[发明专利]一种LED光源耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明装置，特别是涉及一种用于LED光源传导用LED光源耦合器。 

背景技术

为了降低能耗、提高安全性，并适应仪器小型化的趋势，目前，LED光源，尤其是面发光的高亮度LED光源，正在逐步取代传统卤钨灯、氙灯等高能耗、短寿命的光源，获得了广泛的应用。高亮度LED光源具有启动时间短、亮度高、能耗低、体积小、寿命长、安全性高等优点，可以克服目前仪器发展中面临的许多瓶颈，但是作为面发光光源，与传统光源的灯丝发光，气体放电发光相比具有许多不同的特点，集中表现在能量耦合效率不高、光均匀度差等方面。

当前普遍采用的技术是采用光传输介质与高亮度LED光源发光面紧密接触，实现光能量耦合的方法，但是由于LED光源为朗伯体发光，在180o角内都有光出射，因此能量耦合效率很低，如图1所示。

还有一种普遍采用的方法是采用聚光透镜组来进行光耦合，如图2所示，高亮度LED发出的光线，首先经过聚光透镜组的聚光，将光斑聚焦到光传输介质的入射端面上，从而实现比较高的能量耦合效率，但是这种方法采用了多个镜片组成的透镜组，大大增加了成本，而且体积比较大，很难符合仪器小型化的要求。 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种低成本、小体积、能量耦合效率高、光均匀度好的LED光源耦合器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种LED光源耦合器，所述LED光源耦合器具有光源入射端面和光源出射端面，所述入射端面与LED光源发光面形状匹配，所述出射端面为矩形、圆形或多边形。

优选的，所述入射端面尺寸小于出射端面尺寸。

优选的，所述LED光源耦合器整体呈锥形。

优选的，所述LED光源耦合器的表面光洁平滑。

优选的，所述LED光源耦合器为积分棒、反光碗和透镜组中任意一种或数种组合。

优选的，所述LED光源耦合器的入射端面为矩形，所述出射端面为矩形或圆形。

优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段为矩形柱或圆柱，所述入射段由入射端面逐步向出射段平滑过渡。

优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段的横截面从靠近入射段一端向出射端面一端逐步平滑缩小的矩形柱、圆锥柱或多边形锥柱，所述入射段由入射端面逐步向出射段平滑过渡。

优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段的横截面从靠近入射段一端向出射端面一端逐步平滑放大的矩形柱、圆锥柱或多边形锥柱，所述入射段为矩形柱、圆柱或多边形柱，其横截面与出射段和入射段相邻的处的横截面一致。

一种 LED光源耦合器，所述LED光源耦合器设有一中空腔体，所述中空腔体包络的形状为权利要求5、权利要求6、权利要求7、权利要求8、或权利要求9所述的LED光源耦合器的形状。

采用本技术方案的有益效果是：采用与LED发光面相一致的入射端面，降低了漏光率，出射端面为矩形、圆形或多边形，可以方便的与各种后续设备如光纤匹配，或直接出射光源，该耦合器低成本、小体积、能量耦合效率高、光均匀度好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中光传输介质直接与高亮度LED光源耦合的示意图；

图2为现有技术中耦合透镜组来实现高亮度LED光源与光传输介质耦合的示意图；

图3为本发明LED光源耦合器实施例1的结构示意图；

图4为本发明LED光源耦合器实施例2的结构示意图；

图5为本发明LED光源耦合器实施例3的结构示意图；

图6为本发明LED光源耦合器实施例4的结构示意图；

图7为本发明LED光源耦合器实施例5的结构示意图；

图8为本发明LED光源耦合器实施例6的结构示意图；

图9为本发明LED光源耦合器实施例7的结构示意图；

图10为本发明LED光源耦合器实施例8的结构示意图；

图11为本发明LED光源耦合器实施例9的结构示意图。

主要元件标记说明：

1：高亮度LED模组；

2：LED发光芯片；

3：光耦合器的入射段；

3′：光耦合器的入射段；

31：光耦合器的方形入射端面；

32：光耦合器的圆形出射端面；