[發明專利]勻光元件、光源系統以及照明設備

在審

• 申請號: 201911102411.0
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN112856272A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳彬
• 申請（專利權）人: 深圳市繹立銳光科技開發有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V7/04;F21V7/08;F21V7/30;F21V9/38;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本申請公開了一種勻光元件、光源系統以及照明設備。其中勻光元件為不規則圓柱，不規則圓柱的第一端面為多邊形，第二端面為圓形或橢圓形；不規則圓柱的側面形成有多個平面，平面之間形成圓弧面，多個平面在第一端面相交形成多邊形。通過上述勻光元件便于制造，其可實現多邊形光源到圓形光源的連續轉換，同時保持光學擴展量的守恒，實現良好的成像質量。

技術領域

本申請涉及光學系統的技術領域，特別是涉及一種勻光元件、光源系統以及照明設備。

背景技術

在很多照明應用如舞臺燈、臺燈、探照燈、手電筒等應用中，基于傳統光源或傳統照明習慣，人們理想或習慣接收的光照方案為圓形光斑。

作為半導體照明光源，激光與LED盡管具有電光轉換效率高、全固態工作、長壽命等諸多優點，但由于半導體材料以及半導體工藝限制，激光與LED的光源芯片通常為正方形或長方形，將其用于照明，特別是成像系統的照明方案，其最佳的光斑形狀為方形，與圓形光斑的習慣有所不同。

人們嘗試各種將方形光源轉換成圓形光斑的方法。在多芯片組的方案中，由于芯片之間存在必然的間隙，也難以直接實現圓形發光光源。常見的圓形COB封裝芯片，實質上是將多顆矩形光源按照某種幾何結構排列如考慮了間距的六方排列或直接矩陣排列，并輔以圓形熒光粉涂覆以實現圓形光源特征。大量的芯片方案(如20顆以上甚至更多)可以將圓形外觀與方形芯片之間的幾何誤差降低。但在單芯片或少數芯片是，這種直接的圓形熒光涂覆結合方形芯片的方案，容易造成發光面的不均勻。

另外一種基于方形光源實現圓形光斑的方案是采用旋轉對稱或具有軸旋轉對稱的圓形光學器件；但在基于成像系統應用的方案中，如要實現最高照度，往往會對光源進行成像而導致成像光斑通常會呈現方形。如果要實現圓形光斑，通常采用離焦成像和/或使用圓形光闌已達到目的。但上述方案或者增加了系統的光學擴展量或者損失了系統光效。

發明內容

本申請提出一種勻光元件、光源系統以及照明設備，以解決現有技術中無法在方形光源實現圓形光斑的同時保持良好成像質量的問題。

為解決上述技術問題，本申請提出一種勻光元件，其中勻光元件為不規則圓柱，不規則圓柱的第一端面為多邊形，第二端面為圓形或橢圓形；不規則圓柱的側面形成有多個平面，平面之間形成圓弧面，多個平面在第一端面相交形成多邊形。

為解決上述技術問題，本申請提出一種光源系統，其中光源系統包括方形光源和上述勻光元件，方形光源設置在勻光元件的第一端面。

為解決上述技術問題，本申請提出一種照明設備，其中照明設備包括上述光源系統。

本申請提出一種勻光元件，其中勻光元件為不規則圓柱，不規則圓柱的第一端面為多邊形，第二端面為圓形或橢圓形；不規則圓柱的側面形成有多個平面，平面之間形成圓弧面，多個平面在第一端面相交形成多邊形。通過上述勻光元件，多邊形光源從第一端面進入，從第二端面射出，可以實現將多邊形光源發出的多邊形光斑連續的轉變為圓形或橢圓形光斑，同時保持光學擴展量的守恒，實現良好的成像質量；且勻光元件為不規則圓柱，其平面側面與圓弧側面平滑連接，可基于圓柱或方柱制得，工藝簡單，易于制造。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請勻光元件一實施例的結構示意圖；

圖2是兩段式勻光元件的結構示意圖；

圖3是熔融式勻光元件的結構示意圖；

圖4是本申請勻光元件的一種制作方法的工藝過程示意圖；

圖5是本申請勻光元件的另一制作方法的工藝過程示意圖；