LED光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為另一實(shí)施方式LED光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖3為又一實(shí)施方式LED光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖4為一實(shí)施方式燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為一實(shí)施方式燈具的配光曲線示意圖；
[0023]圖6為一實(shí)施方式燈具的照明效果仿真示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0024]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0025]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0026]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0027]如圖1所示，一種LED光學(xué)系統(tǒng)100，包括依次設(shè)置的用于產(chǎn)生光線的發(fā)光元件110、控制光線集中的聚光基體120和控制光線在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏光基體130。發(fā)光元件110可以是出光方式為朗伯體出光的LED光源，當(dāng)然發(fā)光元件110也可為其它光源，只要能實(shí)現(xiàn)發(fā)光照明的目的即可。聚光基體120與偏光基體130的間距可根據(jù)不同的照明
需求可調(diào)設(shè)置。
[0028]聚光基體120包括接收來(lái)自發(fā)光元件110的光線的聚光入射面122，用于反射部分入射至聚光入射面122的光線的聚光反射面124，以及用于出射經(jīng)聚光基體120的光線的聚光出射面126,聚光反射面124位于聚光入射面122和聚光出射面126之間,聚光入射面122和聚光反射面124在朝向聚光出射面126方向的正投影均落入聚光出射面126，以聚光入射面122的中心與聚光出射面126的中心連接線為第一中軸線121。
[0029]具體如圖1所示，該聚光反射面124可由一線段繞與該線段間隔設(shè)置的第一中軸線121旋轉(zhuǎn)而成，發(fā)光元件110的中心位于第一中軸線121上。由聚光入射面122入射的光線中，與聚光反射面124有交點(diǎn)的光線可經(jīng)聚光反射面124反射后由聚光出射面126出射，與聚光反射面124無(wú)交點(diǎn)的光線則可直接經(jīng)聚光出射面126出射。其中，聚光入射面122和聚光反射面124在朝向聚光出射面126方向的正投影均落入聚光出射面126，以防止發(fā)光元件110進(jìn)入聚光基體120的光線發(fā)生全反射而無(wú)法射出。根據(jù)全反射原理，入射至聚光反射面124的入射光線與其在聚光反射面124的法線形成的夾角與聚光基體120的折射率的比值大于I。
[0030]偏光基體130包括接收來(lái)自聚光基體120的光線的入光面132，及用于出射經(jīng)偏光基體130的光線的出光面134，入光面132和出光面134在朝向聚光出射面126方向的正投影均覆蓋聚光基體120，入光面132包括呈弧形的第一入光面1320，且第一入光面1320的曲率自第一入光面1320的端部沿靠近聚光基體120方向逐漸增加設(shè)置。該第一入光面1320可控制由經(jīng)偏光基體130出射的光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。具體可通過(guò)調(diào)節(jié)第一入光面1320的曲率來(lái)滿足遠(yuǎn)近光照度的需求。以入光面132在朝向聚光基體110的正投影的中心與出光面1322在朝向聚光基體110的正投影的中心連接線為第二中軸線131，
[0031]上述LED光學(xué)系統(tǒng)100，依次設(shè)置有發(fā)光元件110、聚光基體120和偏光基體130。在使用過(guò)程中，發(fā)光元件110發(fā)出的光線由聚光入射面122入射至聚光基體120，一部分光線經(jīng)聚光反射面124反射后由聚光出射面126出射，另一部分光線可直接由聚光出射面126出射，發(fā)光元件Iio發(fā)出的光線均由聚光出射面126匯聚出射，以控制光線集中出射，實(shí)現(xiàn)光線能投射到遠(yuǎn)距離的目的，且照射亮度高。經(jīng)聚光基體120后的光線由入光面132進(jìn)入偏光基體130，再經(jīng)出光面134出射。因入光面132包括呈弧形的第一入光面1320，該第一入光面1320的曲率逐漸增加設(shè)置，可使光線在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)出射，呈現(xiàn)非對(duì)稱照明效果，從而滿足遠(yuǎn)近光照明的需求，無(wú)需另行設(shè)置遠(yuǎn)光和近光兩個(gè)子光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝調(diào)節(jié)，可靠性高。
[0032]請(qǐng)參閱圖2，在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚光入射面122為多個(gè)，聚光入射面122形成用于收容發(fā)光元件Iio的容納孔128。如此，將發(fā)光元件110收容于容納孔128中，該容納孔128是由多個(gè)聚光入射面122形成的，從而避免了發(fā)光元件110本身的發(fā)光特性，即發(fā)光元件110發(fā)出的光線可能因?yàn)樯⑸涠鴵p失。這些聚光入射面122可使發(fā)光元件110形成直下式和側(cè)入式并存的入射方式，有利于提高光的利用率和強(qiáng)度，且無(wú)需另行設(shè)置放置發(fā)光元件110的空間，縮小了體積，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0033]在其中一個(gè)實(shí)施例中，以聚光基體120的第一中軸線121與發(fā)光元件110發(fā)光面的交點(diǎn)為基準(zhǔn)原點(diǎn)，基準(zhǔn)原點(diǎn)與聚光入射面122任意位置連接形成入射光線，入射光線與聚光基體120的第一中軸線121形成入射夾角，入射夾角大于預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)光元件110發(fā)出的光線入射至聚光反射面124，入射夾角小于預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)光元件110發(fā)出的光線直接入射至聚光出射面126。如果預(yù)設(shè)值太小，難免導(dǎo)致聚光出射面126出射的光線過(guò)于集中。如果預(yù)設(shè)值太大，難免導(dǎo)致聚光出射面126出射的光線發(fā)生中間亮兩邊暗，也就是出光不均勻的問(wèn)題。故合理設(shè)置預(yù)設(shè)值為25度至35度。
[0034]具體到如圖2所示的實(shí)施例中，預(yù)設(shè)值為30度，入射夾角在O度至30度之間，發(fā)光元件Iio發(fā)出的光線直接入射至聚光出射面126。入射夾角在30度至90度之間，發(fā)光元件110發(fā)出的光線入射至聚光反射面124。當(dāng)然，預(yù)設(shè)值還可為其它數(shù)值，只要能夠保證經(jīng)聚光基體120出射的光線均勻分布即可。
[0035]請(qǐng)參閱圖2，在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚光入射面122包括第一聚光入射面1220和第二聚光入射面1222，第一聚光入射面1220和第二聚光入射面1222形成容納孔128，以聚光基體120的第一中軸線121為基準(zhǔn)，第一聚光入射面1220繞第一中軸線121環(huán)形設(shè)置，第一聚光入射面1220和第二聚光入射面1222的中心均位于第一中軸線121，第一聚光入射面1220朝向聚光反射面124，第二聚光入射面1222正對(duì)聚光出射面126。
[0036]如此,第一聚光入射面1220朝向聚光反射面124,發(fā)光兀件110發(fā)出的一部分光線可通過(guò)第一聚光入射面1220引導(dǎo)入射至聚光反射面124，再由聚光反射面124反射至聚光出射面126出射。第二聚光入射面1222正對(duì)聚光出射面126，發(fā)光元件110發(fā)出的另一部分光線則可通過(guò)第二聚光入射面1222直接入射至聚光出射面126。第一聚光入射面1220和第二聚光入射面1222起控制光線入射角度的作用。第一聚光入射面1220繞第一中軸線121環(huán)形設(shè)置，第一聚光入射面1220和第二聚光入射面1222的中心均位于第一中軸線121上，可使發(fā)光元件110發(fā)出的光線能夠均勻分布，在滿足遠(yuǎn)近光照明需求的同時(shí)，有利于提高出射光線的均勻性，進(jìn)一步提高了使用的可靠性。
[0037]請(qǐng)參閱圖2，在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚光出射面126包括可出射經(jīng)聚光反射面124反射的光線的第一聚光出射面1260，及可直接出射經(jīng)第二聚光入射面1222入射的光線的第二聚光出射面1262，第二聚光出射面1262正對(duì)第二聚光入射面1222，且沿遠(yuǎn)離第二聚光入射面1222方向凸起設(shè)置，第一聚光出射面1260 —端與聚光反射面124端部連接，另一端與第二聚光出射面1262端部連接，聚光出射面126在聚光基體120的第一中軸線121的正投影落入聚光反射面124。
[0038]如此，通過(guò)設(shè)置第一聚光出射面1260和第二聚光出射面1262，第二聚光出射面1262沿遠(yuǎn)離第二聚光入射面1222方向凸起設(shè)置，從而可將由第二聚光入射面1222直接入射至第二聚光出射面1262的光線在凸設(shè)范圍內(nèi)分散出射，避免由聚光出射面126出射的光線發(fā)生中間亮兩邊暗的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了由聚光出射面126出射光線的均勻性。具體到本實(shí)施例中，該第二聚光出射面1262呈圓弧面，保證照度均勻。
[0039]請(qǐng)參閱圖2和圖3，在其中一個(gè)實(shí)施例中，偏光基體130的入光面132還包括第二入光面1322,第二入光面1322為鋸齒面設(shè)置，第二入光面1322位于第一入光面1320靠近聚光基體120的一側(cè)，第一入光面1320的截面高度不小于第二入光面1322的截面高度。如此，隨著第一入光面1320的曲率自第一入光面1320的端部沿靠近聚光基體120方向逐漸增加，第一入光面1320彎曲程度越來(lái)越大，與出光面134的間距，即厚度也就會(huì)越來(lái)越大，從而出射的光線所需經(jīng)過(guò)偏光基體130的厚度也會(huì)越來(lái)越厚，故第一入光面1320靠近聚光基體120的一側(cè)設(shè)置第二入光面1322，該第二入光面1322呈鋸齒面，可縮小入光面132各處與出光面134的間距差異，在保證光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)的同時(shí)，有利于提高光線經(jīng)偏光基體130后出射的均勻性。
[0040]因經(jīng)偏光基體130出射的光線需滿足遠(yuǎn)近光的需求,第二入光面1322位于第一入光面1320靠近聚光基體120的一側(cè)，主要用于控制光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。為避免第二入光面1322占用入光面132的比例太大影響遠(yuǎn)近光照度的均勻性，故合理設(shè)置第一入光面1320的截面高度不小于第二入光面1322的截面高度。如圖2所示，截面高度是第一入光面1320或者第二入光面1322從上到下的豎直高度。需要指出的是，也可不設(shè)置第二入光面1322，通過(guò)改變第一入光面1320與出光面134的間距，也可以實(shí)現(xiàn)光線經(jīng)偏光基體130出射后的均勻性。
[0041]具體到如圖2所示的實(shí)施例中，為保證進(jìn)入第二入光面1322的光線能夠偏轉(zhuǎn)且均勻出射，第二入光面1322所形成的各鋸齒與出光面134的間距不一致，且每一鋸齒均包括第一鋸齒面和第二鋸齒面，第一鋸齒面位于靠近第一入光面1320的一側(cè),第一鋸齒面與第二鋸齒面相交形成鋸齒，第一鋸齒面水平設(shè)置，第二鋸齒面自其與第一鋸齒面相交的一端沿靠近聚光基體110方向設(shè)置。
[0042]請(qǐng)參閱圖2和圖3，在其中一個(gè)實(shí)施例中，如果第二入光面1322截面高度太長(zhǎng)，難免導(dǎo)致發(fā)生偏轉(zhuǎn)的光線過(guò)多而影響遠(yuǎn)近光照度的均勻性。如果第二入光面1322截面高度太短，難免因部分光線所穿過(guò)的偏光基體130厚度較厚導(dǎo)致出光不均勻。故合理設(shè)置第二入光面1322與偏光基體130的第二中軸線131的距離不大于入光面132的截面總高度的四分之一。如圖2所示，入光面132從上到下的豎直距離即為入光面132的截面總高度。
[0043]在其中一個(gè)實(shí)施例中，為便于加工生產(chǎn)成型，聚光基體120和偏光基體130的材料可以為透明的聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate, PMMA)或者聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)。
[0044]請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3，在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚光基體120的第一中軸線121與偏光基體130的第二中軸線131屬于同一直線。其中，發(fā)光元件110的中心也位于該直線。設(shè)置聚光基體120的第一中軸線121與偏光基體130的第二中軸線131屬于同一直線，可為聚光基體120和偏光基體130的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供基準(zhǔn)，以便聚光基體120和偏光基體130對(duì)位安裝，提聞可罪性。
[0045]如圖1和圖4所示，一種燈具，包括殼體200和上述的LED光學(xué)系統(tǒng)100，殼體200包括依次設(shè)置的第一殼體210、第二殼體220和第三殼體230,發(fā)光兀件110間隔設(shè)置于第一殼體210,聚光基體120間隔設(shè)置于第二殼體220,偏光基體130間隔設(shè)置于第三殼體230，屬于同一 LED光學(xué)系統(tǒng)100的發(fā)光元件110、聚光基體120和偏光基體130對(duì)位安裝。
[0046]該發(fā)光元件110可貼片封裝于第一殼體210，也可可拆卸的安裝于第一殼體210。發(fā)光元件Iio可采用朗伯體配光的LED光源。發(fā)光元件110的安裝數(shù)量可依據(jù)燈具的功率需求大小而定。在本實(shí)施例中，LED的功率為0.5W至5W之間。LED芯片尺寸為1.7mm*2.8mm。在其它實(shí)施例中，LED的參數(shù)也可為其它，只要能滿足燈具的實(shí)際需求即可。
[0047]上述燈具，將多個(gè)發(fā)光兀件110間隔設(shè)置于第一殼體210,多個(gè)聚光基體120間隔設(shè)置于第二殼體220,多個(gè)偏光基體130間隔設(shè)置于第三殼體230,再將第一殼體210、第二殼體220和第三殼體230依次安裝在一起，屬于同一 LED光學(xué)系統(tǒng)100的發(fā)光元件110、聚光基體120和偏光基體130對(duì)位安裝，從而實(shí)現(xiàn)將多個(gè)LED光學(xué)系統(tǒng)100間隔設(shè)置于殼體200的目的。在使用過(guò)程中，發(fā)光元件110發(fā)出的光線由聚光基體120的聚光出射面126匯聚出射，以控制光線集中出射，實(shí)現(xiàn)光線能投射到遠(yuǎn)距離的目的，且照射亮度高。經(jīng)聚光基體120后的光線在偏光基體130內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后出射，呈現(xiàn)非對(duì)稱照明效果，從而滿足遠(yuǎn)近光照明的需求，無(wú)需另行設(shè)置遠(yuǎn)光和近光兩個(gè)子光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝調(diào)節(jié)，可靠性聞。
[0048]如圖5所示，表示的是一個(gè)實(shí)施例中燈具出射光線的配光曲線示意圖，在C0-C180平面上，對(duì)應(yīng)于平行于路面的方向，其配光曲線是對(duì)稱的。配光角度控制在全角2。以內(nèi)，光線照射遠(yuǎn)距離能量集中。滿足遠(yuǎn)光燈照明效果。在C90-C270平面上，對(duì)應(yīng)于垂直于底面的方向，配光曲線呈現(xiàn)非對(duì)稱模式，其配光角度在中心軸光強(qiáng)最大，逐漸向負(fù)方向緩慢減小，非對(duì)稱半角為8度，如此滿足近光的照明要求。該LED光學(xué)系統(tǒng)100集合遠(yuǎn)近光于一體的照明方式，實(shí)現(xiàn)了單一系統(tǒng)集成照明。
[0049]如圖6所示，表示的是一個(gè)實(shí)施例中燈具出射光線的照明效果仿真示意圖，燈具在離地面18m處，LED燈具200W，照明范圍250米內(nèi)能均勻照明，且照度21ux以上。
[0050]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次設(shè)置的用于產(chǎn)生光線的發(fā)光元件、控制光線集中的聚光基體和控制光線在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏光基體； 所述聚光基體包括接收來(lái)自所述發(fā)光元件的光線的聚光入射面，用于反射部分入射至所述聚光入射面的光線的聚光反射面，以及用于出射經(jīng)所述聚光基體的光線的聚光出射面，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間，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與所述聚光出射面的中心連接線為第一中軸線； 所述偏光基體包括接收來(lái)自所述聚光基體的光線的入光面，及用于出射經(jīng)所述偏光基體的光線的出光面，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蓋所述聚光基體，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體方向逐漸增加設(shè)置，以所述入光面在朝向所述聚光基體的正投影的中心與所述出光面在朝向所述聚光基體的正投影的中心連接線為第二中軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏光基體的入光面還包括第二入光面，所述第二入光面為鋸齒面設(shè)置，所述第二入光面位于所述第一入光面靠近所述聚光基體的一側(cè)，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二入光面與所述偏光基體的第二中軸線的距離不大于所述入光面的截面總高度的四分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光入射面為多個(gè)，所述聚光入射面形成用于收容所述發(fā)光元件的容納孔。
5.根據(jù)權(quán)利 要求4所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，以所述聚光基體的第一中軸線與所述發(fā)光元件發(fā)光面的交點(diǎn)為基準(zhǔn)原點(diǎn)，所述基準(zhǔn)原點(diǎn)與所述聚光入射面任意位置連接形成入射光線，所述入射光線與所述聚光基體的第一中軸線形成入射夾角，所述入射夾角大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述發(fā)光元件發(fā)出的光線入射至所述聚光反射面，所述入射夾角小于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述發(fā)光元件發(fā)出的光線直接入射至所述聚光出射面，所述預(yù)設(shè)值為25度至35度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，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納孔，以所述聚光基體的第一中軸線為基準(zhǔn)，所述第一聚光入射面繞所述第一中軸線環(huán)形設(shè)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軸線，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對(duì)所述聚光出射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光出射面包括可出射經(jīng)所述聚光反射面反射的光線的第一聚光出射面，及可直接出射經(jīng)所述第二聚光入射面入射的光線的第二聚光出射面，所述第二聚光出射面正對(duì)所述第二聚光入射面，且沿遠(yuǎn)離所述第二聚光入射面方向凸起設(shè)置，所述第一聚光出射面一端與所述聚光反射面端部連接，另一端與所述第二聚光出射面端部連接，所述聚光出射面在所述聚光基體的第一中軸線的正投影落入所述聚光反射面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光基體和所述偏光基體的材料為透明的聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光基體的第一中軸線與所述偏光基體的第二中軸線屬于同一直線。
10.一種燈具，其特征在于，包括殼體和多個(gè)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的LED光學(xué)系統(tǒng)，所述殼體包括依次設(shè)置的第一殼體、第二殼體和第三殼體，所述發(fā)光元件間隔設(shè)置于所述第一殼體，所述聚光基體間隔設(shè)置于所述第二殼體，所述偏光基體間隔設(shè)置于所述第三殼體，屬于同一所述LED光`學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光兀件、聚光基體和偏光基體對(duì)位安裝。
【文檔編號(hào)】F21V13/02GK103822117SQ201410025996
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】趙宇波, 焦麗華, 郭雅群, 許靖 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院有限公司