[发明专利]LED光学系统及灯具

说明书

技术领域

本发明涉及照明设备的技术领域，特别是涉及一种LED光学系统及灯具。

背景技术

发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。LED以其节能、环保、寿命长等特点，已广泛应用于各种指示、显示、建筑景观照明等领域。特别是LED户外照明系列，因其体积小、能效高、寿命长等优点，应用越来越广泛。

目前，在实际灯具应用场合，灯具的配光方式通常都是对称式。对于户外的远距离照明系统中，配光角度窄，满足远距离的照明需求，但是往往造成近处的照明不达标。为满足远光和近光的照明需求，现有的方案通常为补充额外的灯具照明，如采用一个照明模块，该照明模块含有远光和近光两个子光学系统，导致结构复杂，可靠性低。

发明内容

基于此，有必要针对结构复杂，可靠性低的问题，提供一种LED光学系统及灯具。

一种LED光学系统，包括依次设置的用于产生光线的发光元件、控制光线集中的聚光基体和控制光线在预设范围内发生偏转的偏光基体；

所述聚光基体包括接收来自所述发光元件的光线的聚光入射面，用于反射部分入射至所述聚光入射面的光线的聚光反射面，以及用于出射经所述聚光基体的光线的聚光出射面，所述聚光反射面位于所述聚光入射面和所述聚光出射面之间，所述聚光入射面和所述聚光反射面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均落入所述聚光出射面，以所述聚光入射面的中心与所述聚光出射面的中心连接线为第一中轴线；

所述偏光基体包括接收来自所述聚光基体的光线的入光面，及用于出射经所述偏光基体的光线的出光面，所述入光面和所述出光面在朝向所述聚光出射面方向的正投影均覆盖所述聚光基体，所述入光面包括呈弧形的第一入光面，且所述第一入光面的曲率自所述第一入光面的端部沿靠近所述聚光基体方向逐渐增加设置，所述入光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心与所述出光面在朝向所述聚光基体的正投影的中心连接线为第二中轴线。

在其中一个实施例中，所述偏光基体的入光面还包括第二入光面，所述第二入光面为锯齿面设置，所述第二入光面位于所述第一入光面靠近所述聚光基体的一侧，所述第一入光面的截面高度不小于所述第二入光面的截面高度。

在其中一个实施例中，所述第二入光面与所述偏光基体的第二中轴线的距离不大于所述入光面的截面总高度的四分之一。

在其中一个实施例中，所述聚光入射面为多个，所述聚光入射面形成用于收容所述发光元件的容纳孔。

在其中一个实施例中，以所述聚光基体的第一中轴线与所述发光元件发光面的交点为基准原点，所述基准原点与所述聚光入射面任意位置连接形成入射光线，所述入射光线与所述聚光基体的第一中轴线形成入射夹角，所述入射夹角大于预设值时，所述发光元件发出的光线入射至所述聚光反射面，所述入射夹角小于预设值时，所述发光元件发出的光线直接入射至所述聚光出射面，所述预设值为25度至35度。

在其中一个实施例中，所述聚光入射面包括第一聚光入射面和第二聚光入射面，所述第一聚光入射面和所述第二聚光入射面形成容纳孔，以所述聚光基体的第一中轴线为基准，所述第一聚光入射面绕所述第一中轴线环形设置，所述第一聚光入射面和所述第二聚光入射面的中心均位于所述第一中轴线，所述第一聚光入射面朝向所述聚光反射面，所述第二聚光入射面正对所述聚光出射面。

在其中一个实施例中，所述聚光出射面包括可出射经所述聚光反射面反射的光线的第一聚光出射面，及可直接出射经所述第二聚光入射面入射的光线的第二聚光出射面，所述第二聚光出射面正对所述第二聚光入射面，且沿远离所述第二聚光入射面方向凸起设置，所述第一聚光出射面一端与所述聚光反射面端部连接，另一端与所述第二聚光出射面端部连接，所述聚光出射面在所述聚光基体的第一中轴线的正投影落入所述聚光反射面。

在其中一个实施例中，所述聚光基体和所述偏光基体的材料为透明的聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。

在其中一个实施例中，所述聚光基体的第一中轴线与所述偏光基体的第二中轴线属于同一直线。

一种灯具，包括壳体和所述的LED光学系统，所述壳体包括依次设置的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述发光元件间隔设置于所述第一壳体，所述聚光基体间隔设置于所述第二壳体，所述偏光基体间隔设置于所述第三壳体，属于同一所述LED光学系统的发光元件、聚光基体和偏光基体对位安装。