技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED照明領(lǐng)域，尤其是具有聚光和勻光功能的成像類(lèi)燈具的光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

采用LED作為光源的LED燈具在顏色、照度均勻方面尚不能達(dá)到較高的應(yīng)用要求，特別是成像類(lèi)LED燈具。現(xiàn)有成像燈具光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是要在數(shù)米距離處得到顏色照度均勻的光斑。成像類(lèi)的燈具一般包括聚光部分和成像部分，決定燈具最后打出的光斑是否均勻很大程度上取決于聚光部分的光學(xué)系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)目標(biāo)，現(xiàn)有的聚光部分光學(xué)系統(tǒng)往往做得比較復(fù)雜，一般由多個(gè)光學(xué)透鏡配合組成，雖然該種組合型的光學(xué)系統(tǒng)也能達(dá)到目的，但是其設(shè)計(jì)復(fù)雜，調(diào)光復(fù)雜，制造成本高，而且燈具體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚光勻光成像光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且在收集LED光源發(fā)散的光線的同時(shí)在短距離內(nèi)在與光線出射方向垂直的平面上得到顏色和照度均勻的光斑。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種聚光勻光成像光學(xué)系統(tǒng)，包括LED光源、聚光勻光部分和成像部分，所述聚光勻光部分按照光路方向依次包括第一透鏡和第二透鏡；所述第一透鏡包括底面、表面和位于底面與表面之間的側(cè)面；所述底面設(shè)有向第一透鏡內(nèi)凹陷且用于容置LED燈珠的腔體，所述腔體的頂部設(shè)有弧形凸起，所述腔體表面形成光線入射面；所述側(cè)面由一段或多段對(duì)光線沿-4度到5度出射方向全反射出去的曲面構(gòu)成，所述曲面形成光線反射面；所述表面設(shè)有微型珠面組，所述微型珠面組有由若干小曲面組成，所述微型珠面組形成光線出射面。本實(shí)用新型的聚光勻光部分具有聚光和勻光功能，第一透鏡腔體形成的入射面和旋轉(zhuǎn)曲面設(shè)計(jì)的反射面使光線在較短距離混合，在不改變發(fā)散角度或發(fā)散角度改變較小的情況下，第一透鏡出射面設(shè)置微型珠面組使打出的光斑更均勻。本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)，光線首先通過(guò)聚光勻光部分對(duì)光線進(jìn)行聚光、混合和均勻化，使最后成像出來(lái)的光斑在較短距離照度和顏色更均勻。另外，反射面的曲面數(shù)量越多效果更佳，混光距離近，同時(shí)混光均勻。

作為改進(jìn)，所述反射面朝光線反射方向的前端用于反射出5度方向的光線，所述反射面朝光線反射方向的后端用于反射出-4度方向的光線。

作為改進(jìn)，所述第一透鏡為旋轉(zhuǎn)體。

作為改進(jìn)，所述第二透鏡入射面為凸弧面，其曲率半徑為R45-70mm，出射面為平面，第二透鏡的直徑為40-60mm。

作為改進(jìn)，所述第二透鏡距離LED光源70-80mm。

作為改進(jìn)，所述成像部分按照光路方向依次包括帶有通光孔的屏板、第三透鏡和第四透鏡。

作為改進(jìn)，所述第三透鏡的入射面為平面，出射面為凸弧面，其曲率半徑為R38-52mm，所述第四透鏡的入射面為平面，出射面為凸弧面，其曲率半徑為R48-80mm。

作為改進(jìn)，所述通光孔的直徑為25-40mm，所述第三透鏡的直徑為38-60mm，所述第四透鏡的直徑為50-65mm；所述通光孔距離第二透鏡10-40mm，所述第三透鏡距離通光孔20-40mm，所述第四透鏡距離第三透鏡60-80mm。

作為改進(jìn)，所述LED光源包括LED基板和LED燈珠，所述LED燈珠由單芯片或多芯片封裝。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是：

本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)，光線首先通過(guò)聚光勻光部分對(duì)光線進(jìn)行聚光、混合和均勻化，使最后成像出來(lái)的光斑在較短距離照度和顏色更均勻。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為第一透鏡剖面圖。

圖3為第一透鏡俯視圖。

圖4為實(shí)施例1第一透鏡光線反射圖。

圖5為實(shí)施例2第一透鏡光線反射圖。

圖6為實(shí)施例3第一透鏡光線反射圖。

圖7為聚光勻光部分的光路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種聚光勻光成像光學(xué)系統(tǒng)，包括LED光源1、聚光勻光部分和成像部分。

所述LED光源1包括LED基板和設(shè)于所述LED基板上的LED燈珠14，所述LED燈珠14由單芯片或多芯片封裝而成。