[发明专利]对称结构式理论无损光效的LED光全反射准直系统

权利要求书

1. 对称结构式理论无损光效的LED光全反射准直系统，其特征在于由LED光源模组、改进的椭球面反射器、改进的第一抛物面反射器和改进的第二抛物面反射器组成；LED光源模组置于改进的椭球面反射器的第一焦点处，改进的第一抛物面反射器位于椭球面反射器下方，其焦点与椭球面反射器第二焦点重合；改进的第二抛物面反射器焦点位于LED光源模组几何中心位置，整个系统为左右镜像对称结构；其中，所述LED光源模组发出的光在立体角为α内的一部分光束经过椭球面反射器汇聚于椭球面反射器的第二焦点处，再经过改进的第一抛物面反射器形成准直光，所述LED光源模组发出的剩余部分的光即在α角外侧立体角为β内的一部分光束直接经过改进的第二抛物面反射器形成准直光； 0°<α<180°，0°<β<180°,且α+β=180° ； 

如果LED光源模组的发光面积小于其光传播过程中反射面有效通光孔径的1/10，则认为LED光源近似为点光源，这时，所述改进的椭球面反射器的反射面就是标准的椭球面，所述改进的第一抛物面反射器和改进的第二抛物面反射器的反射面就是标准的抛物面；如果LED光源模组的发光面积大于其光传播过程中反射面有效通光孔径的1/10，这时把LED光源模组认为是多个点光源组成的光源，LED光源位于焦点处的那部分光束按照理想的光束传播，也就是从椭球面第一焦点的发出的光束经椭球面反射会聚到椭球面的第二焦点，从抛物面焦点处发出的光束经抛物面反射准直出射；处于焦点以外的点光源经过椭球面反射时，把椭球面分成多个区域，按照光映射的原理，让入射到每个椭球面反射区域的光束，经过高次曲面的修正，会聚到椭球面的第二焦点处，把这些修正后的椭球面反射区域拟合为一个新的椭球面，这时所述改进的椭球面反射器即为以该新的椭球面为反射面的反射器；由于改进的椭球面第二焦点几何中心与第一抛物面焦点重合，在该焦点以外的点光源经过第一抛物面反射时，把第一抛物面也分成多个区域，按照光映射的原理，让入射到每个第一抛物面反射区域的光束，经过高次曲面的修正后准直出射，把这些修正后的第一抛物面反射区域拟合为一个新的第一抛物面，这时所述改进的第一抛物面反射器即为以该新的第一抛物面为反射面的反射器；处于焦点以外的点光源经过第二抛物面反射时，把第二抛物面分成多个区域，按照光映射的原理，让入射到每个第二抛物面反射区域的光束，经过高次曲面的修正后准直出射，把这些修正后的第二抛物面反射区域拟合为一个新的第二抛物面，这时所述改进的第二抛物面反射器即为以该新的第二抛物面为反射面的反射器。

2. 根据权利要求1所述的准直系统，其特征在于所述的LED光源模组为单芯片或多芯片封装的LED光源，光源大小0.5*0.5-3*3mm，LED光源发光面法线垂直于椭球面反射器组长轴所在的开口截面。

3. 根据权利要求1所述的准直系统，其特征在于，所述的改进的椭球面反射器其第一焦距5-30mm，第二焦距30-65mm，长度为25-60mm，其第一焦点位置与所述的LED模组1的光源几何中心位置重合，内表面采用高反射率镜面镀膜，反射率高达95%以上。

4. 根据权利要求1所述的准直系统，其特征在于：所述的改进的第一抛物面反射器是180度旋转抛物面反射器，焦距20-40mm，口径为80-160mm的一半，焦点位于所述椭球面反射器2第二焦点处，内表面采用高反射率镜面镀膜，反射率高达95%以上。

5. 根据权利要求1所述的准直系统，其特征在于：所述的改进的第二抛物面反射器是焦点位于LED光源模组几何中心的旋转对称抛物面的一部分，焦距为46mm-99mm，内表面采用高反射率镜面镀膜，反射率高达95%以上。