[发明专利]LED送光镜组及阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学镜头，尤其涉及一种用于小角度中、远距离送光的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)送光镜组及阵列。

背景技术

LED光源以其高效、节能、环保、长寿命、小尺寸的优点已广泛用于背景光源、显示器件、复印机、激光印刷机等成像照明领域，上述应用通常局限在近距离面阵照明，单粒组合显示用途，这是由于LED散射发光特性决定，其初始发散角可接近180°，这对于近距离大面积照明是有利的，但照明距离有限。因此，LED厂家通常在封装时进行了简单的配光，收缩发散角，例如采用柱状透镜封装，可以一定量收缩发散角。市场上可见到60°、30°、15°半功率发散角，但其光利用率低，聚光透镜直接与发光芯片封装接触，工作温度高，极易老化，产生裂纹，使透镜的透光性能大大下降。大量的光在封装体内漫反射，产生更多的热能导致封装透镜进一步老化失效。有一些大功率光源用上述LED列阵组合照明，但体积大，发散角偏大，不便于大功率远距离送光。

近年来平安城市工程等安防监控系统已趋向日夜全天候监控，对夜间室外监控，普遍要求采用红外照明，以减少光污染。LED红外光源制作技术和工艺已成熟，近红外LED以低耗能、长寿命特点使其成为较好的红外光源。近距离的照明系统下无论是可见光的还是红外光已普遍采用LED作光源。远距离红外照明系统，目前普遍采用的是经过简单聚光封装的单颗红外LED捆绑列阵，以大面积捆绑组成大功率LED阵列向远距离送光。但由于其体积大和前述原因寿命短、照明系统维护费用高，制约着其进一步的发展和应用。

中国专利第200710009967号，公开日为2008年08月13日，描述了一种LED小角度远距离送光镜组及阵列。所述送光镜组设置有反光碗和聚光透镜，LED芯片发出的大角度散射光经过反光碗和聚光透镜的二次配光后，高效收集能量，最大限度收缩发光角，实现了远距离小角度的LED光传送。然而，所述聚光透镜结构非常复杂，具有多个曲面，增加了制造难度及成本。另外，现有收光镜头多采用塑料制成，这种材料的收光镜头在较高温度下很容易产生光衰的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是提供一种结构简单的LED送光镜组及阵列。

本发明解决的另一技术问题是提供一种耐温、减少光衰缺陷的LED送光镜组及阵列。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED送光镜组。该LED送光镜组包括反光碗、安装在反光碗底部的LED发光体以及聚光透镜，所述反光碗具有进行全反射的内反射面，其中，所述聚光透镜为玻璃透镜。

进一步地，所述玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，所述入光曲面和出光曲面均为凸球面，且入光曲面的曲率半径大于出光曲面的曲率半径。

进一步地，入光曲面的曲率半径为137.7mm，出光曲面的曲率半径为7.5mm。

进一步地，所述玻璃透镜的轴向厚度为3.0mm，横向厚度为10mm。

进一步地，所述反光碗和玻璃透镜间隔一段距离设置，通过固定元件将两者连接固定。

进一步地，所述反光碗和玻璃透镜间隔距离为2.5mm，通过固定元件连接反光碗和玻璃透镜后，LED送光镜组的轴向长度为14.7mm。

进一步地，所述反光碗由具有全反射性能的金属或内反射面镀金属膜的其他材料制成。

进一步地，所述反光碗的内反射面为偶次非球面。

进一步地，所述玻璃透镜由可透红外光或者可透可见光的玻璃制成。

进一步地，所述LED送光镜组的出光角度为14-16度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED送光镜组阵列，其包括M×N个以LED送光镜组为单元的阵列组合，每一LED送光镜组包括LED发光体、反光碗以及聚焦玻璃透镜。

进一步地，所述反光碗具有全反射的内反射面，为偶次非球面。

进一步地，所述玻璃透镜具有一个入光曲面和一个出光曲面，所述入光曲面和出光曲面均为凸球面，且入光曲面的曲率半径大于出光曲面的曲率半径。

进一步地，所述反光碗和聚光透镜间隔一段距离设置，且通过固定板连接。

进一步地，所述反光碗由具有全反射性能的金属或内反射面镀金属膜的其他材料制成。

进一步地，所述每一玻璃透镜为可透红外光或者可透可见光玻璃制成。