CN203586085U - 一种柱面透镜列阵led投射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱面透镜列阵LED投射器，包括自由曲面投射部分和柱面透镜列阵两部分。自由曲面投射器为掠射式结构，该结构可有效提高LED光效率。同时在自由曲面投射器的出射端增加横截面为半圆形的柱面透镜列阵，沿着所述自由曲面投射器的出射面平行紧密排列。本实用新型结构简单，易于制作，使用范围广。最主要的是能提供高质量的照明效果，成本低。

Description

一种柱面透镜列阵LED投射器

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，特别涉及一种柱面透镜列阵LED投射器。

背景技术

随着半导体照明产业发展，LED平板灯凭借其节能，清新，自然的灯光效果，广泛地被运用于我们生活中的各个方面。但现在LED平板灯仍存在一些问题：采用导光板将光均匀导出,导光板与LED存在耦合效率低，反射，吸收损耗大，且导光板制作工艺相对复杂，工艺要求也较高。而且，鉴于LED发光特性，其发出的光线朝向四周发散，LED射出光线存在损耗，若要提高其照度，需采用更高的耗电功率才能达成。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的问题，提供一种柱面透镜列阵LED投射器，该投射器结构设计巧妙，紧凑美观，生产工艺简单，价格低廉，在LED出光面板上实现高均匀分布的照明效果，并使出光效率显著提高，保证较好的照明质量，其也适于推广到路灯，车灯等其他LED应用领域。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种柱面透镜列阵LED投射器，包括自由曲面投射器和柱面透镜列阵，所述自由曲面投射器为掠射式结构，具有自由曲面折射旋转面和自由曲面全反射旋转面，自由曲面全反射旋转面包覆着自由曲面折射旋转面，所述自由曲面全反射旋转面的出射端和出射面即所述自由曲面投射器的出射端和出射面，所述柱面透镜列阵位于所述自由曲面投射器的出射端，贴着所述自由曲面投射器的出射面平行紧密排列。

以所述自由曲面全反射旋转面的出射端为上、入射端为下；所述自由曲面投射器的下端面对应于所述自由曲面折射旋转面设有圆柱状凹孔。

所述自由曲面折射旋转面的底部至所述自由曲面投射器上端面之间的距离为6mm。

所述自由曲面投射器的下端至所述自由曲面折射旋转面以下的部分的横截面为两个同心圆的差集，此两个同心圆的其中一个为所述凹孔横截所得，半径为3mm，另一个圆为所述自由曲面全反射旋转面横截所得，半径介于4mm‐5.069mm。

所述自由曲面投射器对应于所述自由曲面折射旋转面的部分的横截面具有三个同心圆，最里面的圆为所述自由曲面折射旋转面横截所得，半径介于0.13mm-2.72mm，中间的圆为所述凹孔横截所得，半径为3mm，最外面的圆为所述自由曲面全反射旋转面横截所得，半径介于5.069mm-6.688mm。

所述自由曲面投射器对应于所述自由曲面折射旋转面以上的部分的横截面为圆面，圆面的半径介于6.688mm-9.429mm。

所述柱面透镜列阵由多个半圆柱体状的单体构成，各单体的平切面紧密排列于自由曲面投射器的出射面，各单体的圆柱面形成凸部。

所述柱面透镜阵列的厚度不超过3mm。

本实用新型的有益效果具体在于：本实用新型使用时，LED放置于自由曲面投射器下端的凹孔中，由于自由曲面投射器为掠射式结构，可将LED光源发出的朗伯型发散光束变换为准直光束，所述柱面透镜列阵平行紧密排列于自由曲面投射器的出射面，可将准直光束变换为扩展光束转换。本实用新型的投射器运用于无导光板LED平板灯中，可在无导光板LED平板灯两侧的两个平行平板上实现高均匀分布的照明效果，并使出光效率达到最高。结构紧致，易于制作，成本低廉，解决现有导光板耦合效率低，吸收反射损坏大，生产成本高，出光率低的问题。

附图说明

图1为本实用新型的轴向部示图。

图2为本实用新型的立体图。

图3为本实用新型另一角度的立体图。

图中主要组件图标说明：

1‐自由曲面投射器

11‐自由曲面全反射旋转面；

12‐自由曲面折射旋转面；

13‐凹孔；

14‐自由曲面投射器的出射面；

2‐柱面透镜列阵；

21‐柱面透镜列阵的单体。

具体实施方式

参阅图1‐3所示，本实用新型的一种柱面透镜列阵LED投射器，包括自由曲面投射器1和柱面透镜列阵2。

所述自由曲面投射器1为碗状的掠射式结构，具有自由曲面全反射旋转面11和自由曲面折射旋转面12，自由曲面全反射旋转面11包覆着自由曲面折射旋转面12，所述自由曲面全反射旋转面11的出射端和出射面即所述自由曲面投射器1的出射端和出射面，所述柱面透镜列阵位2于所述自由曲面投射器1的出射端，贴着所述自由曲面投射器1的出射面14平行紧密排列。

以所述自由曲面全反射旋转面11的出射端为上、入射端为下；所述自由曲面投射器1的下端面对应于所述自由曲面折射旋转面12设有圆柱状凹孔13，LED安装于凹孔13中。

所述自由曲面折射旋转面12的底部至所述自由曲面投射器1上端面（出射面）14之间的距离为6mm。

所述自由曲面投射器1的下端至所述自由曲面折射旋转面12以下的部分的横截面为两个同心圆的差集，此两个同心圆的其中一个为所述凹孔13横截所得，半径为3mm，另一个圆为所述自由曲面全反射旋转面11横截所得，半径介于4mm‐5.069mm。

所述自由曲面投射器1对应于所述自由曲面折射旋转面12的部分的横截面具有三个同心圆，最里面的圆为所述自由曲面折射旋转面12横截所得，半径介于0.13mm-2.72mm，中间的圆为所述凹孔13横截所得，半径为3mm，最外面的圆为所述自由曲面全反射旋转面11横截所得，半径介于5.069mm-6.688mm。

所述自由曲面投射器1对应于所述自由曲面折射旋转面12以上的部分的横截面为圆面，圆面的半径介于6.688mm-9.429mm。

所述柱面透镜列阵2由多个相同的半圆柱体状的单体21构成，各单体21的平切面紧密排列于自由曲面投射器的出射面，各单体21的圆柱面形成凸部。所述柱面透镜阵列1的厚度不超过3mm。

本实用新型中，自由曲面投射器1和柱面透镜列阵2可采用PMMA材料一体成型。

本实用新型可一体成型，生产流程少，成本低，结构简单，易于制作，用于LED平板灯中可解决现有导光板耦合效率低，吸收反射损耗大，生产成本高，出光率低的问题。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：包括自由曲面投射器和柱面透镜列阵，所述自由曲面投射器为掠射式结构，具有自由曲面折射旋转面和自由曲面全反射旋转面，自由曲面全反射旋转面包覆着自由曲面折射旋转面，所述自由曲面全反射旋转面的出射端和出射面即所述自由曲面投射器的出射端和出射面，所述柱面透镜列阵位于所述自由曲面投射器的出射端，贴着所述自由曲面投射器的出射面平行紧密排列。 

2.根据权利要求1所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：以所述自由曲面全反射旋转面的出射端为上、入射端为下；所述自由曲面投射器的下端面对应于所述自由曲面折射旋转面设有圆柱状凹孔。 

3.根据权利要求2所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述自由曲面折射旋转面的底部至所述自由曲面投射器上端面之间的距离为6mm。 

4.根据权利要求2所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述自由曲面投射器的下端至所述自由曲面折射旋转面以下的部分的横截面为两个同心圆的差集，此两个同心圆的其中一个为所述凹孔横截所得，半径为3mm，另一个圆为所述自由曲面全反射旋转面横截所得，半径介于4mm‐5.069mm。 

5.根据权利要求2所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述自由曲面投射器对应于所述自由曲面折射旋转面的部分的 横截面具有三个同心圆，最里面的圆为所述自由曲面折射旋转面横截所得，半径介于0.13mm-2.72mm，中间的圆为所述凹孔横截所得，半径为3mm，最外面的圆为所述自由曲面全反射旋转面横截所得，半径介于5.069mm-6.688mm。 

6.根据权利要求2所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述自由曲面投射器对应于所述自由曲面折射旋转面以上的部分的横截面为圆面，圆面的半径介于6.688mm-9.429mm。 

7.根据权利要求1所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述柱面透镜列阵由多个半圆柱体状的单体构成，各单体的平切面紧密排列于自由曲面投射器的出射面，各单体的圆柱面形成凸部。 

8.根据权利要求1所述的一种柱面透镜列阵LED投射器，其特征在于：所述柱面透镜阵列的厚度不超过3mm。 

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