[发明专利]一种LED照明模块

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地说，涉及一种LED照明模块。

背景技术

LED在照明领域的应用越来越广泛，例如应用于手电筒。目前与LED相配合的光学系统中，大多数是在内部设置一个或多个构成为抛物线的凹面反射镜，在凹面反射镜的焦点上设计LED光源。采用这种设置方式，理论上能保证其最佳光线出射效率。但随着大功率LED光源在照明领域的应用，此类型反射镜光效和光斑极易出现瑕疵。而且这样的凹面反射镜容易进灰尘或杂物引起污染，镜面表面容易被氧化或受到腐蚀，致使光线的出射率下降。

在目前的手电筒中，一般采用两种方式对大功率LED光源进行配光，一种为在光线射出面上设置一个聚光透镜，它在使光线发生的位置设置于该聚光透镜的焦点上的情况下，基本可以实现光线的平行射出。可以沿轴向移动光源或者透镜，从而改变聚光透镜相对于LED光源的相对位置，致使其在一定界限内改变光束的特性。但这种结构仅能利用向前射出的光线，侧面光线未被利用致使光线效率低下，此种结构也极易产生成像，使的光源以光斑的形式呈现于物体上。

另一种是在透镜底部设置凹槽，将LED光源嵌入凹槽内， LED光源的光线发射点位置固定，使得其在光学轴线范围内朝开口方向发出的光线通过准直效应折射成平行的光线束。但是采用此种透镜结构配光效果单一，不能满足多方面的配光需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能产生均匀光斑且光能利用率高的LED照明模块。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种LED照明模块，包括LED光源及旋转对称的单件式透光辅助光学结构；其中，所述透光辅助光学结构包括位于中间的泛光镜片组、位于四周的反光镜片组、以及位于背面的盲孔状开口，所述LED光源设置在所述开口处；其中，所述开口包括凹形弯曲的基面和锥形圆周面，且所述开口具有允许所述LED光源沿所述透光辅助光学结构的光学轴线相对移动的圆周直径；

所述泛光镜片组包括作为光线入射面的所述基面，和作为光线出射面的凸形非球面；

所述反光镜片组包括作为光线入射面的所述锥形圆周面、作为光线反射面的外壳式圆周面和作为光线出射面的锥形曲面，所述锥形曲面边缘设置有多个以所述光学轴线为中心轴的环状凸棱；

由所述LED光源发出的光线经所述泛光镜片组和所述反光镜片组折射和反射后高于90%的朝前方射出，且通过所述LED光源沿所述光学轴线移动产生锥角在大于等于10°至小于等于90°之间变化的光锥。

本发明所述的LED照明模块，其中，所述外壳式圆周面的任意切面相对于垂直于所述光学轴线的垂面的倾角为38°～65°。

本发明所述的LED照明模块，其中，作为所述反光镜片组光线出射面的锥形曲面曲率大于作为所述反光镜片组光线全反射面的外壳式圆周面的曲率。

本发明所述的LED照明模块，其中，作为所述反光镜片组光线出射面的锥形曲面的任意切面相对于垂直于所述光学轴线的垂面的倾角为7°～20°。

本发明所述的LED照明模块，其中，所述开口最窄处直径大于5mm。

本发明所述的LED照明模块，其中，构成所述开口的锥形圆周面所对应圆锥角小于7°。

本发明所述的LED照明模块，其中，所述透光辅助光学结构总高度在10.3mm与21mm之间。

本发明所述的LED照明模块，其中，所述基面曲率大于作为所述泛光镜片组光线出射面的凸形非球面曲率。

本发明所述的LED照明模块，其中，作为所述泛光镜片组光线出射面的凸形非球面最大外形直径大于所述基面的最大外形直径。

本发明所述的LED照明模块，其中，所述泛光镜片组的高度相对于所述透光辅助光学结构的总高度的比例在0.25与0.55之间。

本发明的有益效果在于：通过设置具有位于中间的泛光镜片组、位于四周的反光镜片组、以及位于背面的盲孔状开口的透光辅助光学结构，对位于开口处的LED光源进行配光，且LED光源可相对于光学轴线移动，以产生锥角在大于等于10°至小于等于90°之间变化的光锥，以便于充分利用四周的光线，并对四周发散的光线起到汇聚的作用，对主光斑时行二次补光，使形成的光斑均匀，并提高光能的利用率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例的LED照明模块结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的LED照明模块俯视图；