[发明专利]一种基于LED光源的准直光发生装置

说明书

本发明公开了一种基于LED光源的准直光发生装置，包括发光装置和反射装置，特点是反射装置设置有抛物线型反射面，发光装置设置在抛物线型反射面的焦点上，反射装置的出光方向上设置有光线偏折准直装置，光线偏折准直装置包括长方体基底和多个并列设置在长方体基底上的三棱镜，长方体基底与三棱镜为光学一体结构，三棱镜表面作为光线偏折准直装置的入光面朝向反射装置，长方体基底的表面作为光线偏折准直装置的出光面，优点在于能够在很高的效率下，实现光的准直，并形成一个完整的光斑。

技术领域

本发明涉及一种光学准直装置，尤其是涉及一种基于LED光源的准直光发生装置。

背景技术

LED本身具有低功耗，高亮度，防水防震等优点，并且随着LED行业的高速发展，技术上的飞跃突破，LED的应用前景越来越广阔，已经深入到从照明到显示等生活的方方面面。因此，对于LED光源的准直度和效率的要求也越来越高。例如在LED背光领域就需要高准直度的LED光源。同时在一些特种照明，例如潜水灯具等，也需要高准直度、高效率的LED光源。但是，由于LED本身形状和技术的限制，就需要高效率的准直部件来帮助LED光源达成这一要求。

目前的LED准直部件基本上为透镜式准直部件。此类部件的优点是简单易行，但是准直效果不好，而且只能对单个LED进行准直，如果增加LED数量，准直效果和效率将会急速下降，不能用于对于效率和准直度要求较高的背光源及特种照明等领域。

2005年9月12日的发明专利CN101023295提出了一种基于抛物线反射面的LED准直器件，如图1所示。该LED准直器件包括一个LED光源1和一个反射器7，该反射器的右视图包括焦点5，入射面9以及半抛物线凹反射面8，该反射器为此右视图拉伸而成。如图2，LED光源1发出的光线照射到反射器7的半抛物线凹反射面8上，在其表面发生反射后，所有光线均平行于该抛物线的对称轴，即与水平线平行。LED光源发出的光线经过此专利中设计的准直器件，有较好的准直效果。

但是该专利所设计的准直器件，只关注了抛物线对于LED光线的突然截止特性，虽然可以对单一LED光源进行准直，但是得到的光斑上边缘光强较高且整齐，但下边缘光强较低且散乱，因此准直后得到的光线准直性和均匀性并不好，不能达到一些特殊照明设备或背光的高准直度，高均匀性的要求。同时该专利只关注了一维上的光线准直，在二维方向上的光线并没有得到良好的准直效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光线准直性和均匀性好，能达到一些特殊照明设备或背光设备的高准直度、高均匀性的要求的基于LED光源的准直光发生装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于LED光源的准直光发生装置，包括发光装置和反射装置，所述的反射装置设置有抛物线型反射面，所述的发光装置设置在所述的抛物线型反射面的焦点上，所述的反射装置的出光方向上设置有光线偏折准直装置，所述的光线偏折准直装置包括长方体基底和多个并列设置在所述的长方体基底上的三棱镜，所述长方体基底与三棱镜为光学一体结构，所述的三棱镜表面作为所述的光线偏折准直装置的入光面朝向所述的反射装置，所述长方体基底的表面作为所述的光线偏折准直装置的出光面。

所述的抛物线型反射面包括两个对称设置的抛物面，所述的抛物面由抛物线沿三棱镜的棱线方向延伸构成，两条抛物线对称轴的夹角为30°到150°所述的发光装置包括两个分别设置在两个抛物面的焦点连线上的发光阵列，所述的发光阵列由多个沿棱线方向分布的LED光源组成，所述的光源的平面与两个抛物线的对称轴平行。

所述的抛物线型反射面为绕两条抛物线的交点处的中心垂直线环形延伸的两个对称的环形抛物面，所有抛物线的焦点连线为两个半圆环线，所述的发光装置为对称设置在所述的焦点连线上的至少两个LED光源。

所述的三棱镜的截面为三角形，所述的三角形的每个内角的为30°到120°，所述的三棱镜为此三角形拉伸而成。