專(zhuān)利名稱(chēng)：用于環(huán)形發(fā)光二極管陣列的二次光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種用于環(huán)形發(fā)光二極管(LED)陣列的二次光學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鎢絲燈泡有很大的角度分布，其光線(xiàn)幾乎可以充滿(mǎn)360°的空間范圍，除了一部分光線(xiàn)射向前方之外，還有一部分的光線(xiàn)射向后方，除去燈座的遮擋，其光線(xiàn)的分配角度可以達(dá)到大約270°至360°左右。而高功率LED，其所有的光線(xiàn)都是射向前方的，光束角大約在120°左右。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，除了向前射的光線(xiàn)外，還需要向后射的光線(xiàn)，要求光源具有很大方位角的配光。室內(nèi)照明的水晶吊燈，就要求其光源有很大的空間分布角，除了向前方照射之外還需要滿(mǎn)足后方以及側(cè)面的照明，以照亮幾乎所有的水晶吊片。本發(fā)明的目的在于，提出一種光學(xué)裝置，將LED的光束配成270° 360°范圍的超大方位角分布。除了節(jié)能之外，在光學(xué)特征方面也可以取代傳統(tǒng)的鎢絲燈泡。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于環(huán)形發(fā)光二極管陣列的二次光學(xué)裝置。該裝置包括:呈環(huán)形地布置在一平面上的多個(gè)發(fā)光二極管(LED);以及具有環(huán)形反射面的反射器，該反射器定向在所述LED之上，使得從所述LED發(fā)射出的光的一部分由所述環(huán)形反射面向側(cè)面和后面反射，以形成在所述平面之上和之下具有光分布的徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的另一部分被向前引導(dǎo)而形成向前投射光束。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述反射器包括:喇叭口式反射面；以及多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口貫穿所述反射器并圍繞所述反射器沿著圓周方向布置；由此從所述LED發(fā)射出的光的第一部分由所述喇叭口式反射面反射以形成所述徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的第二部分穿過(guò)所述孔口而形成所述向前投射光束。所述徑向向外散射光束在所述平面之上具有大約30°到大約50°的照射角，而在所述平面之下具有大約45°到大約75°的照射角，并且所述向前投射光束具有大約90°到大約150°的光束角。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述反射器包括:第一和第二喇叭口式反射面；多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口貫穿所述反射器并圍繞所述反射器沿著圓周方向布置；由此從所述LED發(fā)射出的光的第一部分由所述第一喇叭口式反射面反射以在所述平面之上形成第一徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出的光的第二部分由所述第二喇叭口反射面反射以在所述平面之下形成第二徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的第三部分穿過(guò)所述孔口并形成所述向前投射光束。所述第一徑向向外散射光束在所述平面之上具有大約30°到大約50°的照射角，所述第二徑向向外散射光束在所述平面之下具有大約45°到大約75°的照射角，并且所述向前投射光束具有大約90°到大約150°的光束角。所述二次光學(xué)裝置可以具有至少四個(gè)LED。所述反射器的厚度可以為大約0.1mm至大約2.0mm。各孔口可以是圓形的并可以具有大約0.5mm到大約2.0mm的直徑。兩個(gè)相鄰孔口之間的距離可以為大約0.5mm到大約2.0mm。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式，所述反射器采取透鏡形式，所述透鏡包括:(a)透鏡本體；
(b)形成在所述透鏡本體的底側(cè)上的環(huán)形凹部，所述LED位于該環(huán)形凹部中，所述環(huán)形凹部由中間環(huán)形準(zhǔn)直面、外環(huán)形側(cè)面和內(nèi)環(huán)形側(cè)面限定；(C)形成在所述透鏡本體的下部上并從所述外環(huán)形側(cè)面向外延伸的外環(huán)形全反射面和形成在所述透鏡本體的所述下部上并從所述內(nèi)環(huán)形側(cè)面向內(nèi)延伸的內(nèi)環(huán)形全反射面；(d)實(shí)心的中央柱部，該實(shí)心的中央柱部形成在所述透鏡本體的頂側(cè)處，并具有上部光散射面，該上部光散射面呈具有正弦波形橫截面的多個(gè)同心環(huán)的形式；(e)從所述實(shí)心的中央柱部的柱面向外延伸的倒截頭圓錐形全反射面；以及(f)形成在所述倒截頭圓錐形全反射面和所述外環(huán)形全反射面之間的具有正弦波形橫截面的環(huán)形光散射面。從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述外環(huán)形側(cè)面的光的第一部分由所述外環(huán)形全反射面向上反射，然后由所述倒截頭圓錐形全反射面徑向向外反射向所述環(huán)形光散射面而形成第一徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述中間環(huán)形準(zhǔn)直面的光的第二部分被準(zhǔn)直并由所述倒截頭圓錐形全反射面徑向向外反射向所述環(huán)形光散射面而形成第二徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述中間環(huán)形準(zhǔn)直面的光的第三部分被朝向所述上部光散射面準(zhǔn)直而形成第一向前投射光束，并且從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述內(nèi)環(huán)形側(cè)面的光的第四部分由所述內(nèi)環(huán)形全反射面向上反射向所述上部光散射面而形成第二向前投射光束。所述第一和第二徑向向外散射光束具有大約90°的照射角，并且所述第一和第二向前投射光束具有大約90°的照射角。所述透鏡可以進(jìn)一步包括形成在所述環(huán)形光散射面和所述外環(huán)形全反射面之間的環(huán)形平臺(tái)。所述二次光學(xué)裝置可以進(jìn)一步包括基本上球形的透光罩，該透光罩用來(lái)覆蓋所述反射器和所述LED，由此穿過(guò)所述罩發(fā)射出的光具有大約270°到大約360°的光束角。


結(jié)合在該說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方案，與如下描述一起來(lái)說(shuō)明書(shū)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和原理，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的二次光學(xué)裝置的剖視圖；圖2示出了實(shí)施方式I的LED光源的布置；圖3示出了實(shí)施方式I的反射片的不同視圖；圖4示出了實(shí)施方式I的二次光學(xué)裝置的光分布；圖5示出了實(shí)施方式I在LED球泡燈中的應(yīng)用；圖6示出了實(shí)施方式I的光線(xiàn)追跡；圖7和圖8示出了實(shí)施方式I的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布，其中圖7是利用逃離光線(xiàn)的方形坎德拉分布圖，效率:0.99929-280000光線(xiàn)，最小:1.3616cd，最大:81.202cd，總通量:799.441m,圖8是利用逃離光線(xiàn)的極坐標(biāo)坎德拉分布圖，效率:0.99929-280000光線(xiàn)，最小:
1.3616cd,最大:81.202cd,總通量:799.441m ；圖9是LED球泡燈的光線(xiàn)追跡；圖10是采用實(shí)施方式I的LED球泡燈的遠(yuǎn)場(chǎng)光分布曲線(xiàn)；圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的二次光學(xué)裝置的剖視圖12示出了實(shí)施方式2的反射片的不同視圖；圖13示出了實(shí)施方式2的二次光學(xué)裝置的光分布；圖14和圖15示出了實(shí)施方式2的計(jì)算機(jī)模擬；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的環(huán)形LED光源的布置；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的二次光學(xué)裝置的剖視圖；圖18示出了實(shí)施方式3的二次光學(xué)裝置的光分布；圖19示出了實(shí)施方式3的二次光學(xué)裝置的光分布；圖20示出了實(shí)施方式3的光線(xiàn)追跡；圖21示出了實(shí)施方式3的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布；以及圖22示出了當(dāng)芯片尺寸為0.2X0.2時(shí)實(shí)施方式3的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度部分。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施方式1:圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的剖視圖。附圖標(biāo)記3為根據(jù)該實(shí)施方式的呈環(huán)形排列的發(fā)光二極管(LED)陣列光源，字母E為L(zhǎng)ED陣列光源發(fā)光面的中心點(diǎn)，附圖標(biāo)記I為反射片或反射器，其由兩個(gè)具有不同弧度的喇叭口式環(huán)形小反射面Ila及Ilb組成，附圖標(biāo)記12為反射器上的通孔或孔口，字母OZ為反射器的回轉(zhuǎn)軸。圖2為該實(shí)施方式的LED光源的排列，LED 3可以為由4個(gè)或4個(gè)以上各種貼片LED、半球形封裝的LED排成環(huán)形的LED光源陣列，本實(shí)施方案優(yōu)選為8顆CREE 的腸貼片LED,排成一個(gè)圓環(huán)形的光源。圖3為該實(shí)施方式的反射片的3D視圖。反射片I由一個(gè)或一個(gè)以上的喇叭口式小反射面組成，本實(shí)施方案優(yōu)選為由兩個(gè)具有不同弧度的喇叭口式環(huán)形小反射表面Ila及Ilb組成；反射片上有很多小通孔或孔12，通孔或孔口的形狀為圓形或者多邊形，本實(shí)施方案優(yōu)選為圓形的通孔；通孔的直徑在0.5mm 2mm之間，小通孔的排列間距為0.5mm 2mm之間，本實(shí)施方案優(yōu)選通孔的直徑為1mm，通孔的間距為1.5mm。該實(shí)施方式的反射片I的厚度在0.1 2mm之間，本實(shí)施方案優(yōu)選反射片的厚度為1mm。反射面IIa和Ilb的光學(xué)特性為鏡面反射或漫反射，其他部分為任意的光學(xué)特性。本實(shí)施方式的反射片，其通孔的排列方式、通孔直徑、通孔間距、以及反射片的厚度，可根據(jù)具體的應(yīng)用情況變化。圖4為該實(shí)施方式的設(shè)計(jì)原理。其中反射片I將從環(huán)形LED陣列光源3射出的光分成兩部分，一部分光經(jīng)過(guò)反射面Ua和Ilb反射向側(cè)面及后方，另一部分光則透過(guò)反射片的通孔12沿原路向前方透射出去。其中經(jīng)反射面Ila反射的光線(xiàn)均勻分配到與水平面EH以下成O α的角度，α在45° 75°之間,這里優(yōu)選α為45° ,即反射面Ila的邊緣光線(xiàn)與光軸OZ的夾角為Θ =45° ;經(jīng)反射面Ilb反射的光線(xiàn)則均勻分配到與水平面以上成O β的角度，β在30° 50°之間，這里優(yōu)選β角為30° ;反射面Ila和Ilb的光學(xué)特性為鏡面反射或者為漫反射，這里優(yōu)選為鏡面反射。直接透過(guò)反射片的通孔12沿原路射向前方的光線(xiàn)，其光束角在Ψ范圍之內(nèi)，Ψ在90°至150°之間，這里優(yōu)選為90°。反射片上的通孔12，其大小及疏密度可調(diào)，直至射向前方、側(cè)面以及后方的光強(qiáng)分布比較均勻。圖5為實(shí)施方式I在LED球泡燈中的應(yīng)用，球泡燈中用了該實(shí)施方案的二次光學(xué)裝置，球泡燈可以采用基本為球形的透光罩18的形式，諸如磨砂的、或者是半透明的乳白色玻璃或塑料燈罩，其可以實(shí)現(xiàn)光束角為270° 360°的大空間角的光度分布。出射光幾乎可以充滿(mǎn)整個(gè)空間。以下為該實(shí)施方案的計(jì)算機(jī)模擬，圖6為該實(shí)施方式的光線(xiàn)追跡，圖7、圖8分別為該實(shí)施方式的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度直角坐標(biāo)分布以及光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度極坐標(biāo)分布，可以看出該實(shí)施方式在270° (±135° )的范圍內(nèi)，其光強(qiáng)分布的均勻度可以達(dá)到70%左右。圖9為采用實(shí)施方式I加裝磨砂燈罩的LED球泡燈的光線(xiàn)追跡，圖中假設(shè)球泡燈的燈罩為散射率50%的磨砂玻璃燈罩。圖10為采用實(shí)施方式I的LED球泡燈的配光曲線(xiàn)，可以看出，加上了散射率50%的磨砂玻璃燈罩之后，其配光曲線(xiàn)變成了圓滑的桃子形，光束角分布充滿(mǎn)了 360°。實(shí)施方式2:該發(fā)明所涉及的將環(huán)形LED配成270° 360°范圍的超大方位角分布的方案，還可以如以下所述。圖11為該實(shí)施方式2的剖視圖，與實(shí)施方式I的區(qū)別是:反射片或反射器21為單個(gè)連續(xù)的環(huán)形反射面，其反射片直徑及高度比實(shí)施方式I較大；其工作面為喇叭口式環(huán)形反射面211，將從LED入射的一部分光線(xiàn)反射向側(cè)面及后方，實(shí)現(xiàn)側(cè)面及后方的連續(xù)配光的作用，其光學(xué)特性為鏡面反射或者為漫反射；反射片上也有許多微小的通孔或孔口 212，其將從LED入射的一部分光線(xiàn)沿原路射向前方。實(shí)施方式2同實(shí)施方式I在反射面的配光算法上基本相同，只是由于實(shí)施方式2采用的是連續(xù)配光，其反射片21為單個(gè)連續(xù)的環(huán)形反射面，所以反射片直徑及高度比實(shí)施方式I較大，但其對(duì)裝配位置誤差、尺寸誤差、加工誤差、以及反射率的誤差較不敏感。圖12為該實(shí)施方式的反射片21的視圖。反射片由一圈環(huán)形的連續(xù)反射片組成；反射片上有很多小通孔212，通孔的形狀為圓形或者多邊形，本實(shí)施方案優(yōu)選為圓形通孔；通孔的直徑在0.5mm 2mm之間，小通孔的排列間距為0.5mm 2mm之間，本實(shí)施方案優(yōu)選通孔的直徑為1mm，通孔的間距為1.5mm。該實(shí)施方式的反射片的厚度在0.1 2mm之間，本實(shí)施方案優(yōu)選反射片的厚度為0.5mm。反射面211的光學(xué)特性為鏡面反射或漫反射，這里優(yōu)選為鏡面反射，其他部分為任意的光學(xué)特性。LED也可以由4個(gè)以上各種貼片LED、半球形封裝的LED排成環(huán)形的LED光源陣列，本實(shí)施方案優(yōu)選為8顆GREE 的MX6貼片LED，排成一個(gè)圓環(huán)形的光源。圖13為該實(shí)施方式的設(shè)計(jì)原理。其中反射片21將從環(huán)形LED陣列光源3射出的光分均勻分配到與水平面以上成O β的角度，以及以下O α的角度，其中β在30° 50°之間，這里優(yōu)選β角為30°，α在45° -75°之間，這里優(yōu)選α為45度；反射面211的光學(xué)特性為鏡面反射或者為漫反射，這里優(yōu)選為鏡面反射。直接透過(guò)反射片的通孔212沿原路射向前方的光線(xiàn)，其光束角在Ψ范圍之內(nèi)，Ψ在90°至150°之間，這里優(yōu)選為90°。反射片上的通孔12，其大小及疏密度可調(diào)，直至射向前方、側(cè)面以及后方的光強(qiáng)分布比較均勻。圖14、圖15為該實(shí)施方案的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，其分別為該實(shí)施方式的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度極坐標(biāo)分布以及光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度直角坐標(biāo)分布，可以看出該實(shí)施方式在270° (±135° )的范圍內(nèi)，其光強(qiáng)分布的均勻度可以達(dá)到60%左右,配光曲線(xiàn)類(lèi)似于一個(gè)桃子的形狀。
實(shí)施方式3:本發(fā)明所涉及的環(huán)形LED陣列的二次光學(xué)裝置。其結(jié)構(gòu)特征也可以為折射-全反射透鏡，其折射部分將一部分光射向前方配成90° 120°的光分布，全反射部分則將一部分光射向側(cè)面90°及后面直至270° 360°方位的光分布。圖16為實(shí)施方式3的環(huán)形LED光源的排列，其為多個(gè)LED芯片排列成一個(gè)圓圈，上面再涂敷熒光粉封裝而成，LED芯片的大小可以根據(jù)具體情況決定，本方案優(yōu)選每個(gè)LED芯片的尺寸為lXlmm。圖17為本實(shí)施方式所涉及的采用折射-全反射透鏡的二次光學(xué)裝置的剖面圖。圖18為該實(shí)施方式的二次光學(xué)透鏡的視圖。在圖中，附圖標(biāo)記3為該實(shí)施方案的環(huán)形LED光源，附圖標(biāo)記32及33分別為透鏡外側(cè)及內(nèi)側(cè)的外和內(nèi)環(huán)形全反射面(TIR-total internalreflect)，附圖標(biāo)記31為正對(duì)LED光源的環(huán)形準(zhǔn)直面，附圖標(biāo)記34為倒截頭圓錐形的全反射面，附圖標(biāo)記36為采用具有正弦波形橫截面的多個(gè)同心環(huán)形式的上部光散射面，其面積約占透鏡全口徑面積的一半，附圖標(biāo)記35為連接透鏡頂部上部上的光散射面和倒截頭圓錐形全反射面的柱面，附圖標(biāo)記37為具有正弦波形橫截面的環(huán)形光散射面，38為連接環(huán)形光散射面37和外環(huán)形全反射面32的平臺(tái)，其用于裝配時(shí)的定位。圖19為實(shí)施方式3的設(shè)計(jì)原理。從環(huán)形LED光源發(fā)出的光，與光軸OZ的夾角在±40°以?xún)?nèi)的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)其上面的環(huán)形準(zhǔn)直面31準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的光線(xiàn)被分成兩部分，其中內(nèi)側(cè)部分的光線(xiàn)通過(guò)上部光散射面36射出，該上部光散射面36將出射光線(xiàn)配成大約90°范圍的均勻的光度分布；另一部分經(jīng)過(guò)環(huán)形準(zhǔn)直面31準(zhǔn)直后的外側(cè)部分的光線(xiàn)則通過(guò)透鏡的倒截頭圓錐形全反射面34向側(cè)面反射，再經(jīng)過(guò)環(huán)形光散射面37進(jìn)行配光，該環(huán)形光散射面將出射光線(xiàn)配成往側(cè)面大約90°范圍的均勻光度分布。從環(huán)形LED光源發(fā)出的光，與光軸OZ的夾角在±40° ±90°范圍的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)環(huán)形側(cè)面30，入射到外環(huán)形全反射面32及內(nèi)環(huán)形全反射面33上，全反射面再將入射光線(xiàn)按照平行于光軸的方向反射，其中被內(nèi)環(huán)形反射面33反射的一部分光線(xiàn)，通過(guò)透鏡頂部的上部光散射面36射出，配成大約90°范圍均勻的光度分布，另一部分被外環(huán)形反射面32反射的光線(xiàn)，通過(guò)透鏡的倒截頭圓錐形全反射面34向側(cè)面反射，再經(jīng)過(guò)環(huán)形光散射面37進(jìn)行配光，配成往側(cè)面大約90°范圍的均勻光度分布。來(lái)自光散射面36和37的配光相互疊加，可以形成在方位角大約270°范圍的光度分布。圖20為該實(shí)施方式的光線(xiàn)追跡。圖21為該實(shí)施方式的光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布(配光曲線(xiàn))，與實(shí)施方式I和2相比，該方案往前方的發(fā)光強(qiáng)度偏強(qiáng)，配光曲線(xiàn)成水瓶狀，適合于燈具下方照度要求較高的照明場(chǎng)合。實(shí)施方式3中當(dāng)單顆芯片的尺寸較小時(shí)(如0.2 X 0.2mm)，而且熒光粉涂敷較為緊密、涂敷面積較小時(shí)，其光強(qiáng)的遠(yuǎn)場(chǎng)角度分布也可以實(shí)現(xiàn)比較均勻的分布，配光曲線(xiàn)類(lèi)似于一個(gè)桃子的形狀，如圖22所示。為了說(shuō)明和描述的目的示出了本發(fā)明的上述實(shí)施方式，其目的并不是為了窮盡本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)現(xiàn)限于所公開(kāi)的確切形式。在本發(fā)明的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和改變，這些改變和修改都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于環(huán)形發(fā)光二極管陣列的二次光學(xué)裝置，該裝置包括: (a)呈環(huán)形地布置在一平面上的多個(gè)發(fā)光二極管(LED);以及 (b)具有環(huán)形反射面的反射器，該反射器定向在所述LED之上，使得從所述LED發(fā)射出的光的一部分由所述環(huán)形反射面向側(cè)面和后面反射，以形成在所述平面之上和之下具有光分布的徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的另一部分被向前引導(dǎo)而形成向前投射光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次光學(xué)裝置，其中所述反射器包括: (a)喇叭口式反射面；以及 (b)多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口貫穿所述反射器并圍繞所述反射器沿著圓周方向布置； (c)由此從所述LED發(fā)射出的光的第一部分由所述喇叭口式反射面反射以形成所述徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的第二部分穿過(guò)所述孔口而形成所述向前投射光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次光學(xué)裝置，其中所述徑向向外散射光束在所述平面之上具有大約30°到大約50°的照射角，而在所述平面之下具有大約45°到大約75°的照射角，并且所述向前投射光 束具有大約90°到大約150°的光束角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次光學(xué)裝置，其中所述反射器包括: (a)第一和第二喇機(jī)口式反射面； (b)多個(gè)孔口，所述多個(gè)孔口貫穿所述反射器并圍繞所述反射器沿著圓周方向布置； (c)由此從所述LED發(fā)射出的光的第一部分由所述第一喇叭口式反射面反射以在所述平面之上形成第一徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出的光的第二部分由所述第二喇叭口反射面反射以在所述平面之下形成第二徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的第三部分穿過(guò)所述孔口并形成所述向前投射光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次光學(xué)裝置，其中所述第一徑向向外散射光束在所述平面之上具有大約30°到大約50°的照射角，所述第二徑向向外散射光束在所述平面之下具有大約45°到大約75°的照射角，并且所述向前投射光束具有大約90°到大約150°的光束角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次光學(xué)裝置，該二次光學(xué)裝置包括至少四個(gè)LED。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次光學(xué)裝置，其中所述反射器的厚度為大約0.1mm至大約2.0mnin
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的二次光學(xué)裝置，其中各孔口是圓形的并具有大約0.5mm到大約2.0mm的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的二次光學(xué)裝置，其中兩個(gè)相鄰孔口之間的距離為大約0.5mm 到大約 2.0mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次光學(xué)裝置，其中所述反射器采取透鏡形式，所述透鏡包括: (a)透鏡本體； (b)形成在所述透鏡本體的底側(cè)上的環(huán)形凹部，所述LED位于該環(huán)形凹部中，所述環(huán)形凹部由中間環(huán)形準(zhǔn)直面、外環(huán)形側(cè)面和內(nèi)環(huán)形側(cè)面限定； (c)形成在所述透鏡本體的下部上并從所述外環(huán)形側(cè)面向外延伸的外環(huán)形全反射面和形成在所述透鏡本體的所述下部上并從所述內(nèi)環(huán)形側(cè)面向內(nèi)延伸的內(nèi)環(huán)形全反射面； (d)實(shí)心的中央柱部，該實(shí)心的中央柱部形成在所述透鏡本體的頂側(cè)處，并具有上部光散射面，該上部光散射面呈具有正弦波形橫截面的多個(gè)同心環(huán)的形式； (e)從所述實(shí)心的中央柱部的柱面向外延伸的倒截頭圓錐形全反射面；以及 (f)形成在所述倒截頭圓錐形全反射面和所述外環(huán)形全反射面之間的具有正弦波形橫截面的環(huán)形光散射面； (g)由此從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述外環(huán)形側(cè)面的光的第一部分由所述外環(huán)形全反射面向上反射，然后由所述倒截頭圓錐形全反射面徑向向外反射向所述環(huán)形光散射面而形成第一徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述中間環(huán)形準(zhǔn)直面的光的第二部分被準(zhǔn)直并由所述倒截頭圓錐形全反射面徑向向外反射向所述環(huán)形光散射面而形成第二徑向向外散射光束，從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述中間環(huán)形準(zhǔn)直面的光的第三部分被朝向所述上部光散射面準(zhǔn)直而形成第一向前投射光束，并且從所述LED發(fā)射出并穿過(guò)所述內(nèi)環(huán)形側(cè)面的光的第四部分由所述內(nèi)環(huán)形全反射面向上反射向所述上部光散射面而形成第二向前投射光束。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的二次光學(xué)裝置,其中所述第一和第二徑向向外散射光束具有大約90°的照射角，并且所述第一和第二向前投射光束具有大約90°的照射角。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 0所述的二次光學(xué)裝置，其中該二次光學(xué)裝置還包括形成在所述環(huán)形光散射面和所述外環(huán)形全反射面之間的環(huán)形平臺(tái)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2、4或10所述的二次光學(xué)裝置，該二次光學(xué)裝置還包括基本上球形的透光罩，該透光罩用來(lái)覆蓋所述反射器和所述LED，由此穿過(guò)所述罩發(fā)射出的光具有大約270°到大約360°的光束角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于環(huán)形發(fā)光二極管(LED)陣列的二次光學(xué)裝置，該裝置包括呈圓形地布置在一平面上的多個(gè)LED；以及具有環(huán)形反射面的反射器，該反射器定向在所述LED之上，使得從所述LED發(fā)射出的光的一部分由所述環(huán)形反射面向側(cè)面和后面反射，以形成在所述平面之上和之下具有光分布的徑向向外散射光束，并且從所述LED發(fā)射出的光的另一部分被向前引導(dǎo)而形成向前投射光束。
文檔編號(hào)F21V19/00GK103104884SQ20111036166
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者蔣金波, 江文達(dá) 申請(qǐng)人:惠州元暉光電股份有限公司