[實用新型]一種光利用率高、成本低的LED冷光源裝置有效

申請號：	201520912085.0	申請日：	2015-11-17
公開（公告）號：	CN205101913U	公開（公告）日：	2016-03-23
發明（設計）人：	楊宏運;朱向冰;桑坤;崔海田;錢立勇;王從柯;金慧敏	申請（專利權）人：	安徽師范大學
主分類號：	F21S2/00	分類號：	F21S2/00;F21V8/00;F21V7/10;F21V29/506;F21V29/74;F21Y115/10
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用率成本 led 光源裝置
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及LED冷光源技術領域，尤其是采用反光杯和LED的冷光源。

背景技術

冷光源是一種廣泛用于珠寶、電子、醫療、教學科研、刑偵、農業植保、文物保護等領域的局部照明器件。現階段市面上有多種冷光源，主要采用鹵素燈和LED發光，再通過光纖將光傳到其他位置。現有技術存在著一定的缺陷，鹵素燈存在著發光效率低，使用能耗高，工作溫度較高，使用壽命短，應避免冷氣直吹燈泡，避免震動和沖擊，不適用于多塵、易燃、爆炸危險、腐蝕性、震動等環境場所，鹵素燈內含有的鹵素對環境有一定的污染。LED正在逐步取代鹵素燈，市面上LED冷光源存在以下缺點：由于LED的發光角度較大，用透鏡進行匯聚，使LED發出的光線入射到光纖入光口中，因透鏡的口徑有限，致使部分光線沒有被收集，而透鏡的表面又同時發生折射和反射，反射光基本沒有被利用，只有折射的部分光線進入光纖，在LED發出的光線中能被有效利用的光線較少，對光的利用率低；并且光線經透鏡表面多次折射和反射以后，在光纖入光口上得到的光強分布是不均勻的，致使從光纖出光口出來的光斑照度不均勻，影響照明效果；為了減少反射需要在透鏡表面鍍膜，而膜層的厚度與波長和入射角度有關，需要精確的鍍多層薄膜才能有效的減少反射光，每個透鏡至少需控制兩個表面的幾何尺寸和表面粗糙度，并且在安裝過程中需要精確控制每個透鏡的位置，需要加工相應的機械零件，使得整機成本居高不下。

現有的LED冷光源主要存在下列問題：不能高效率的利用LED發出的光線，出射光不均勻，加工難度大成本高。本實用新型致力于解決以上幾個方面的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種光利用率高、成本低的LED冷光源裝置。包括反光杯、LED、格蘭頭、光纖、導熱基板、散熱器、散熱風扇、外殼；LED的發光面置于反光杯中，光纖的入光口置于反光杯中，光纖穿過格蘭頭，格蘭頭與外殼機械連接，LED與導熱基板機械連接，散熱器與導熱基板機械連接。

反光杯兩端有圓孔，兩個圓孔的直徑不一致，LED的發光面從反光杯直徑較小的孔放入反光杯中，光纖入光口穿過反光杯較大的圓孔放入反光杯中。

LED發出的垂直于光纖入光口的光線直接進入光纖，LED發出的其他光線被反光杯反射后進入光纖入光口。這樣的結構確保了LED發出的光線最大限度地被使用，和透鏡相比，反光杯幾乎可以收集所有的光線，大部分光線僅反射一次就進入光纖中，提高了光線利用率。反光杯的反射面可以讓進入光纖入光口的光線均勻分布，進而出光口的光斑較為均勻。和傳統的冷光源相比，只需要加工一個反光杯并保證其反射面的光學質量，不需要加工過多的輔助零件，不需要鍍多層膜，容易加工，成本低。

本實用新型使用光纖穿過格蘭頭，用格蘭頭鎖緊光纖并將其固定在外殼上，格蘭頭屬于標準件。和其他的LED冷光源相比，不需要定制其他的輔助零件以固定光纖，節約了成本。

本實用新型的有益效果是：本產品所使用反光杯、格蘭頭，并與光纖、LED等共同組成了合適的結構，使得光利用率被提高，光纖出光口出來的光強增加，均勻性提高；降低了產品的成本。

附圖說明

圖1：局部結構圖。

圖2：光路模擬。

圖3：加反光杯后的空間光照度。

圖4：光纖出光口的光照度分布圖。

圖中：1.鋁制散熱器，2.導熱基板，3.LED，4.反光杯，5.光纖，6.格蘭頭，7.外殼，8.聚光鏡外殼，9.聚光鏡。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明：

一種光利用率高、成本低的LED冷光源裝置。包括反光杯、LED、格蘭頭、光纖、導熱基板、散熱器、散熱風扇、外殼；LED的發光面置于反光杯中，光纖的入光口置于反光杯中，光纖穿過格蘭頭，格蘭頭與外殼機械連接，LED與導熱基板機械連接，散熱器與導熱基板機械連接。

反光杯兩端有圓孔，兩個圓孔的直徑不一致，LED的發光面從反光杯直徑較小的孔放入反光杯中，光纖入光口穿過反光杯較大的圓孔放入反光杯中。