[实用新型]一种发光二极管阵列平行光聚合装置

说明书

技术领域

本实用新型属电光源技术领域，具体涉及一种将LED(发光二极管)阵列发出的面光线汇聚成平行光束的聚合装置。

背景技术

目前的LED光线聚合装置通常是用一个或几个透镜在光轴方向对光线进行聚合。实际运用中，单颗LED的光束还达不到传统光源的亮度，很多时候要用LED组成阵列才能达到足够的亮度。但由于LED阵列发光点分散，以及单颗LED的照射角度的扩散性，以上方式很难对发光体进行很好的聚合和平行照射，难以达到替代投影机、光纤照明光源、汽车前灯等要求平行光的现有光源。

现有技术是把多个LED看作一个光源来设计聚光装置，光源尺寸是多个LED聚合的总尺寸，光学装置的尺寸要很大才能把多个LED近似看作点光源，从而汇聚得到效率较高的平行光线。否则，当光源尺寸是多个LED聚合的总尺寸相比不是很大时汇聚成平行光的效率是很低的。

本实用新型把每个LED看作独立光源，分别针对每个LED设计聚光装置，减小了光学装置尺寸，大大提高了聚光效果。对于光纤照明等场合，本实用新型再用整体光学装置把光线集中，射入光纤，和传统光纤照明光源仅用反射镜聚光相比，可以被光纤利用的光线大为提高，从而增加了亮度，节约了能源。

发明内容

本实用新型提供的LED阵列平行光聚合装置，由半导体制冷片、导热体、LED阵列、反射罩、小半球透镜阵列、凸透镜、凹透镜依次组装于外壳内构成；其中，导热体2与半导体制冷片1连接，便于LED散热，LED阵列4的各个LED分别安装于导热体2上，小半球透镜阵列5的各个小半球透镜分别安装于LED阵列4的各个LED上，导热体2和LED阵列4安装在反射罩3内。

本实用新型中，导热体2可以由T字形导热管组成，如图1所示。LED阵列4的各个LED分别设置于T字形导热管的两侧与顶部，由于在T字形导热管顶部的LED发射光线不经过反射罩3，所以，在这些LED的小半球透镜上还分别设置一个小凸透镜6；反射罩3采用锥面形状。适当选择小半球透镜阵列5的半球透镜、凸透镜7、凹透镜8的曲率，调节相互位置，得到高密度的平行出射光。

本实用新型中，导热体2也可以由一个导热管和导热球组成，LED阵列4的各个LED分别设置于导热球上；反射罩3采用旋转曲面形状。适当选择小半球透镜阵列5的半球透镜、凸透镜7、凹透镜8和旋转反射曲面的曲率，调节相互位置，即可获得高密度的平行出射光。

本实用新型中，LED阵列的LED可以为2-1000个，常用的有10-100个，或20-200个，或200-500个等。

本实用新型可以使LED阵列产生的光汇聚高密度的平行照射光，提高光源照射的密度，并且可以方便调节LED照射角度，可以替代传统照明光源。本装置体积小，控制方便，可以节约能源。

附图说明

图1是本实用新型第一个实施例的结构图示。

图2是本实用新型第二个实施例的结构图示。

图中标号：1为半导体制冷片，2为导热体，3为反射罩，4为LED阵列，5为小半球透镜阵列，6为小凸透镜，7为凸透镜，8为凹透镜，9为外壳，10为LED基板(即线路板)，11为导热体2的导热球。

具体实施方式

实施例1：根据图1所示，导热体2为T字形导热管，连接于半导体制冷片1的中间部位，LED通过基板均匀设置在导热管周围和顶部，每个LED分别有一个小半球透镜，这些小半球透镜构成一个阵列。在T字形导热管顶部的LED上在小半球透镜外，还分别设置一个小凸透镜6。反射罩3采用锥面形状。凸透镜6采用双凸透镜，凹透镜7采用双凹透镜，这些部件组装于外壳9内。各个LED射出的光线通过各个半球透镜射到锥面形状的反射罩上，反射出平行光，再经双凸透镜6折射，汇总到双凹透镜8，再平行射出，得到高密度的平行光。

实施例2，在实施例1中，将导热体2改成导热球体，LED通过其基板均匀设置于导热球面上，各个LED上分别设置小半球透镜，将锥面形状反射罩3改为特殊旋转曲面形状，其余部件与实施例1基本相同。由各个LED发出的光经过各个小半球透镜射到曲面反射罩上，反射光线为平行光，再经过双凸透镜7汇总到双凹透镜8，再平行射出，得到高密度的平行光。