[发明专利]用于LED产生环形光斑的混合式折反射器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明设备的配光技术，更具体地说，涉及用于LED产生环形光斑的配光设备。

背景技术

由于LED类似点光源，便于光学设计，同时体积小、寿命长、光效高，使得LED技术的发展越来越成熟，应用范围也越来越广。大部分LED光源的光强分布符合朗伯分布，如果没有经过配光，照在目标面上的光型为圆形的光斑，不能满足部分场合的装饰照明需求。现有的环形光斑转换镜，要求入射光线为平行光，因此需在LED前加上产生平行光的准直透镜才能满足其入射条件，但是增加透镜后导致系统效率下降。此外，自由曲面透镜虽能够使LED在目标面上产生环形的光斑，但是其设计方法较为复杂，不便于推广。怎样使系统在产生环形光斑的基础上提高效率和简化设计方法是本领域目前急需解决的难题。

发明内容

本发明要解决的问题在于，针对现有LED产生环形光斑的技术中的系统效率低、设计方法复杂，提供一种用于LED产生环形光斑的混合式折反射器，可提高系统效率，简化设计方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于LED产生环形光斑的混合式折反射器，包括内层的折射器和外层的反射器。以LED光源中心作为坐标原点O；O点的竖直方向作为Y轴，O点的一个水平方向作为X轴；所述折射器和反射器分别为绕OY轴的回转面结构。所述反射器为反射面。所述折射器为折射透镜，包括位于下部外侧以O点同心的内层球面、外层球面，以及位于上部中央以Y轴同轴的下层下凸球面和上层倒锥面；具体回转面通过如下计算获得：

一、XY平面中所述反射器的回转线由公式(1)-(2)迭代计算获得：

tanθj=yjxj---(2);]]>

其中，Φ为反射后的出射光线与Y轴的夹角；

θ_j和θ_j+1分别为相邻dθ角的第j条和第j+1条LED发射光与X轴的夹角，且θ_j的最大取值在55°～60°范围内；

(x_j，y_j)和(x_j+1，y_j+1)分别为所述反射器12回转线上第j条和第j+1条LED发射光的入射点坐标。

二、XY平面中所述折射器中下凸球面的回转线由公式(3)-(4)迭代获得：