[發明專利]一種實現LED光源最小輸出光束角的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210046454.3
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102606978A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 陳麗;劉峰;胡義華;林清華;湯備
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: F21V7/06
• 分類號: F21V7/06;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及復合拋物面聚光器領域，具體涉及一種實現LED光源最小輸出光束角的裝置及其方法。

背景技術

隨著大功率LED技術的不斷成熟，它已在車燈照明、道路照明和舞臺照明領域開始應用。由于大功率LED的發光角度和發光面積都比較大，要使其應用于照明或投影，首先要對其進行二次光學設計。大功率LED可劃分為無封裝透鏡型和有封裝透鏡型兩種。對于無封裝透鏡型LED可借鑒Welford的理論；而對于有封裝透鏡型LED則不適用。

復合拋物面聚光器(CPC)開始主要應用在太陽能聚光領域。根據光路可逆原理，它同樣適用于針對擴展光源的聚光領域。現有的復合拋物面設計理論難以實現對加封裝透鏡型LED的光束角進行隨意控制。對于一個投影成像系統來講，如果聚光后的光束角的太大將會直接影響到系統的出光效率和軸外像差的校正難度；所以使得LED輸出光束角最小是有其實際意義的。

發明內容

本發明針對LED光源聚光后光束角太大及難以隨意控制的不足，提出一種實現LED光源最小輸出光束角的裝置，該裝置能夠使得LED光源輸出的光束角最小，從而達到投影照明效果更好。

其技術方案如下：

一種實現LED光源最小輸出光束角的裝置，包括復合拋物面聚光器、封裝的LED光源，所述LED光源和復合拋物面聚光器位于同一條中心線上，LED光源與復合拋物面聚光器的入口端面位于同一平面上；其特征在于所述復合拋物面聚光器的焦距f為復合拋物面聚光器的L長度為

L=4fcosφ-(a′+q)sin2φ-4f2-(a′+q)fsinφ1-cos2φ,(0<φ<arcsin(fa′+q))(a′+q)24f,(φ=0);]]>

式中：a′為復合拋物面聚光器的出口半徑，封裝的LED光源的半徑為d，LED光源封裝前的最大半徑為q；φ為由LED光源發出經復合拋物面聚光器反射的光線與中心線的最大夾角。

所述復合拋物面聚光器為反光杯。

所述封裝的LED光源為大功率LED光源。