[發明專利]逆卡塞格林式LED均光照明系統

無效

• 申請號: 201210206459.8
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102748617A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 韓雪冰;張文靜;樸景利
• 申請（專利權）人: 長春長光奧立紅外技術有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V7/06;F21Y101/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

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技術領域

本發明涉及一種逆卡塞格林式LED均光照明系統，適用于可以發出均勻光束的照明裝置及發出光束亮度增強的照明裝置。

背景技術

經典的卡塞格林光學系統是由兩塊反射鏡組成的一種反射光學系統。反射鏡中大的稱為主鏡，是拋物面鏡，小的稱為次鏡，是雙曲面鏡。通常情況下，在主鏡即拋物面鏡的中央開孔，平行光入射經主鏡反射，然后次鏡將這些光線反射，穿過主鏡中央的開孔，匯聚在主鏡后方的焦平面上。傳統的卡塞格林光學系統屬于反射式系統，能接受較多的能量，并且具有體積小、重量輕、結構緊湊等特點。一般地，照明系統為了獲得較亮的光束，通常利用多個光源照明，但其面積過大，發散角隨之不均勻，發出的光束也不能均勻分布。

???發明內容

本發明的目的在于提供一種逆卡塞格林式LED均光照明系統，解決了現有技術存在的上述問題。基于傳統的卡塞格林光學系統的結構和特點，提出一種逆卡塞格林式LED均光照明系統，即利用單一LED作為發光光源，經照明系統后，發出均勻且亮度增強的光斑。本發明基于傳統的卡塞格林光學系統的結構，利用凹面鏡和凸面鏡兩個反射鏡結合，并且中心軸線在同一直線上，前后平行放置，凸面鏡中央位置開孔，單一LED發出的光束照射凸面鏡，經凸面鏡反射后通過焦點F，然后由凹面鏡反射，發出準直光束由凸面鏡中央孔洞出射，從而得到均勻，亮度增強的光斑。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

逆卡塞格林式LED均光照明系統包括凹面鏡1、凸面鏡2和LED發光芯片3，所述凹面鏡1和凸面鏡2共軸平行放置，LED發光芯片3與光學系統的中心在同一直線上，LED發光芯片3放置在凹面鏡1和凸面鏡2中間，并且在凸面鏡2的焦點F₁上；LED發光芯片3發出的光束照射凸面鏡2并由其反射至凹面鏡1，經其反射后平行于光軸出射。

本發明基于傳統卡塞格林光學系統的結構，利用凹面拋物反射鏡和凸面雙曲反射鏡的一些反射特性，即凹面的拋物面反射鏡可以將平行于光軸入射的所有光線匯聚在單一的點上——焦點；凸面的雙曲面反射鏡有兩個焦點，會將所有通過其中一個焦點的光線反射至另一個焦點上。傳統卡塞格林光學系統的原理是：凹面拋物反射鏡將進入系統的平行光線反射并匯聚在焦點上，這個點也是凸面雙曲反射鏡的一個焦點，然后凸面雙曲反射鏡將這些光線反射至另一個焦點，就可以在那兒觀察影像。

本發明利用傳統卡塞格林光學系統的原理，變換凹面拋物鏡和凸面雙曲鏡的位置，將光源放置在一個焦點上，此光源發出的光線照射凸面雙曲鏡，由于光線經過一個焦點，所以經凸面雙曲鏡反射后會經過另一焦點。根據凹面拋物鏡的反射特性可知，經過其焦點的光線反射后，可得到平行于光軸的光線。由此，由凹面拋物鏡反射后的平行光線由凸面雙曲鏡的中央孔洞射出。

本發明的有益效果在于：與在先技術相比，本發明結構簡單、新穎，調節方便，容易實現，利用單一LED發光芯片克服了多個光源面積過大、發散角不均勻等缺陷，使出射后的光斑亮度增強并且均勻。適用于可以發出均勻光束的照明裝置及發出光束亮度增強的照明裝置。實用性強。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：1.凹面鏡，2.凸面鏡，3.LED發光芯片。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明的詳細內容及其具體實施方式。

參見圖1，本發明的逆卡塞格林式LED均光照明系統，主要包括凹面鏡1、凸面鏡2和LED發光芯片3，所述凹面鏡1和凸面鏡2共軸平行放置，LED發光芯片3與光學系統的中心在同一直線上，LED發光芯片3放置在凹面鏡1和凸面鏡2中間，并且在凸面鏡2的焦點F₁上；LED發光芯片3發出的光束照射凸面鏡2并由其反射至凹面鏡1，經其反射后平行于光軸出射。

根據凹面拋物反射鏡和凸面雙曲反射鏡的一些反射特性，即凹面的拋物面反射鏡可以將平行于光軸入射的所有光線匯聚在單一的點上——焦點；凸面的雙曲面反射鏡有兩個焦點，會將所有通過其中一個焦點的光線反射至另一個焦點上。由此可知，凹面拋物鏡也可以將經過焦點的光線反射為平行光線。LED發光芯片3發出的光束一部分經由凸面鏡2的中央孔洞直接出射，另一部分經凸面鏡2反射，通過另一焦點F并照射凹面鏡1，經凹面鏡1反射后，平行于光軸由凸面鏡2的中央孔洞射出。兩部分光線疊加，使光斑的亮度增強且均勻。