[发明专利]用于LED的聚光系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED领域，具体涉及LED聚光系统。

更具体而言，本发明提供一种新的针对单颗或多颗LED组合开发的聚光系统，包括对单颗或多颗LED进行的聚光，这种聚光运用光学反射原理和聚焦原理，通过二次曲面或高次曲面或棱面或剪切面对LED的发光进行反射和聚光，从而实现所需要的聚光。

背景技术

现在LED的发光效率和散热处理越来越先进，LED的功率和单颗光通量越来越大，发光面积也在增大，现在大功率LED的发光尺寸达到了10mm×10mm或更高。

由于LED具有环保，节能，真色等优越性，市场上对以LED为光源的产品开发力度不断加大。由于大功率LED的出现，使得有可能用较少的LED颗数组合实现很高的亮度，来替代同亮度的500W甚至更高功率的气泡灯，这已经是一种趋势。

但是，由于大功率LED的发光面积的增大，要实现聚光，就很困难，本发明的提出就是为了解决大功率LED组合后的聚光问题。

现有的聚光方案之一是先通过透镜组或者自由曲面分别对单颗LED进行聚光，再将聚光点合并。

现有的聚光方案之二是将多颗LED摆放在一起，用透镜组或者自由曲面同时对多颗LED进行聚光。

以上的两种技术方案都涉及到透镜组或者自由曲面，当LED的发光面积不断加大(趋于面光源)时，相应设计的透镜结构或自由曲面会越来越复杂，透镜设计及制造成本会越来越高。当实现多颗LED聚光时，透镜的结构会更加复杂，体积也成倍增大，设计成本及制造成本会大大提高。

发明内容

本发明的目的在于避免设计复杂的透镜和自由曲面结构，降低设计成本及制造成本。同时，本发明还能够很好地实现一颗或多颗LED(特别是大功率LED，例如单颗功率大于50W的LED)组合的聚光。

本发明的发明构思之一在于，把LED放在反射曲面的焦点或附近位置，通过曲面的反射实现聚光。

本发明充分利用LED的发光特性，包括没有进行一次配光或者已经进行一次配光的LED的发光特性。利用光的反射原理，使用反射曲面，使摆放在曲面焦点处或焦点附近的LED发出的光，在目标面进行聚光。可以对n(n≥1)个LED实现聚光。

通过单颗或多颗LED所发出的光经由反射曲面的反射，来实现发光角度的控制，从而对单颗或多颗LED实现聚光。

当需要实现n颗LED的聚光时，根据光学设计的需要，设计聚光用的反射曲面。然后将LED摆放在曲面的焦点或焦点附近，LED发出的光线经过曲面的反射，在目标面进行聚集。这样就实现了LED的聚光。

根据本发明的一方面，提供了一种用于LED的聚光系统，包括：

单颗或多颗LED；和

聚光器件，其带有一个或多个用来安装单颗或多颗LED的反射曲面，用来反射由单颗或多颗LED发出的光；

其中，单颗或多颗LED安装在反射曲面的焦点或其附近位置，通过反射曲面对单颗或多颗LED发出的光进行反射和聚焦，从而实现聚光。

根据本发明的一优选实施例，反光曲面是二次曲面或高次曲面或棱面或剪切面。

根据本发明的另一优选实施例，反光曲面是反光杯或其剖面的形式。

根据本发明的另一优选实施例，聚光器件是反光曲面。

根据本发明的另一优选实施例，LED是大功率LED。

根据本发明的另一优选实施例，LED是白光或彩色LED，例如绿色、蓝色、黄色、橙色、红色等各色LED。

根据本发明的另一优选实施例，在反光曲面上覆有反射率大于93％的反光膜。

根据本发明的另一优选实施例，聚光器件的反光曲面是铝制或玻璃或塑料等材料制成的一切可用于反光的反光曲面。

本发明还提供了一种用于LED的聚光方法，包括：

提供单颗或多颗LED；和

提供聚光器件，其带有一个或多个用来安装单颗或多颗LED的反光曲面，用来反射由单颗或多颗LED发出的光；

其中，将单颗或多颗LED安装在反光曲面的焦点或其附近位置，通过反光曲面对单颗或多颗LED发出的光进行反射和聚焦，从而实现聚光。

本发明的优点在于能够轻松实现多颗LED组合的聚光，结构简易，大大降低了开发成本和制造成本。同时由于聚光主要是通过反射来实现，大大降低了色散，保证了色纯度。

附图说明

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本发明的其它特征、目的和优点。

图1是以3颗LED实现聚光为例的系统俯视图。