CN101749571A - 光源模组 - Google Patents

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Abstract

一种光源模组，其包括多个光源、一个反射元件及一个准直透镜，所述反射元件具有环形的反射面以及与反射面相邻接的顶面，所述多个光源环绕反射面设置，所述反射面用于将多个光源发射的光束反射往准直透镜，所述准直透镜设置于顶面，用于准直出射反射面反射的光束。

Description

光源模组
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种能够出射准直光线的光源模组。
背景技术
目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因具有功耗低、寿命长、体积小及亮度高等特性已经被广泛应用到很多领域。在此，一种新型发光二极管可参见Daniel A.Steigerwald等人在文献IEEE Journal on Selected Topics in QuantumElectronics，Vol.8，No.2，March/April 2002中的Illumination With Solid StateLighting Technology一文。
发光二极管可应用于光源模组，例如路灯。发光二极管的出光角度较大，其中央的光线强度较强，周围的光线强度较弱，导致整个光源模组的出光不均匀，光源出光的光线不准直且分散，光源的亮度受到制约。
发明内容
下面将以实施例说明一种出光准直的光源模组，从而提高光源模组的亮度。
一种光源模组，其包括多个光源、一个反射元件及一个准直透镜，所述反射元件具有环形的反射面以及与反射面相邻接的顶面，所述多个光源环绕反射面设置，所述反射面用于将多个光源发射的光束反射往准直透镜，所述准直透镜设置于顶面，用于准直出射反射面反射的光束。
本技术方案中的光源模组，能够使得多个环形排列的光源出射的光线，经过反射面和准直透镜，使得光线均通过准直透镜的出光面射出，并使得出射的光线平行于准直透镜的中心轴线。因此，光源模组能够使得光源的发光亮度提高，并且出射的光线平行准直。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的光源模组的立体示意图。
图2是图1沿剖线II-II的剖面示意图。
图3是本技术方案第二实施例提供的光源模组的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请一并参阅图1及图2，本技术方案第一实施例提供的一种光源模组100，其包括灯座110、多个光源120、反射元件130及准直透镜140。
灯座110由金属或者合金制成，所述金属可以为铝、铜、银或其他具有较强导热性能的金属。灯座110包括支撑部111和安装部112。支撑部110为圆柱体，其具有第一表面1111和侧壁1112，第一表面1111为一个圆形平面，侧壁1112为垂直于第一表面1111的圆环形表面。支撑部110用于承载安装部112和反射元件130。
安装部112为圆环状，其自第一表面1111向远离第一表面1111的方向延伸。安装部112与支撑部111相互接触。安装部112具有内表面1121、与内表面1121相对的外表面1122及连接于内表面1121和外表面1122之间的顶面1123。所述侧壁1112与外表面1122平齐，顶面1123与第一表面1111平行。本实施例中，安装部112与支撑部111一体成型。当然，支撑部111与安装部112也可以分别成型后再组装在一起。
多个光源120呈环形排列。本实施例中，多个光源120等间距嵌设于安装部112的内表面1112上，每个光源120均具有出光面121。当然，多个光源120也可以通过其他物体支撑使其绕反射元件130的中心轴线环形排列，每个光源120的出光面121与反射面133相对。光源120可以为发光二极管也可以为其他发光元件，如卤素灯等。优选地，多个光源120的出光面121垂直于第一表面1111且与反射元件130相对。本实施例中，由于多个光源120嵌设于金属制成的安装部112上，且安装部112和支撑部111一体成型，光源120产生的热量可以通过安装部112和支撑部111进行散发。
反射元件130大致呈圆台形，其设置于环形排列的多个光源120的中心。本实施例中，反射元件130与安装部112同轴地设置于第一表面1111，反射元件130具有底面131、与底面131相对的顶面132以及连接于底面131和顶面132之间的反射面133。底面131和顶面132为相互平行的圆形平面。底面131与第一表面1111紧密接触。底面131的直径大于顶面132的直径，反射元件130的直径自底面131向顶面132方向逐渐减小，并且多个光源120环绕反射面133的中心轴线设置。。反射面133用于反射光源120照射到反射面133的入射光线，其为多段式的抛物面，以使得经反射面133反射的光线基本沿平行于反射元件130的中心轴线的方向出射。优选地，反射面133为全反射面。
反射元件130可以与灯座110一体成型。本实施例中，反射元件130与灯座110分别成型后通过焊接或其他方式组装成一体。反射元件130可以由具有高反射性能的金属如铝、铜、银等制成，也可以由其他材料经过镀反射膜而形成。
准直透镜140大致为圆柱形，其直径与支撑部110的直径大致相等，准直透镜140与反射元件130同轴设置。准直透镜140具有入光侧141、与入光侧141相对的出光侧142及连接于入光侧141和出光侧142之间的侧面143。入光侧141与顶面132接触。准直透镜140由透明的且对光的吸收率低的材料制成，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚苯乙烯(PS)等。
入光侧141包括接触面1411与环绕接触面1411的第一入光面1412。接触面1411与顶面132接触，第一入光面1412为垂直于准直透镜140中心轴线的圆环形平面，其与反射面133相连接。优选地，为了使得光源120的光线能够充分利用，第一入光面1412的尺寸大小应满足每个光源120的出光角度范围内向远离第一表面1111方向偏折角度最大的光线能够照射到第一入光面1412上，并发生折射，折射后的光线向准直透镜140的中心轴线方向偏折。
本实施例中，准直透镜140的入光侧141与侧面143之间具有一个倒角，入光侧141还包括一个连接于第一入光面1412和侧面143之间的第二入光面1413。第二入光面1413平滑过渡于第一入光面1421和侧面143之间。第二入光面1413使得照射到入第二入光面1413的光线向准直透镜140的中心轴线方向偏折较大的角度。
出光侧142包括第一出光面1421和第二出光面1422。第一出光面1421为形成于出光侧142的中部的凹陷1420的底面，凹陷1420具有一个近似于凸透镜的形状，从而第一出光面1421近似为一个凹透镜地凹曲面，用于发散会聚的光线。如此，准直透镜140内照射到第一出光面1421上的会聚的光线，经过第一出光面1421的折射后，产生的折射光线基本沿平行于准直透镜140的中心轴线的方向射出。第二出光面1422与第一出光面1421相邻接，其为垂直于准直透镜140中心轴线的圆环形的平面，且平行于第一入光面1412。
优选地，为使得光源120发出的光线能够有效地从准直透镜140准直出射，在准直透镜140的中心轴线方向上，第一入光面1412及第二出光面1422均与反射面133相对应，第一出光面1421与入光侧141的接触面1411相对应。
每个光源120发出的光线分别照射到反射面133、第一入光面1412和第二入光面1413，记照射到反射面133的部分光线为L1，照射到第一入光面1412的部分光线为L2，照射到第二入光面1413的部分光线为L3。其中，由于反射面133为抛物面，照射到反射面133的光线L1经过反射面133的反射，产生基本平行于准直透镜140的中心轴线的反射光线L11，反射光线L11基本垂直入射至第一入光面1412，并形成从第二出光面1422沿基本平行于准直透镜140的中心轴线的方向出射的出射光线L12。而照射到第一入光面1412的光线L2在第一入光面1412发生折射，产生向准直透镜140的中心轴线方向偏折的折射光线L21，折射光线L21通过第一出光面1421再次发生折射，即，产生发散后的出射光线L22。出射光线L22出射方向也基本平行于准直透镜140的中心轴线。照射到第二入光面1413的光线L3与光线L2的折射路径基本相似，光线L3在第二入光面1413发生折射，产生以较大的角度向准直透镜140的中心方向偏折的折射光线L31。折射光线L31经过第一出光面1412再次发生折射，并产生发散的出射光线L32，出射光线L32的出射方向也基本平行于准直透镜140的中心轴线。从而，每个光源120发出的光线L1、L2及L3均可基本沿平行于准直透镜140的中心轴线方向出射。
本技术方案中的光源模组100，能够使得多个环形排列的光源120出射的光线，经过反射面133和准直透镜140后均通过准直透镜140的出光侧142射出，并且出射的光线基本平行于准直透镜140的中心轴线。因此，光源模组100能够使得光源的发光亮度提高，并且出射的光线平行准直。
请参见图3，本技术方案第二实施例提供的一种光源模组200的结构与光源模组100的结构相近，也包括多个光源220、一个反射元件230及一个准直透镜240，不同之处在于，支撑部212包括多根支撑柱213，多根支撑柱213等间距地环绕安装部211的中心轴线设置于安装部211远离准直透镜240的一侧。本实施例中，可以通过改变支撑部212的高度调整光源220与反射面233的高度关系。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种光源模组，其包括多个光源、一个反射元件及一个准直透镜，所述反射元件具有环形的反射面以及与反射面相邻接的顶面，所述多个光源环绕反射面设置，所述反射面用于将多个光源发射的光束反射往准直透镜，所述准直透镜设置于顶面，用于准直出射反射面反射的光束。
2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述准直透镜包括相对的入光侧和出光侧，所述入光侧具有接触面和环绕连接所述接触面的第一入光面，所述出光侧具有第一出光面和环绕连接第一出光面的第二出光面，所述接触面用于与顶面接触，所述第一入光面用于入射光束，所述第一出光面与接触面相对，所述第二出光面与第一入光面相对，所述第一出光面和第二出光面均用于出射光束。
3.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于，所述接触面、第一入光面及第二出光面均为平面，且均垂直于准直透镜的中心轴线。
4.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于，第一出光面为用于发散会聚光线的凹曲面。
5.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于，所述准直透镜进一步包括连接于入光侧和出光侧之间的侧面，准直透镜在第一入光面和侧面之间形成有倒角。
6.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述反射元件还具有与顶面相对的底面，所述反射面连接于顶面和底面之间，所述反射元件的横截面为圆形，且其直径自底面向顶面逐渐减小。
7.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述反射面为抛物面。
8.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述光源模组进一步包括灯座，所述灯座包括支撑部和安装部，所述反射元件设置于所述支撑部，所述多个光源设置于所述安装部。
9.如权利要求8所述的光源模组，其特征在于，所述安装部为圆环形，其具有与反射面相对的内表面，所述多个光源等间距嵌设于安装部的内表面。
10.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述每个光源均具有一个出光面，每个出光面均与反射面相对。
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