一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光光学器件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106151927A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510164480.X(22)申请日2015.04.09(71)申请人五邑大学地址529020广东省江门市东成村22号五邑大学应用物理与材料学院(72)发明人李远兴申冬玲邓奇光沈海强龙拥兵曾庆光严辉章叶湖贵许满钦李敏吴志聪(51)Int.Cl.F21S2/00(2006.01)F21V13/04(2006.01)F21Y101/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图8页(54)发明名称一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光光学器件(57)摘要本发明涉及一种应用于LED球泡灯的光学器件，特别是用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件。该光学器件是由自由曲面透镜和自由曲面反射器组合出来的二次光学元件，光学器件还包括设置于芯片上和连接柱或连接面上的安装脚或安装面。本发明的优点是通过光学器件内部的三段旋转自由曲面连续过渡构成的内透镜来精准控制岀射光束的能量空间分布，提高光学器件的出光效率，并能实现0到±90度内的三段分光，然后通过外轮廓中的自由曲面反射面将其中一段光线反射至90度到180度范围内，实现360度均匀配光。本发明的LED光学器件具有出光效率高、360度均匀配光的优点。CN106151927ACN106151927A权利要求书1/1页1.一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，它是由自由曲面透镜11和自由曲面反射器10组合出来的二次光学元件，其特征在于，由自由曲面透镜11底面为平面；自由曲面透镜11底面中心处有一半球形的凹面，为光学器件的光线入射面113，自由曲面透镜11外表面由三段连续过渡的自由曲线旋转后构成，其形状呈类似于梯形的凸台状，它为入射光线的分光部分，将光线分为前方、侧前方和侧方三束光线；自由曲面反射器10由一段自由曲线旋转后形成的类圆环形反射面，它为侧前方光束的反射面；光学器件的主体部分由自由曲面反射器10、自由曲面透镜11的底面、光线入射面、光线分光面和光线出射面共同包围的空间定义。2.光学器件还包括设置于芯片上和连接柱或连接面上的安装脚或安装面。3.根据权利要求1所述的一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，其特征在于：它是由自由曲面透镜11和自由曲面反射器10组成，自由曲面透镜11底面中心凹处的光线入射面为半球面或半椭球面或旋转二次曲面或旋转自由曲面。4.根据权利要求1所述的一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，其特征在于：光学器件内部有一类似于梯形凸台状的自由曲面透镜11，其外表面由三段连续过渡的自由曲线旋转构成，第一段自由曲面110和第三段自由曲面112将光线导入到前方和侧方，使光线通过外部空间均匀分布在前方和侧方，第二段自由曲面111导出的光线通过自由曲面反射器10使光线反射在入射光线的后方并均匀分布。5.根据权利要求1所述的一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，其特征在于：透镜的自由曲面反射器10和自由曲面透镜11通过一定的高度连接，连接方式为三个连接柱或者曲面或其他的方式连接。6.根据权利要求1所述的一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，其特征在于：光学器件安装在芯片上的连接柱或连接面上的安装脚或安装面为圆柱形或空心圆柱面。7.根据权利要求1所述的一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件，其特征在于：自由曲面透镜11和自由曲面反射器10是由PC或PMMA或PP或ABS或PVC等光学塑料或玻璃材料等通过精密加工制造，且光学器件的自由曲面反射面涂敷高反射膜；或自由曲面反射器10为金属材料精密加工制造，其自由曲面反射面进行抛光处理成镜面。2CN106151927A说明书1/3页一种用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光光学器件技术领域[0001]本发明涉及一种应用于LED球泡灯的光学器件，特别是用于全周光LED球泡灯的360度均匀配光的光学器件。背景技术[0002]随着地球环境的恶化，人们对环境保护的意识逐渐曾强，倡导节能环保，用以节约现有能源消耗量，提倡环保新能源的开发。对于照明光源而言，传统的白炽球泡灯耗能高，寿命短，已渐渐被电子节能灯所替代，但是电子节能灯虽然提高了节能效果，但由于使用了诸多污染环境的重金属元素，不利于环境保护。随着LED技术的高速发展，LED球泡灯逐渐成为替代传统白炽灯泡和电子节能灯的新型绿色光源。[0003]2009年美国能源之星发布了LED照明的新标准，在此标准中对全周光球泡灯的规范是，要求在发光角度在-135°到+135°的范围内发光强度不能超过在这个范围内的平均值的+20%或者-20%，同