[发明专利]用于再循环光的包含具有两次反射的抛物面反射器的照明器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月18日提交的美国临时申请第61/702,451号的权益。

背景技术

已经将具有球面反射器的照明器(lamp)与LED一起使用，以对光进行再循环，从而增加输出的亮度。如图1所示，将可以安装在散热器12上的LED 10布置在具有反射表面的半球面再循环圈(collar)16的曲率中心14处。圈16包括形成孔18的切口(cutout)。从LED 10以相对于中心轴线22相对低的角度，即小于角度α，发射的光射线20从该器件发射；而从LED以较大的角度，即大于角度α，发射的光射线24反射回到LED 10，以进行再循环。

圈16提供高的再循环效率。孔18的尺寸确定了再循环的数量。孔越小，那么再循环的百分比就越高，并且该系统的输出也就越亮。

如图1所示，从LED 10的中心发射的高角度光射线24将被反射回到LED10的中心。从偏心的位置发射的光射线26将在方向26a中按照镜像的方式被反射回去，该方向26a也是偏心的，但是位于LED表面的相对侧。

对于具有单个LED(或其他光源)的照明器而言，刚刚描述的系统将把所有大角度光射线24再循环回到LED 10上，以进行再循环。然而，对于具有多个光源，诸如，多种颜色LED的照明器而言，如果这种LED 10位于圈16的曲率中心处，则该系统将把高角度光射线反射回到相同的LED。如果图1中的光源，并不是单个LED 10，构成多个LED，则所述LED中最多只有一个可以位于曲率中心14处，并且使得高角度光射线再循环回到相同的LED。剩余的光源则必然被偏心地定位。如图1所示，如果LED 10要构成中心14相对侧的两个LED，则从曲率中心右侧的偏心定位的LED发射的高角度光射线26将被后面的表面在方向26a中反射到位于中心14相对侧的LED，即将影响与发射LED(或其他光源)不同的LED。结果是，偏心发射的高角度光射线26将无法被再循环，除非中心相对侧的LED与发射了光射线26的LED具有相同的颜色。

将期望提供一种其中可以使用多个光源的照明器，并且同时提供从光阵列的中心发射的、以及从中心14发射的高角度光射线24、26的有效再循环。还将期望提供一种系统，其中位于中心相对侧的LED可以具有不同颜色，并且其中，该系统提供高角度光射线26的再循环。

发明内容

一种照明器系统包括：光源和抛物面反射圈，所述抛物面反射圈定位在所述光源的周围，并且具有孔，中心轴线通过所述孔延伸。所述孔允许由所述光源以相对于所述轴线的低角度发射的光射线从所述抛物面反射圈被发射，同时由所述光源以较高角度发射的光射线被所述圈反射以进行再循环。

所述抛物面反射圈通过围绕穿过焦点且与准线平行的轴线旋转抛物曲线而制成。所得到的反射器是环形的，具有抛物表面。从布置在焦点的LED发射的光从抛物表面的一侧被反射，成为平行光束，入射到相对的抛物表面上，并且被重新聚焦回到所述LED自身。此抛物面再循环圈与如图1所示的球面再循环圈之间的一个主要区别在于，从位于焦点处和焦点附近发射的光将被抛物面反射器反射两次，并且回到其中发射了所述光的相同点。利用此属性，在与具有多个LED和多种颜色的封装一起使用的情况下，每个LED将能够独立地执行其自身光的再循环，并且具有其自身颜色的每个LED将能够提升亮度，而与其他LED和颜色无关。

所述抛物面反射圈被定位成使得较高角度的光射线被反射两次、离开相对壁反射部分、回到它们的起始点。优选地，所述光源是具有不同颜色和尺寸的多个LED的阵列。

附图说明

图1是具有半球面再循环圈的现有技术的照明器的示意图；

图2是根据本发明的照明器系统的示意图；

图3示意性地示出了由两个绿色、一个红色、和一个蓝色LED组成的光源阵列；

图4示意性地示出了与图3相似、但是其中LED相对于彼此具有不同尺寸的光源阵列；

图5是与图2相似、但是使用图3的光源阵列的照明器系统的示意图；

图6是商业上可得的多种颜色LED阵列的透视图；

图7是使用图5的照明器系统的探照灯(spot light)的示意图；

图8是与图2相似的、将微波等离子灯泡用作光源的照明器系统的示意图；以及

图9是使用图5的照明器系统的投影系统的示意图。

具体实施方式