[發明專利]用于LED產生環形光斑的混合式折反射器及其使用方法

有效

• 申請號: 201210080862.0
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103322513A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張云翠;鄒念育;賀曉陽;曹帆;劉青;孫美晶
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: F21V13/04
• 分類號: F21V13/04;F21V7/04;F21V5/00;F21Y101/02
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 劉琦

技術領域

本發明涉及LED照明設備的配光技術，更具體地說，涉及用于LED產生環形光斑的配光設備。

背景技術

由于LED類似點光源，便于光學設計，同時體積小、壽命長、光效高，使得LED技術的發展越來越成熟，應用范圍也越來越廣。大部分LED光源的光強分布符合朗伯分布，如果沒有經過配光，照在目標面上的光型為圓形的光斑，不能滿足部分場合的裝飾照明需求?，F有的環形光斑轉換鏡，要求入射光線為平行光，因此需在LED前加上產生平行光的準直透鏡才能滿足其入射條件，但是增加透鏡后導致系統效率下降。此外，自由曲面透鏡雖能夠使LED在目標面上產生環形的光斑，但是其設計方法較為復雜，不便于推廣。怎樣使系統在產生環形光斑的基礎上提高效率和簡化設計方法是本領域目前急需解決的難題。

發明內容

本發明要解決的問題在于，針對現有LED產生環形光斑的技術中的系統效率低、設計方法復雜，提供一種用于LED產生環形光斑的混合式折反射器，可提高系統效率，簡化設計方法。

為了達到上述目的，本發明提供一種用于LED產生環形光斑的混合式折反射器，包括內層的折射器和外層的反射器。以LED光源中心作為坐標原點O；O點的豎直方向作為Y軸，O點的一個水平方向作為X軸；所述折射器和反射器分別為繞OY軸的回轉面結構。所述反射器為反射面。所述折射器為折射透鏡，包括位于下部外側以O點同心的內層球面、外層球面，以及位于上部中央以Y軸同軸的下層下凸球面和上層倒錐面；具體回轉面通過如下計算獲得：

一、XY平面中所述反射器的回轉線由公式(1)-(2)迭代計算獲得：

tanθj=yjxj---(2);]]>

其中，Φ為反射后的出射光線與Y軸的夾角；

θ_j和θ_j+1分別為相鄰dθ角的第j條和第j+1條LED發射光與X軸的夾角，且θ_j的最大取值在55°～60°范圍內；

(x_j，y_j)和(x_j+1，y_j+1)分別為所述反射器12回轉線上第j條和第j+1條LED發射光的入射點坐標。

二、XY平面中所述折射器中下凸球面的回轉線由公式(3)-(4)迭代獲得：