一種均勻光學(xué)反射方法及圓形led光源設(shè)計(jì)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種均勻光學(xué)反射方法及圓形LED光源設(shè)計(jì)方法,設(shè)定一個(gè)曲面反射面和平面出光面，并在曲面反射面和平面出光面之間設(shè)置LED光源，通過(guò)曲面反射面、LED光源和平面出光面的位置關(guān)系設(shè)置使得所述LED光源發(fā)出的光經(jīng)曲面反射面反射后，由平面出光面發(fā)出均勻光線(xiàn)，所述位置關(guān)系設(shè)置遵循公式，所述的LED光源通過(guò)曲面反射面產(chǎn)生圓形LED光源。本發(fā)明能夠節(jié)省光源的擴(kuò)散膜部分，較大提高光源出光率且可實(shí)現(xiàn)均勻發(fā)光。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種均勾光學(xué)反射方法及圓形LED光源設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于照明領(lǐng)域，具體涉及一種均勻光學(xué)反射方法及圓形LED光源設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)及其幾何光學(xué)等理論和技術(shù)是非常成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在LED應(yīng)用領(lǐng)域也在擴(kuò)大應(yīng)用范疇。半導(dǎo)體照明及LED燈具應(yīng)用已經(jīng)普遍推廣，特別是LED背光源、LED平面燈具有大量的應(yīng)用，但是平面出光技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，主要原因是LED的電光源與平面發(fā)光之間的巨大差異，通常情況下LED光線(xiàn)分布是朗伯型，LED發(fā)光角度90°至120°之間，平面燈主要有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種側(cè)射式，另一種是直下式，其中側(cè)射式發(fā)光較均勻，但是光效極低；直下式平面燈光效高，但是厚度較大，相比高的光效其均勻性較差。利用單顆LED制成平面燈不均勻光斑產(chǎn)生，需要擴(kuò)散膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)到均勻發(fā)光，目前LED平面燈還處于不斷發(fā)展和完善之中，有效解決光源與平面發(fā)光的光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)，可以提供平面燈光效和均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠節(jié)省光源的擴(kuò)散膜部分，較大提高光源出光率且可實(shí)現(xiàn)均勻發(fā)光的一種均勻光學(xué)反射方法及圓形LED光源設(shè)計(jì)方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
一種均勻光學(xué)反射方法，設(shè)定一個(gè)曲 面反射面和平面出光面，并在曲面反射面和平面出光面之間設(shè)置LED光源，通過(guò)曲面反 射面、LED光源和平面出光面的位置關(guān)系設(shè)置使得所述LED光源發(fā)出的光經(jīng)曲面反射面反射后，由平面出光面發(fā)出均勻光線(xiàn)，所述位置關(guān)系設(shè)置遵循如下公式:
金
【權(quán)利要求】
1. 一種均勻光學(xué)反射方法，其特征在于，設(shè)定一個(gè)曲面反射面和平面出光面，并在曲面反射面和平面出光面之間設(shè)置LED光源，通過(guò)曲面反射面、LED光源和平面出光面的位置關(guān)系設(shè)置使得所述LED光源發(fā)出的光經(jīng)曲面反射面反射后，由平面出光面發(fā)出均勻光線(xiàn)，所述位置關(guān)系設(shè)置遵循如下公式:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均勻光學(xué)反射方法，其特征在于，通過(guò)所述的位置關(guān)系公式進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立和求解設(shè)計(jì)出可反射出均勻光照的曲面反射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種均勻光學(xué)反射方法，其特征在于，所述的數(shù)學(xué)模型建立和求解過(guò)程包括:先確定一個(gè)目標(biāo)面^參數(shù)，建立起在該目標(biāo)面上視線(xiàn)均勻照明的反射面的數(shù)學(xué)模型，再通過(guò)數(shù)值積分方法，求解出r與Θ的離散坐標(biāo)，即得到反射追蹤曲線(xiàn)和曲面反射面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種均勻光學(xué)反射方法，其特征在于，所述的反射追蹤曲線(xiàn)涉及的參數(shù)包括照明范圍R和LED光源與曲面反射面頂點(diǎn)的距離d，根據(jù)設(shè)定不同的目標(biāo)面位置&、LED光源與反射面頂點(diǎn)的距離d和照明范圍R等參數(shù)，利用數(shù)理方法編程運(yùn)算得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)，由這些數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)確定出曲面反射面，從而利用該曲面反射面做成的LED光學(xué)反射器對(duì)LED光源反射出均勻光線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種均勻光學(xué)反射方法,其特征在于,所述的LED光學(xué)反射器為帶翻邊的碗狀形結(jié)構(gòu)，且其曲面反射面的內(nèi)底部設(shè)有圓形凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種均勻光學(xué)反射方法,其特征在于,所述的LED光學(xué)反射器連接了安裝支架，所述的安裝支架為圓形邊框，且安裝支架上設(shè)有散熱件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種均勻光學(xué)反射方法,其特征在于,所述的LED光源設(shè)于安裝支架上，且LED光源頭部朝向LED光學(xué)反射器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種均勻光學(xué)反射方法，其特征在于，所述的LED光學(xué)反射器正面設(shè)有透光鋼化玻璃護(hù)板。
9.一種圓形LED光源設(shè)計(jì)方法，其采用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的均勻光學(xué)反射方法，設(shè)計(jì)反光均勻、出光率高的曲面反射面，其特征在于，LED光源發(fā)出的光，照射到曲面反射面上，光線(xiàn)經(jīng)過(guò)曲面發(fā)射面的反射，形成了均勻的圓形光斑，在圓形光斑內(nèi)光線(xiàn)均勻，或者在圓形光斑內(nèi)亮度均勻，再經(jīng)過(guò)LED光學(xué)反射器的平面出光面，最后發(fā)射出均勻光線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】F21V7/09GK103528020SQ201310502027
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】孫慧卿, 楊敏, 孫浩, 李旭娜, 鄭歡, 蔡金鑫, 趙靈智, 姜如青, 歐陽(yáng)劍 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)