CN101392886A - 发光二极管高效聚光结构 - Google Patents

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CN101392886A CNA2007100462852A CN200710046285A CN101392886A CN 101392886 A CN101392886 A CN 101392886A CN A2007100462852 A CNA2007100462852 A CN A2007100462852A CN 200710046285 A CN200710046285 A CN 200710046285A CN 101392886 A CN101392886 A CN 101392886A
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程其政
董金陵
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Abstract

一种发光二极管高效聚光结构，由镜面反光碗、电路板和至少一个发光二极管构成，镜面反光碗的内侧设置有反射面，反射面的轴向截面呈抛物线，发光二极管的发光体均位于反射面的焦点处，反射面的中心轴线垂直于电路板平面，镜面反光碗内设置有一个凸透镜，凸透镜的中心轴线与反射面的中心轴线重合，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，凸透镜周边线上的任意一个点均分别位于反射面的焦点与反射面出口端周边线之间的直线连线上。本发明利用镜面反光碗集聚所有与其反射面相交的光线，利用凸透镜集聚所有不能与镜面反光碗反射面相交的光线，从而将全部光线高效地集聚到垂直电路板的方向上出射，增强了信号灯器的中心光强。

Description

发光二极管高效聚光结构
技术领域
本发明涉及物理领域，尤其涉及发光元件，特别涉及发光二极管，具体的是一种发光二极管高效聚光结构。
背景技术
发光二极管为点光源，而部分信号灯器要求采用面光源。现有技术中，使用凸透镜(菲涅尔透镜)或镜面抛物线反光碗将发光二极管的全部光能集聚后向垂直电路板方向反射，从而实现面光源。但是，这种聚光结构存在中心光强低的缺点，即使同时使用凸透镜(菲涅尔透镜)和镜面抛物线反光碗，由于它们的光路相互干扰，影响光输出效率，所以也不能满足部分信号灯器中心光强高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光二极管高效聚光结构，所述的这种发光二极管高效聚光结构要解决现有技术中凸透镜和/或镜面抛物线反光碗不能实现部分信号灯器中心高光强的技术问题。
本发明的这种发光二极管高效聚光结构由镜面反光碗、电路板和至少一个发光二极管构成，所述的镜面反光碗和任意一个发光二极管均固定设置在所述的电路板上，镜面反光碗的内侧设置有反射面，所述的反射面的轴向截面呈抛物线，镜面反光碗的底部与电路板相接，任意一个发光二极管的发光体均位于反射面的焦点处，反射面的中心轴线经过反射面的焦点，反射面的中心轴线垂直于电路板的平面，其中，所述的镜面反光碗内设置有一个凸透镜，所述的凸透镜的中心轴线与反射面的中心轴线重合，凸透镜通过悬挂连接杆件与镜面反光碗固定，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，凸透镜周边线上的任意一个点均分别位于反射面的焦点与反射面出口端周边线之间的直线连线上。
进一步的，所述的电路板上固定设置有两个以上数目的发光二极管，任意一个所述的发光二极管的发光体均位于所述的反射面的焦点处。
进一步的，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，反射面的焦点到凸透镜边缘的直线与反射面中心轴线之间形成一个第一夹角，反射面的焦点到反射面出口端边缘的直线与电路板的平面之间形成一个第二夹角，所述的第一夹角与第二夹角之和等于90度。
本发明的工作原理是：在镜面反光碗中，从发光二极管的发光体出发的光线中与反射面相交的部分，均由反射面反射并集聚到垂直电路板方向出射，而从发光二极管的发光体出发的光线中不能与反射面相交的部分，则全部穿过凸透镜，由凸透镜折射成平行光线，沿垂直电路板的方向出射，这样，信号灯器的中心光强得到增强，并且，发光二极管的发光体发出的全部光线均能沿垂直电路板的方向出射。
本发明与已有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明在镜面反光碗内设置凸透镜，利用镜面反光碗集聚所有与其反射面相交的光线，利用凸透镜集聚所有不能与镜面反光碗反射面相交的光线，从而可以将发光二极管的发光体发出的全部光线高效地集聚到垂直电路板的方向上出射，增强了信号灯器的中心光强。
附图说明
图1是本发明的发光二极管高效聚光结构的剖面示意图。
图2是本发明的发光二极管高效聚光结构的原理示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的发光二极管高效聚光结构，由镜面反光碗1、电路板2和至少一个发光二极管3构成，所述的镜面反光碗1和任意一个发光二极管3均固定设置在所述的电路板2上，镜面反光碗1的内侧设置有反射面，所述的反射面的轴向截面呈抛物线，镜面反光碗1的底部与电路板2相接，任意一个发光二极管3的发光体均位于反射面的焦点处，反射面的中心轴线经过反射面的焦点，反射面的中心轴线垂直于电路板2的平面，其中，所述的镜面反光碗1内设置有一个凸透镜4，所述的凸透镜4的中心轴线与反射面的中心轴线重合，凸透镜4通过悬挂连接杆件与镜面反光碗1固定，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，凸透镜4周边线上的任意一个点均分别位于反射面的焦点与反射面出口端周边线之间的直线连线上。
进一步的，所述的电路板2上固定设置有两个以上数目的发光二极管3，任意一个所述的发光二极管3的发光体均位于所述的反射面的焦点处。
进一步的，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，反射面的焦点到凸透镜4边缘的直线与反射面中心轴线之间形成一个第一夹角B，反射面的焦点到反射面出口端边缘的直线与电路板2的平面之间形成一个第二夹角A，所述的第一夹角B与第二夹角A之和等于90度。
本发明的工作原理是：在镜面反光碗1中，从发光二极管3的发光体出发的光线中与反射面相交的部分5，均由反射面反射并集聚到垂直电路板2方向出射，而从发光二极管3的发光体出发的光线中不能与反射面相交的部分6，则全部穿过凸透镜4，由凸透镜4折射成平行光线，沿垂直电路板2的方向出射，这样，信号灯器的中心光强得到增强，并且，发光二极管3的发光体发出的全部光线均能沿垂直电路板2的方向出射。

Claims (3)

1.一种发光二极管高效聚光结构，由镜面反光碗、电路板和至少一个发光二极管构成，所述的镜面反光碗和任意一个发光二极管均固定设置在所述的电路板上，镜面反光碗的内侧设置有反射面，所述的反射面的轴向截面呈抛物线，镜面反光碗的底部与电路板相接，任意一个发光二极管的发光体均位于反射面的焦点处，反射面的中心轴线经过反射面的焦点，反射面的中心轴线垂直于电路板的平面，其特征在于：所述的镜面反光碗内设置有一个凸透镜，所述的凸透镜的中心轴线与反射面的中心轴线重合，凸透镜通过悬挂连接杆件与镜面反光碗固定，在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，凸透镜周边线上的任意一个点均分别位于反射面的焦点与反射面出口端周边线之间的直线连线上。
2.如权利要求1所述的发光二极管高效聚光结构，其特征在于：所述的电路板上固定设置有两个以上数目的发光二极管，任意一个所述的发光二极管的发光体均位于所述的反射面的焦点处。
3.如权利要求1所述的发光二极管高效聚光结构，其特征在于：在任意一个经过反射面中心轴线的截面中，反射面的焦点到凸透镜边缘的直线与反射面中心轴线之间形成一个第一夹角，反射面的焦点到反射面出口端边缘的直线与电路板的平面之间形成一个第二夹角，所述的第一夹角与第二夹角之和等于90度。
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