CN110792934A - 一种基于等光程的可控型面光源 - Google Patents

一种基于等光程的可控型面光源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于等光程的可控型面光源，包括透镜以及位于透镜后方的若干个光源单元；每个光源单元包括发光体以及反射发光体所发射光线的反光杯，反光杯具有虚拟回转轴，穿过所述虚拟回转轴的任一构造平面切割反光杯，其交汇线均能将发光体在该构造平面内发射光线等光程反射，所述交汇线由其构造椭圆上所截取，所述发光体设在虚拟回转轴上且与各构造椭圆的焦点重合。该面光源具有成像清晰，无色散，照明效果佳的特点，整体功能完善，实用性强。

Description

一种基于等光程的可控型面光源
技术领域
本发明涉及一种光源，更具体地说，它涉及一种基于等光程的可控型面光源。
背景技术
现有市面上已经出现了矩阵灯组，其内部采用若干个呈矩形阵列分布的LED灯珠作为发光源，并且排列紧密，再对其各发光源的正前方设置导光柱，将光汇聚至一虚拟发光面上，且各点光源间实现上下相邻边沿重合、左右相邻边沿重合，致使形成一矩形组合光源，再由透镜放大发射，实现照射出一矩形发光区域。
但这类矩阵灯组具有较多缺点：1.灯珠排布紧密，能量密度大，单位内发热量大，减短了光源的使用寿命；2.由灯珠发射的光源需导入导光柱，在介质交汇面上，光损大，利用率不高；3.采用导光柱导光，单一光源产生的不同光束行走的路径不同，致使最后从导光柱上射出的各光束由于其光程不同，而产生色散，最终照射出来的光区易失真，整体效果不佳。
据此，本发明提出了一种基于等光程的可控型面光源。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于等光程的可控型面光源，该面光源具有成像清晰，无色散，照明效果佳的特点。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种基于等光程的可控型面光源，包括透镜以及位于透镜后方的若干个光源单元；每个光源单元包括发光体以及反射发光体所发射光线的反光杯，反光杯具有虚拟回转轴，穿过所述虚拟回转轴的任一构造平面切割反光杯，其交汇线均能将发光体在该构造平面内发射光线等光程反射，所述交汇线由其构造椭圆上所截取，所述发光体设在虚拟回转轴上且与各构造椭圆的焦点重合。
通过采用上述原理，由每个发光源采用单一反光杯进行对发射光线的反射收集，并经反射汇聚至同一虚拟发光点，形成虚拟光源，从而来增大各原始发光源间的间距，减小能力密度，使得单位内发热量小，延长光源使用寿命；
并且每个反光杯采用椭圆等光程的方式，将原始发光源置于椭圆的焦点位置上，使之所收集到的所有光线呈灯光程射出，再经透镜扩散后，不失真、不色散，照射光区清晰，使用效果佳。
本发明进一步设置为：所述光源单元分别形成位于透镜和光源单元间的虚拟发光点，虚拟发光点呈矩形阵列分布，上下相邻两虚拟发光点间边界重合，左右相邻两虚拟发光点间边界重合。
本发明进一步设置为：所述光源单元分别形成位于透镜和光源单元间的虚拟发光点，虚拟发光点呈点状分布且相互重叠。
本发明进一步设置为：所述发光体为LED光源。
本发明进一步设置为：所述透镜为平凸透镜。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.每个发光源采用单一反光杯进行对发射光线的反射收集，并经反射汇聚至同一虚拟发光点，形成虚拟光源，从而来增大各原始发光源间的间距，减小能力密度，使得单位内发热量小，延长光源使用寿命；
2.每个反光杯采用椭圆等光程的方式，将原始发光源置于椭圆的焦点位置上，使之所收集到的所有光线呈灯光程射出，再经透镜扩散后，不失真、不色散，照射光区清晰，使用效果佳；
3.无需设置导光柱进行对光源发射方向的引导，避免了光线射入介质而产生大量损耗，提高光效；
4.由多个光源产生的虚拟发光点，经矩形阵列排布后，且相邻间不重叠，达到模拟矩形光源的效果，再经透镜扩散后，形成高亮清晰的矩形光区，照射效果佳；
5.由多个光源产生的虚拟发光点，并采用合适反光角度的反光杯，将各产生的虚拟发光点汇聚一起，形成一高亮的、汇聚于一体的二次虚拟发光点，再经透镜扩散后，提高光照强度，照射明亮。
附图说明
图1是本发明用于体现光源单元的结构示意图；
图2是本发明用于体现光源单元的原理示意图；
图3是本发明用于体现光源单元的反射原理图；
图4是本发明用于体现单排阵列状态下的光源单元的结构示意图；
图5是本发明实施例一的结构示意图；
图6是本发明实施例二的结构示意图；
图7是本发明用于体现实施例一的虚拟发光点排布示意图；
图8是本发明用于体现实施例二的虚拟发光点排布示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实验新型的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明专利要求的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和优选实施例对本发明进一步说明。
实施例一
参见图1至5、图7所示，本实施例所涉及的一种基于等光程的可控型面光源，包括透镜1以及位于透镜1后方的若干个光源单元；每个光源单元包括发光体2以及反射发光体2所发射光线的反光杯3，反光杯3具有虚拟回转轴31，穿过所述虚拟回转轴31的任一构造平面切割反光杯3，其交汇线32均能将发光体2在该构造平面内发射光线等光程反射，所述交汇线32由其构造椭圆33上所截取，所述发光体2设在虚拟回转轴31上且与各构造椭圆33的焦点重合。
进一步的，所述光源单元分别形成位于透镜1和光源单元间的虚拟发光点4，虚拟发光点4呈矩形阵列分布，上下相邻两虚拟发光点4间边界重合，左右相邻两虚拟发光点4间边界重合。
进一步的，所述发光体2为LED光源。
进一步的，所述透镜1为平凸透镜。
在本实施方案中，由多个产生的虚拟发光点4进行设定排布，由反光杯3的设置朝向的不同，来实现对各发光体2反射出光线后所汇聚产生的虚拟发光点4进行重新排布，达到一矩形阵列分布，并且使得上下相邻两虚拟发光点4间边界重合、左右相邻两虚拟发光点4间边界重合，致使照射出去的高亮光区呈矩形状，实现了市面上矩阵灯组的相同功能，且还避免了原先所遇到的技术缺点。
实施例二
参见图1至4、图6、图8所示，本实施例所涉及的一种基于等光程的可控型面光源，包括透镜1以及位于透镜1后方的若干个光源单元；每个光源单元包括发光体2以及反射发光体2所发射光线的反光杯3，反光杯3具有虚拟回转轴31，穿过所述虚拟回转轴31的任一构造平面切割反光杯3，其交汇线32均能将发光体2在该构造平面内发射光线等光程反射，所述交汇线32由其构造椭圆33上所截取，所述发光体2设在虚拟回转轴31上且与各构造椭圆33的焦点重合。
进一步的，所述光源单元分别形成位于透镜1和光源单元间的虚拟发光点4，虚拟发光点4呈点状分布且相互重叠。
进一步的，所述发光体5为LED光源。
进一步的，所述透镜1为平凸透镜。
在本实施方案中，由多个产生的虚拟发光点4进行设定排布，由反光杯3的设置朝向的不同，来实现对各发光体2反射出光线后所汇聚产生的虚拟发光点4进行重新排布，达到各虚拟发光点4汇聚于一点，形成高亮的二次发光点，再经透镜1扩散后，提高光照强度，照射明亮。
本发明所涉及的基于等光程的可控型面光源，通过每个发光源采用单一反光杯进行对发射光线的反射收集，并经反射汇聚至同一虚拟发光点，形成虚拟光源，从而来增大各原始发光源间的间距，减小能力密度，使得单位内发热量小，延长光源使用寿命；通过每个反光杯采用椭圆等光程的方式，将原始发光源置于椭圆的焦点位置上，使之所收集到的所有光线呈灯光程射出，再经透镜扩散后，不失真、不色散，照射光区清晰，使用效果佳；通过无需设置导光柱进行对光源发射方向的引导，避免了光线射入介质而产生大量损耗，提高光效；通过由多个光源产生的虚拟发光点，经矩形阵列排布后，且相邻间不重叠，达到模拟矩形光源的效果，再经透镜扩散后，形成高亮清晰的矩形光区，照射效果佳；通过由多个光源产生的虚拟发光点，并采用合适反光角度的反光杯，将各产生的虚拟发光点汇聚一起，形成一高亮的、汇聚于一体的二次虚拟发光点，再经透镜扩散后，提高光照强度，照射明亮。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于实际所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合实施例，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于等光程的可控型面光源，其特征在于，包括透镜以及位于透镜后方的若干个光源单元；每个光源单元包括发光体以及反射发光体所发射光线的反光杯，反光杯具有虚拟回转轴，穿过所述虚拟回转轴的任一构造平面切割反光杯，其交汇线均能将发光体在该构造平面内发射光线等光程反射，所述交汇线由其构造椭圆上所截取，所述发光体设在虚拟回转轴上且与各构造椭圆的焦点重合。
2.根据权利要求1所述的基于等光程的可控型面光源，其特征在于，所述光源单元分别形成位于透镜和光源单元间的虚拟发光点，虚拟发光点呈矩形阵列分布，上下相邻两虚拟发光点间边界重合，左右相邻两虚拟发光点间边界重合。
3.根据权利要求1所述的基于等光程的可控型面光源，其特征在于，所述光源单元分别形成位于透镜和光源单元间的虚拟发光点，虚拟发光点呈点状分布且相互重叠。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于等光程的可控型面光源，其特征在于，所述发光体为LED光源。
5.根据权利要求4所述的基于等光程的可控型面光源，其特征在于，所述透镜为平凸透镜。
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