本發(fā)明涉及一種led燈具的光學(xué)系統(tǒng),具體涉及一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著節(jié)能減排的需求越來(lái)越迫切,led技術(shù)的不斷發(fā)展,光效不斷提高,led照明得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,取代傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。led路燈廣泛用在各種道路的照明中。
現(xiàn)有的led路燈,配光上大多采用自由曲面單透鏡配光,存在一定的色差,目標(biāo)面上存在黃圈現(xiàn)象,照明顏色不均勻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),能將led照明的顏色均勻性顯著提升。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),采用折射、反射和衍射元件配合的方式,利用折射色散和衍射色散的光譜反向特性,校正色差。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),由led燈珠、折射光學(xué)元件、反射光學(xué)元件、衍射光學(xué)元件構(gòu)成。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),其特征在于所述的折射光學(xué)元件和反射光學(xué)元件為一體化折反射元件。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),其特征在于所述的折射光學(xué)元件和衍射光學(xué)元件為一體化折衍射元件。
一種折反衍射高光色均勻全光譜led照明系統(tǒng),其特征在于所述的反射光學(xué)元件和衍射光學(xué)元件為一體化反衍射元件。
本發(fā)明的工作原理是:
圖1a為折射透鏡對(duì)不同波長(zhǎng)的光的聚焦情況,其中第一種波長(zhǎng)的光線1折射率最小,聚焦點(diǎn)最遠(yuǎn),第三種波長(zhǎng)的光線3折射最大,聚焦點(diǎn)最近,第二種波長(zhǎng)的光線2折射率居中,聚焦點(diǎn)居中,三種波長(zhǎng)的光產(chǎn)生正常色散。圖1b為衍射透鏡對(duì)不同波長(zhǎng)的光的聚焦情況,其中第一種波長(zhǎng)的光線1聚焦點(diǎn)最近,第三種波長(zhǎng)的光線3聚焦點(diǎn)最遠(yuǎn),第二種波長(zhǎng)的光線2聚焦點(diǎn)居中,三種波長(zhǎng)的光產(chǎn)生反常色散。
透鏡的表面對(duì)光折射時(shí)由于正常色散作用,長(zhǎng)波長(zhǎng)折射角度小,短波長(zhǎng)折射角度大,因此普通的led路燈照明中,會(huì)因?yàn)樗{(lán)光折射率大,偏折角度大,整體發(fā)散角小,黃光折射率小,偏折角度小,整體發(fā)散角度大。而采用衍射透鏡時(shí),基于光的衍射效應(yīng),會(huì)產(chǎn)生反常色散,藍(lán)光即短波長(zhǎng)發(fā)散角大,黃光即長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)散角小。采用衍射元件與透鏡配合形成的結(jié)構(gòu),則可使兩種效應(yīng)相互抵消,形成顏色均勻的照明光斑分布。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過(guò)一體化或分離式折衍射或反衍射結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)照明目標(biāo)上的顏色均勻分布。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1a-圖1c為折衍射校正色差的原理圖;
其中4-透鏡、5-菲涅爾衍射透鏡;6-二元光學(xué)透鏡;
圖2為反衍射一體的色差校正配光透鏡示意圖
圖中:8-led;9-具有反衍射結(jié)構(gòu)的tir透鏡;901-反衍射面;902-透射面;10-光線;
圖3為折衍射一體的色差校正配光透鏡示意圖;
圖中:8-led;11-具有折衍射結(jié)構(gòu)的tir透鏡;1101-反射面;1102-折衍射面;10-光線;
圖4為分離式色差校正光學(xué)系統(tǒng)意圖;
圖中:8-led;12-tir透鏡;1201-tir透鏡反射面;1202-tir透鏡折射面;13-衍射器10-光線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖2所示,led8所發(fā)出的光線由tir透鏡9的反衍射面901反射衍射后入射到透射面902,其中反衍射面901產(chǎn)生反常色散,透射面902產(chǎn)生正常色散,二者疊加后相互抵消,在目標(biāo)面上形成顏色均勻的照明。
實(shí)施例2
如圖3所示,led8所發(fā)出的光線由tir透鏡11的反射面1101反射后入射到折衍射面1202,其中反射面1101不產(chǎn)生色散,折衍射面1202的正常色散和反常色散,疊加抵消,在目標(biāo)面上形成顏色均勻的照明。
實(shí)施例3
如圖4所示,led8所發(fā)出的光線由tir透鏡12的反射面1201反射后入射到折射面1202,其中反射面1201不產(chǎn)生色散,折射面1202產(chǎn)生正常色散,衍射器13產(chǎn)生反常色散,疊加抵消后,在目標(biāo)面上形成顏色均勻的照明。