[实用新型]一种多颗LED合光成像光学系统有效

专利信息
申请号: 201120555198.1 申请日: 2011-12-28
公开(公告)号: CN202382173U 公开(公告)日: 2012-08-15
发明(设计)人: 李春荣 申请(专利权)人: 广州市雅江光电设备有限公司
主分类号: F21V13/02 分类号: F21V13/02;F21Y101/02
代理公司: 广州中浚雄杰知识产权代理有限责任公司 44254 代理人: 张少君
地址: 510880 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 led 成像 光学系统
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域,尤其是多颗LED合光成像系统。

背景技术

目前光学成像系统一般包括合光部分和成像部分,而光的聚焦主要需要两部分,第一是光源,第二是聚焦装置。现有多颗LED的合光聚光方法一般是通过改变LED光源的每个LED灯珠的发光角度来达到目的的,如中国专利公开号为201575340U的一种LED聚焦装置,包括底座、两个以上的LED灯;LED灯包括LED光源、配装透镜、透镜架及散热柱,LED光源安装在散热柱的一端,配装透镜安装在LED光源的前方并包裹LED光源,配装透镜通过透镜架安装在散热柱上;LED灯通过散热柱安装在底座上,底座为弧形曲片,LED灯安装在弧形曲片上。上述成像装置中,LED光源是安装在弧形曲片上的,依靠弧形曲片的角度将LED灯发出来的光进行聚合,从而达到聚光的作用。该种成像装置存在以下缺点:作为光源一部分的弧形曲片加工难度大,进度要求高;安装精度要求高;曲片弧面一旦加工成型,LED光源位置无法改变,无法通过光源进行调焦,只能通过像镜组进行调焦,校对成像镜组中的多个透镜工作量大,耗时长;并且该聚光方法所用镜头组较大,合光距离长,合光不均匀,造成成本过高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多颗LED灯珠合光成像系统,光源为平面光源、其加工和安装方便,成本低;调焦容易,实现短距离合光,且合光均匀,适合成像。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种多颗LED合光成像光学系统,包括合光部分和成像部分,所述合光部分包括三颗以上的LED灯珠,每颗LED灯珠前方对应设有一个把LED灯珠光通量聚集在5~15度内的聚光装置,所有所述聚光装置组成聚光装置群组,所述聚光装置群组前方设有一个合光透镜;所述合光部分与成像部分之间设有通光孔,所述成像部分为成像透镜,所述成像透镜距离通光孔的距离为d,成像透镜的焦距为f,成像透镜的直径为Φ,其中f<d<2f,Φ=2*d*sinθ,10°≤θ≤25°。聚光装置能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线,然后再由合光透镜将多束近平行光聚焦到合光透镜的焦点附近,进而实现多颗灯珠的光束合成;通光孔位置的光通量60%以上集中在30mm的孔径之内;本实用新型的聚光合光系统结构简单,安装维修方便,成本价格低;光学效率提高80%;短距离实现合光,且合光均匀。光源的光线经过合光部分的聚合后供成像透镜成像,由于成像透镜与通光孔之间的位置关系,使得整个光学系统成像清晰。

作为改进,所述LED灯珠的发光面积在102mm以内。

作为改进,所述LED灯珠安装在平面基板上。

作为改进,所述聚光装置为5度、10度或15度聚光透镜。

作为改进,所述聚光装置由球面镜和非球面镜组合而成,或反光杯,或有机玻璃。

作为改进,所述通光孔位于合光透镜焦点处,所述合光透镜的焦距为100~250mm。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是:

聚光装置能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线,然后再由合光透镜将多束近平行光聚焦到合光透镜的焦点附近,进而实现多颗灯珠的光束合成;通光孔位置的光通量60%以上集中在30mm的孔径之内;本实用新型的聚光合光系统结构简单,安装维修方便,成本价格低;光学效率提高80%;短距离实现合光,且合光均匀。光源的光线经过合光部分的聚合后供成像透镜成像,由于成像透镜与通光孔之间的位置关系,使得整个光学系统成像清晰。

附图说明

图1为本实用新型光路图。

图2为实施例1LED灯珠分布示意图。

图3为实施例2LED灯珠分布示意图。

图4为实施例3LED灯珠分布示意图。

图5为实施例4LED灯珠分布示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示,一种多颗LED灯珠合光成像系统,包括合光部分和成像部分。

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