[發明專利]一種光線聚焦的光學系統

有效

• 申請號: 201410840809.5
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104570308B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 康衛彤
• 申請（專利權）人: 東莞市沃德普自動化科技有限公司
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;F21V7/04;F21Y115/10
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司44215
• 代理人: 李玉平

1.一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述光學系統包括散熱器、固定于散熱器一側的基板、以及固定于基板一側的LED芯片，基板與散熱器通過螺釘固定連接，螺釘的螺帽位于基板的一側，LED芯片發出的光線經一反光鏡反射后匯聚到一焦點。

2.根據權利要求1所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述光學系統的焦距為A，所述芯片的寬度為B，所述螺釘的螺帽的直徑為I，所述LED芯片的安全距離為J，所述基板邊緣與焦點之間的距離為F，其中，???????????????????????????????????????????????。

3.根據權利要求2所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述散熱器、基板和LED芯片的厚度之和為C，所述焦點、LED芯片所在的平面與焦點、散熱器底部所在的平面之間的夾角為E，其中，。

4.根據權利要求3所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述焦點與所述散熱器底部之間的距離為H，其中，。

5.根據權利要求4所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述散熱器底部與所述焦點之間的縱向距離為D，所述焦點、散熱器底部所在的平面與焦點所在的橫向平面之間的夾角為K，其中，。

6.根據權利要求5所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述焦點、LED芯片所在的平面與焦點所在的橫向平面之間的夾角為G，其中，。

7.根據權利要求6所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述焦點、LED芯片所在的平面與焦點所在的橫向平面之間的夾角G為32.6°。

8.根據權利要求1所述的一種光線聚焦的光學系統，其特征在于：所述光學系統包括還包括設置于所述LED芯片一側的反光鏡，反光鏡包括多個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，多個橢圓形離軸反光鏡單體將LED芯片發出的光線聚焦到一個焦點，每個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面均為曲面，所述曲面均符合二次曲面公式：，其中，K為二次曲面系數，R為曲率半徑，C²=X²+Y²，X，Y，Z是以焦點為坐標原點的坐標。

9.根據權利要求8所述的一種光線聚焦反光鏡，其特征在于：所述曲面選自：

二次曲面系數K為-0.64、曲率半徑R為18的第一曲面；

二次曲面系數K為-0.640862447，曲率半徑R為17.97842589的第二曲面；

二次曲面系數K為-0.615645193，曲率半徑R為19.61477887的第三曲面；

二次曲面系數K為-0.580721926，曲率半徑R為22.0179688的第四曲面；

二次曲面系數K為-0.548697201，曲率半徑R為24.37035116的第五曲面；

二次曲面系數K為-0.501037454，曲率半徑R為28.18639421的第六曲面；

二次曲面系數K為-0.475262431，曲率半徑R為30.42428424的第七曲面；

二次曲面系數K為-0.451207087，曲率半徑R為32.63122659的第八曲面；

二次曲面系數K為-0.428531802，曲率半徑R為34.81498553的第九曲面；

二次曲面系數K為-0.403004239，曲率半徑R為37.55103339的第十曲面。

10.根據權利要求9所述的一種光線聚焦反光鏡，其特征在于：所述反光鏡包括三個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，三個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意三個；

或者，所述反光鏡包括四個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，四個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意四個；

或者，所述反光鏡包括五個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，五個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意五個；

或者，所述反光鏡包括六個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，六個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意六個；

或者，所述反光鏡包括七個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，七個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意七個；

或者，所述反光鏡包括八個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，八個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意八個；

或者，所述反光鏡包括九個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，九個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面中的任意九個曲面；

或者，所述反光鏡包括十個不同曲率半徑的橢圓形離軸反光鏡單體，十個橢圓形離軸反光鏡單體的反射面所在的曲面選自所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面、第六曲面、第七曲面、第八曲面、第九曲面和第十曲面。