[发明专利]一种控光装置、设计方法及照明系统

说明书

本发明实施例公开了一种控光装置、设计方法及照明系统。其中控光装置包括反光杯以及光源固定结构；光源固定结构的一端固定在反光杯的一端，光源固定结构的另一端延伸至反光杯的反光腔上方；光源固定结构朝向反光杯的反光腔的一侧用于固定光源，且使光源的出光面朝向反光杯的反光腔；反光杯的反光腔包括自由曲面反射面，自由曲面反射面用于调制光源发出的所有光线，并在照射面形成预设光斑；其中，自由曲面反射面由光源的出光面的参数以及照射面的输出参数确定。本发明实施例的技术方案，可以实现光源发出光线的分布可控，使照射面按照照明要求输出预设光斑。

技术领域

本发明实施例涉及照明技术，尤其涉及一种控光装置、设计方法及照明系统。

背景技术

由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有体积小、耗电量低、寿命长、亮度高、发热量低、坚固耐用等诸多优点，在照明领域的应用越来越广泛。

在某些照明应用中，需要对LED发出光线进行调制，例如许多场景中都要求照明光线具有比较好的亮度均匀性。图1所示为现有技术的一种照明装置的结构示意图，该装置包括LED1和反光杯2。现有的照明装置一般采用同轴设计，即LED1与反光杯2共光轴，且LED1的出光方向与反光杯2的控光方向是同一方向，这种设计中，LED1发出的很大一部分光线直接射出，并没有打到反光杯2，因此很多光线是不受反光杯2控制的，无法达到输出任意光斑的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种控光装置、设计方法及照明系统，以实现光源发出光线的分布可控，使照射面按照照明要求输出预设光斑。

第一方面，本发明实施例提供一种控光装置，包括：

反光杯以及光源固定结构；

所述光源固定结构的一端固定在所述反光杯的一端，所述光源固定结构的另一端延伸至所述反光杯的反光腔上方；

所述光源固定结构朝向所述反光杯的反光腔的一侧用于固定光源，且使所述光源的出光面朝向所述反光杯的反光腔；

所述反光杯的反光腔包括自由曲面反射面，所述自由曲面反射面用于调制所述光源发出的所有光线，并在照射面形成预设光斑；

其中，所述自由曲面反射面由所述光源的出光面的参数以及所述照射面的输出参数确定。

可选的，所述光源固定结构包括一电路板，所述电路板在垂直于所述电路板所在平面的方向上覆盖所述自由曲面反射面的部分区域。

可选的，所述光源的光轴与所述反光杯的光轴不重合。

可选的，所述自由曲面反射面的表面镀有反射膜。

可选的，所述自由曲面反射面的表面设置有光学微结构。

第二方面，本发明实施例还提供一种控光装置的设计方法，包括：

将光源的出光面平均分为N个子出光面、将照射面平均分为与所述出光面对应的N个子照射面以及将反光杯的自由曲面反射面分为与所述出光面对应的N个子反射面；N个所述子出光面与N个所述子反射面一一对应；N个所述子反射面与N个所述子照射面一一对应；每个所述子出光面出射的光经对应的一所述子反射面反射至对应的一所述子照射面；

根据每个所述子出光面的参数以及每个所述子照射面的输出参数确定所述子反射面的参数；

将N个所述子反射面拼接形成反光杯的自由曲面反射面；

其中，N为大于或等于20的整数。

可选的，N的数值小于或等于2000。

可选的，所述光源的出光面为球面，N个所述子出光面光强度满足：