一種基于led光源的準(zhǔn)直光發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)準(zhǔn)直裝置，尤其是涉及一種基于LED光源的準(zhǔn)直光發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]LED本身具有低功耗，高亮度，防水防震等優(yōu)點(diǎn)，并且隨著LED行業(yè)的高速發(fā)展，技術(shù)上的飛躍突破，LED的應(yīng)用前景越來越廣闊，已經(jīng)深入到從照明到顯示等生活的方方面面。因此，對(duì)于LED光源的準(zhǔn)直度和效率的要求也越來越高。例如在LED背光領(lǐng)域就需要高準(zhǔn)直度的LED光源。同時(shí)在一些特種照明，例如潛水燈具等，也需要高準(zhǔn)直度、高效率的LED光源。但是，由于LED本身形狀和技術(shù)的限制，就需要高效率的準(zhǔn)直部件來幫助LED光源達(dá)成這一要求。
[0003]目前的LED準(zhǔn)直部件基本上為透鏡式準(zhǔn)直部件。此類部件的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，但是準(zhǔn)直效果不好，而且只能對(duì)單個(gè)LED進(jìn)行準(zhǔn)直，如果增加LED數(shù)量，準(zhǔn)直效果和效率將會(huì)急速下降，不能用于對(duì)于效率和準(zhǔn)直度要求較高的背光源及特種照明等領(lǐng)域。
[0004]2005年9月12日的發(fā)明專利CN101023295提出了一種基于拋物線反射面的LED準(zhǔn)直器件，如圖1所示。該LED準(zhǔn)直器件包括一個(gè)LED光源I和一個(gè)反射器7，該反射器的右視圖包括焦點(diǎn)5，入射面9以及半拋物線凹反射面8，該反射器為此右視圖拉伸而成。如圖2，LED光源I發(fā)出的光線照射到反射器7的半拋物線凹反射面8上，在其表面發(fā)生反射后，所有光線均平行于該拋物線的對(duì)稱軸，即與水平線平行。LED光源發(fā)出的光線經(jīng)過此專利中設(shè)計(jì)的準(zhǔn)直器件，有較好的準(zhǔn)直效果。
[0005]但是該專利所設(shè)計(jì)的準(zhǔn)直器件，只關(guān)注了拋物線對(duì)于LED光線的突然截止特性，雖然可以對(duì)單一 LED光源進(jìn)行準(zhǔn)直，但是得到的光斑上邊緣光強(qiáng)較高且整齊，但下邊緣光強(qiáng)較低且散亂，因此準(zhǔn)直后得到的光線準(zhǔn)直性和均勻性并不好，不能達(dá)到一些特殊照明設(shè)備或背光的高準(zhǔn)直度，高均勻性的要求。同時(shí)該專利只關(guān)注了一維上的光線準(zhǔn)直，在二維方向上的光線并沒有得到良好的準(zhǔn)直效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光線準(zhǔn)直性和均勻性好，能達(dá)到一些特殊照明設(shè)備或背光設(shè)備的高準(zhǔn)直度、高均勻性的要求的基于LED光源的準(zhǔn)直光發(fā)生裝置。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種基于LED光源的準(zhǔn)直光發(fā)生裝置，包括發(fā)光裝置和反射裝置，所述的反射裝置設(shè)置有拋物線型反射面，所述的發(fā)光裝置設(shè)置在所述的拋物線型反射面的焦點(diǎn)上，所述的反射裝置的出光方向上設(shè)置有光線偏折準(zhǔn)直裝置，所述的光線偏折準(zhǔn)直裝置包括長(zhǎng)方體基底和多個(gè)并列設(shè)置在所述的長(zhǎng)方體基底上的三棱鏡，所述長(zhǎng)方體基底與三棱鏡為光學(xué)一體結(jié)構(gòu)，所述的三棱鏡表面作為所述的光線偏折準(zhǔn)直裝置的入光面朝向所述的反射裝置，所述長(zhǎng)方體基底的表面作為所述的光線偏折準(zhǔn)直裝置的出光面。
[0008]所述的拋物線型反射面包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的拋物面，所述的拋物面由拋物線沿三棱鏡的棱線方向延伸構(gòu)成，兩條拋物線對(duì)稱軸的夾角為30°到150°所述的發(fā)光裝置包括兩個(gè)分別設(shè)置在兩個(gè)拋物面的焦點(diǎn)連線上的發(fā)光陣列，所述的發(fā)光陣列由多個(gè)沿棱線方向分布的LED光源組成，所述的光源的平面與兩個(gè)拋物線的對(duì)稱軸平行。
[0009]所述的拋物線型反射面為繞兩條拋物線的交點(diǎn)處的中心垂直線環(huán)形延伸的兩個(gè)對(duì)稱的環(huán)形拋物面，所有拋物線的焦點(diǎn)連線為兩個(gè)半圓環(huán)線，所述的發(fā)光裝置為對(duì)稱設(shè)置在所述的焦點(diǎn)連線上的至少兩個(gè)LED光源。
[0010]所述的三棱鏡的截面為三角形，所述的三角形的每個(gè)內(nèi)角的為30°到120°，所述的三棱鏡為此三角形拉伸而成。
[0011]所述的發(fā)光裝置與所述的拋物線型反射面之間設(shè)置有一維透鏡陣列，所述的一維透鏡陣列由多個(gè)并列設(shè)置在基座上的弓形透鏡組成，所述的弓形透鏡的排列方向與所述的三棱鏡的延伸方向一致。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在很高的效率下，實(shí)現(xiàn)光的準(zhǔn)直，并形成一個(gè)完整的光斑。若將此技術(shù)用于LED背光源準(zhǔn)直中，可以將LED光源發(fā)出的光線合理地組合利用，極大的提高了LED背光源的效率和亮度。若將此技術(shù)用于特殊照明系統(tǒng)中，能夠使多個(gè)光源得到合理高效的分配疊加，而且出光準(zhǔn)直度較高，能量損失少，能夠使較小的光強(qiáng)傳播到很遠(yuǎn)的距離，極大的提高了照明系統(tǒng)的照明距離。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)拋物面型LED準(zhǔn)直器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有技術(shù)拋物面型LED準(zhǔn)直器件的出光效果圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的拋物線型反射裝置及發(fā)光裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的光線偏折準(zhǔn)直裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為整體結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為單個(gè)三棱鏡的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一的光線走向平面示意圖之一；
[0020]圖8為本發(fā)明實(shí)施例一的光線走向平面示意圖之二；
[0021]圖9為本發(fā)明實(shí)施例二的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖10為本發(fā)明實(shí)施例二的一維透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為立體結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖11為本發(fā)明實(shí)施例二的光線走向示意圖；
[0024]圖12為本發(fā)明實(shí)施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]實(shí)施例一:如圖3?圖8所示，一種基于LED光源的準(zhǔn)直光發(fā)生裝置，包括發(fā)光裝置和反射裝置3，反射裝置3的出光方向上設(shè)置有光線偏折準(zhǔn)直裝置4，光線偏折準(zhǔn)直裝置4包括長(zhǎng)方體基底42和多個(gè)并列設(shè)置在長(zhǎng)方體基底42上的三棱鏡41，長(zhǎng)方體基底42與三棱鏡41為光學(xué)一體結(jié)構(gòu)，三棱鏡41的截面為三角形，三角形的每個(gè)內(nèi)角的變化范圍為30°到120°，三棱鏡為此三角形拉伸而成，三棱鏡41表面作為光線偏折準(zhǔn)直裝置4的入光面朝向反射裝置3，長(zhǎng)方體基底42的表面作為光線偏折準(zhǔn)直裝置4的出光面，反射裝置3設(shè)置有拋物線型反射面3，拋物線型反射面3包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的拋物面31和32，拋物面31和32由拋物線沿三棱鏡41的棱線方向延伸構(gòu)成，兩條拋物線的對(duì)稱軸為311、321，兩條對(duì)稱軸311和321的夾角范圍為30°到150°，發(fā)光裝置包括分別設(shè)置在兩個(gè)拋物面的焦點(diǎn)312和322的連線上的兩個(gè)發(fā)光陣列I和