專(zhuān)利名稱(chēng)：照明光束整型系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明光束整型系統(tǒng)，尤其涉及一種在照明系統(tǒng)出射面可出射均勻 照明亮度的照明光束整型系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
照明系統(tǒng)依型態(tài)有遠(yuǎn)程投射、近端照明及襯底背光和交通信號(hào)燈顯光等類(lèi)型，目 前，由于LED技術(shù)臻于成熟，主要為其粒徑細(xì)小，及發(fā)光照射角度易于規(guī)范，形成可指向性 的照明應(yīng)用，或小空間僅需求低功率的輔助照明而被大量轉(zhuǎn)用，已占有照明器一席之地，更 在波長(zhǎng)及色溫的調(diào)制上也愈趨視覺(jué)所接受，雖無(wú)法完全替代傳統(tǒng)具有情境美學(xué)文化的燈 具，但由于LED體積微小，確有其正面用途，它利于照明器具將外觀制作更為細(xì)小精美，所 以有關(guān)業(yè)界大力將其應(yīng)用于臺(tái)燈或信號(hào)燈光指向照明的器材，如展示柜用燈甚至是大型戶 外燈。
由于LED體型細(xì)小，發(fā)生功率即受材料耐壓所限，因此為了較高流明度(Lumens) 的使用，通常需要以累積數(shù)量的方式進(jìn)行序列或數(shù)組的安排，以獲得較高流明度的照明使 用，但以序列或數(shù)組組體的安排，由于其先天性為細(xì)小的點(diǎn)狀發(fā)光，因此工作時(shí)，目視其發(fā) 光照射面，會(huì)比對(duì)出有多點(diǎn)強(qiáng)烈對(duì)比的亮點(diǎn)，與傳統(tǒng)的燈具尤如熒光燈均勻發(fā)光的表現(xiàn)，存 在有凸禿的落差，以及其發(fā)光角度為指向一夾角錐型發(fā)光，作用在照射面，尤其是近端臺(tái)燈 的實(shí)施，照射面會(huì)形成有區(qū)塊狀明暗差異的照度光譜，因此有必要使其總體出射光予以均 勻分布。
有關(guān)上述均勻擴(kuò)散的方式，可采用菲涅爾鏡、多孔板、或多重反射技術(shù)、或散射效 應(yīng)光柵。這些方式的實(shí)施，都能適度對(duì)LED激光芯片進(jìn)行光束轉(zhuǎn)型，但這些實(shí)施方式對(duì)于 光的流動(dòng)率大有影響而會(huì)損耗照射的流明。而采用光束整型擴(kuò)散的方式，則可大幅消除流 明損耗。由德國(guó)申請(qǐng)人所申請(qǐng)的第095106675號(hào)中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了此類(lèi)光學(xué)擴(kuò) 散技術(shù)及其發(fā)光組件，如圖1所示，該文獻(xiàn)公開(kāi)了一種發(fā)光組件進(jìn)行光束擴(kuò)散的技術(shù)，其包 含一光電部件，一用以產(chǎn)生激光芯片101的發(fā)光光線，及一分離的光學(xué)組件102，具有一光 學(xué)軸，一發(fā)光光線出口面及出口面具有一凹形彎區(qū)部及一凸形彎區(qū)部，凸形彎區(qū)部至少部 份于離該光學(xué)軸的一距離上圍繞該凹形彎區(qū)部，該光學(xué)軸穿過(guò)該凹形彎區(qū)部，凸形彎區(qū)部 具有一第一區(qū)及一第二區(qū)，第一區(qū)的彎度小于該第二區(qū)的彎度，于是可將光源出射光束進(jìn) 行擴(kuò)大角度及范圍內(nèi)的不等區(qū)塊量能的分散。
其后，中國(guó)臺(tái)灣工研院提出的第095U9762號(hào)中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利，也公開(kāi)了一種光學(xué) 擴(kuò)散模塊，如圖2所示，該專(zhuān)利文獻(xiàn)所公開(kāi)的光學(xué)擴(kuò)散模塊，包括一第一擴(kuò)散結(jié)構(gòu)103，具 有若干個(gè)第一微透鏡及若干個(gè)第二微透鏡，這些第一微透鏡以及這些第二微透鏡相互連續(xù) 交錯(cuò)排列地連接，微透鏡的連接點(diǎn)的曲率皆不為0 ；—第二擴(kuò)散結(jié)構(gòu)104，具有若干個(gè)第三 微透鏡以及若干個(gè)第四微透鏡，相互連續(xù)交錯(cuò)排列地連接，微透鏡的連接點(diǎn)的曲率皆不為 0，其中，來(lái)自一光源的光線通過(guò)該第一擴(kuò)散結(jié)構(gòu)以及該第二擴(kuò)散結(jié)構(gòu)而被擴(kuò)散，并再設(shè)置 有擴(kuò)散膜105來(lái)輔助出射光再擴(kuò)散。依照上述文獻(xiàn)的敘述，所述”第一及第二和第三及第四3透鏡相互連續(xù)交錯(cuò)排列”，其中因“交錯(cuò)”二字意思是指透鏡的形體為有線性，且如圖2所示 為多數(shù)并排的柱面鏡一般；再由柱面鏡折射的光束形體，呈一平面垂直于柱面鏡子午面的 扇形光束，在柱面鏡縱向靠?jī)啥宋恢靡螂x開(kāi)激光芯片較遠(yuǎn)，受其距離平方因素，折射量能明 顯少于中央點(diǎn)，則是系統(tǒng)出射面的照明光束分布，同樣在出射面中央折射流明較高，更由于 多數(shù)柱面鏡并排的結(jié)果，其所得激光芯片的光束經(jīng)過(guò)后，會(huì)有類(lèi)如雙狹縫的干涉效應(yīng)，如楊 格的雙狹縫干涉實(shí)驗(yàn)證明一般，使出射光束作用到被照射物體表面的時(shí)候，會(huì)有明暗相間 的條紋，即有明暗差異，則不利均分目的；另外，該技術(shù)完全利用擴(kuò)散的概念，利用前后二組 擴(kuò)散結(jié)構(gòu)為先前二階段擴(kuò)散，終極利用一擴(kuò)散膜105作最后再擴(kuò)散，而且，第一及第二擴(kuò)散 結(jié)構(gòu)又分別設(shè)有二組透鏡所組成，且其透鏡依幅面前后漸序分布出不同的折射曲率，除制 作上要求高精密度之外，所組成構(gòu)造組件數(shù)量繁多，組合后易于走樣，其空間利用可以更精 良ο
上述現(xiàn)有技術(shù)，都是在燈具出光面的罩體位置才進(jìn)行整型，終極解決光擴(kuò)散的效 果，但其工作的組件因距離光源較遠(yuǎn)，因此在光子量能已受距離的平方削弱后，再來(lái)進(jìn)行換 向折射操作，此際其工作效應(yīng)會(huì)因量能大幅減弱而降低，其降低的原因，也因先天折射組件 的折射率的條件所限。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種系統(tǒng)照射面可獲得更均勻的照明亮度 的照明光束整型系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種照明光束整型系統(tǒng)，其錐狀光柱作用于擴(kuò)散組 件，擴(kuò)散組件的入射面，設(shè)有內(nèi)凹曲率，使其法線與錐狀光柱的光軸重合，以避免光的折射 損耗。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種能全面接收發(fā)光組件的總光亮的照明光束整型 系統(tǒng)。
本發(fā)明又一目的在于提供一種可累積照明的功率的照明光束整型系統(tǒng)。
本發(fā)明又一目的在于提供一種可改變實(shí)際光學(xué)面的光強(qiáng)度的照明光束整型系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種照明光束整型系統(tǒng)，尤其是一種照明系統(tǒng)出射面可出射均勻照明亮度的照明 光束整型系統(tǒng)，其包括有發(fā)光組件和具有光擴(kuò)散及折射能力的擴(kuò)散組件，其中，本發(fā)明照明 光束整型系統(tǒng)還包括有分割裝置，所述發(fā)光組件為激光芯片，可發(fā)生一具有照射角度的光 束；分割裝置由多數(shù)具有曲率的曲面透鏡、以數(shù)組方式平面組合而成，且由多數(shù)曲面透鏡 的入光面組合成分割裝置的輸入側(cè)，另一側(cè)由多數(shù)曲面透鏡的出射面組成分割裝置的輸出 側(cè)，輸入側(cè)為面對(duì)上述發(fā)光組件的光束投映面，如此，發(fā)光組件的發(fā)出的光束所形成的光 源，在其出射路徑中，經(jīng)該分割裝置將光源總光量進(jìn)行區(qū)塊狀分割，并在每一區(qū)塊轉(zhuǎn)型出錐 狀光柱；而擴(kuò)散組件設(shè)有入射面及發(fā)光照射面，入射面朝著分割裝置的輸出側(cè)，且前述位在 輸出側(cè)所發(fā)生的錐狀光柱的錐底作用于實(shí)際光學(xué)面的位置之外，即每一錐狀光柱遠(yuǎn)離焦點(diǎn) 的底部實(shí)際光學(xué)面，這些錐型光柱自擴(kuò)散組件的入射面入射，經(jīng)擴(kuò)散組件擴(kuò)散后出射，使系 統(tǒng)照射面可得到更均勻的照明亮度。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本發(fā)明的實(shí)施例提供的照明光束整型系統(tǒng)進(jìn)一步包括以下技術(shù)特征的部分或全部
優(yōu)選地，所述組成分割裝置的曲面透鏡為方塊狀。
優(yōu)選地，所述組成分割裝置的曲面透鏡，彼此曲率設(shè)為不相等。
優(yōu)選地，所述組成分割裝置的曲面透鏡，彼此入光面面積為不相等。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)散組件的入射面具有內(nèi)凹曲率。
優(yōu)選地，所述多數(shù)錐狀光柱的錐底為實(shí)際光學(xué)面，各實(shí)際光學(xué)面彼此為交集。
優(yōu)選地，所述多數(shù)錐狀光柱的錐底為實(shí)際光學(xué)面，各實(shí)際光學(xué)面彼此為并集。
優(yōu)選地，所述曲面透鏡的曲率表面為朝向擴(kuò)散組件，以及曲面透鏡的入光面為平 面，入光面面積內(nèi)每一點(diǎn)的位置提供激光芯片的光束有效射入，其射入角度小于折射臨界 角度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果
本發(fā)明將激光芯片的總光源，經(jīng)事前分割手段后再經(jīng)后置擴(kuò)散，而使系統(tǒng)出射面 可照射出均勻照明光束；其錐狀光柱作用于擴(kuò)散組件，擴(kuò)散組件的入射面，設(shè)有內(nèi)凹曲率， 使其法線與錐狀光柱的光軸重合，從而可避免光的折射損耗；此外，本發(fā)明系統(tǒng)中的分割裝 置設(shè)有多數(shù)并列的曲面透鏡，每一曲面透鏡的入光面為方型，而可獲得緊密排列、全面接收 發(fā)光組件的總光亮，而發(fā)光組件可為序列或數(shù)組安排，分割裝置及擴(kuò)散組件則與之配合，可 累積照明的功率；錐狀光柱至少在其錐形底面彼此為可交集或并集，從而可改變實(shí)際光學(xué) 面的光強(qiáng)度。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是第095106675號(hào)中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利的代表圖式。
圖2是第095U9762號(hào)中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利的代表圖式。
圖3是本發(fā)明的立體關(guān)系圖。
圖4是圖3的側(cè)視圖。
圖5是本發(fā)明的分割裝置中央設(shè)置較小受光面積中心透鏡的工作示意圖。
圖6是本發(fā)明在發(fā)光組件與分割裝置之間設(shè)置有反射組件的示意圖。
圖7是本發(fā)明的擴(kuò)散組件受光面為一曲率的安排示意圖。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的光束整型系統(tǒng)，尤指使用于類(lèi)似激光芯片，將其總光量經(jīng)前置分割 手段以分割出多數(shù)數(shù)組的錐狀光柱，錐狀光柱的底部實(shí)際光學(xué)面同步作用于一光學(xué)擴(kuò)散組 件，經(jīng)由光學(xué)擴(kuò)散組件的折射及漫射之后，在系統(tǒng)的發(fā)光照射面可得更均勻的照明亮度，本 式實(shí)施說(shuō)明，不考慮透鏡的斜射、或球面像差，先予說(shuō)明。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其作為本說(shuō)明書(shū)的一部分，通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本 發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過(guò)該詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)變得一目了然。在所參 照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)表示。以下在詳細(xì)闡述具體實(shí)施例之前，為方便閱讀，特將各組件在附圖中的具體符號(hào)編排說(shuō)明如下
發(fā)光組件1激光芯片10照明光束整型系統(tǒng)100
激光芯片101光學(xué)組件102第一擴(kuò)散結(jié)構(gòu)103
第二擴(kuò)散結(jié)構(gòu)104擴(kuò)散膜105分割裝置2
輸入側(cè)21輸出側(cè)22曲面透鏡3
錐狀光柱30實(shí)際光學(xué)面300入光面31
出射面32曲率表面320中心透鏡33
錐狀光束330擴(kuò)散組件4照明光束40
入射面41發(fā)光照射面42曲形面43
反射組件5入射角度Ii、I2光束B(niǎo)
法線η 焦點(diǎn)F光軸S
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及工作原理，首先請(qǐng)參閱圖3和圖4，本發(fā)明照明光束:系統(tǒng)100，包括有電光作用的激光芯片的發(fā)光組件1、分割裝置2及擴(kuò)散組件4，由發(fā)光組件 1發(fā)生的光束經(jīng)由系統(tǒng)的整型之后，會(huì)在擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42放射出均勻的照明光 束40。
本發(fā)明的整型概念是將發(fā)光組件1經(jīng)電光作用由激光芯片10發(fā)生的光束B(niǎo)，在其 發(fā)射有效夾角的范圍內(nèi)及光行進(jìn)路徑中，取一截面光層位置，柵設(shè)有一分割裝置2，則放射 光束B(niǎo)作用于分割裝置2的光投映面，經(jīng)由分割裝置2區(qū)塊狀分割，分割后轉(zhuǎn)型成多數(shù)排列 的錐狀光柱30，每一錐狀光柱30的底面為實(shí)際光學(xué)面，同步作用于一光學(xué)擴(kuò)散組件4，經(jīng)擴(kuò) 散組件作用后，在系統(tǒng)照射面得到均勻照明光。
分割裝置2是由多數(shù)具有曲率表面320的曲面透鏡3以數(shù)組方式安排在光束B(niǎo)的 照射輻面內(nèi)，并且光束B(niǎo)的夾角斜邊角度為在分割裝置2所設(shè)輸入側(cè)21的折射臨界角的范 圍內(nèi)，多數(shù)的曲面透鏡3的入光面31，將激光芯片10所發(fā)射的光束總光量作區(qū)塊狀分割，并 分別經(jīng)過(guò)曲面透鏡3的聚焦之后，在分割裝置2的輸出側(cè)22，從曲面透鏡3的出射面32依 光束相同的前進(jìn)路徑方向，轉(zhuǎn)型出多數(shù)并排的錐狀光柱30，錐狀光柱30的底部遠(yuǎn)離焦點(diǎn)位 置，呈現(xiàn)一實(shí)際光學(xué)面300，多數(shù)實(shí)際光學(xué)面300被并排在擴(kuò)散組件4的入射面41，借此光 能再前進(jìn)，并通過(guò)擴(kuò)散組件4的折射及漫射作用之后，會(huì)在擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42放 射出均勻的照明光束40，使系統(tǒng)得到對(duì)激光芯片擴(kuò)散的目的。
其中由發(fā)光組件1所設(shè)激光芯片10發(fā)射的光束B(niǎo)，其兩側(cè)作用到分割裝置2的輸 入側(cè)21，其外斜線的射入角入射角度Il為相關(guān)法線η可維持在折射臨界角的角度范圍之 內(nèi)，避免折射損耗，相同經(jīng)由分割裝置2轉(zhuǎn)型后的錐狀光柱30，其并排在最外側(cè)的斜向光 束，其射入射角度12相關(guān)法線η為在折射臨界角的范圍之內(nèi)，也就是小于45度，因此能避 免其折射損耗。
多數(shù)的錐狀光柱30作用在擴(kuò)散組件4的入射面41，產(chǎn)生了多數(shù)的實(shí)際光學(xué)面 300，此時(shí)，實(shí)際光學(xué)面300為遠(yuǎn)離曲面透鏡3的焦點(diǎn)，光束已被散開(kāi)，視同光束擴(kuò)散的一次 操作，實(shí)際光學(xué)面300通過(guò)擴(kuò)散組件4的二次擴(kuò)散作用，得在擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42 折射出高均度的照明光束40。
上述為單一個(gè)發(fā)光組件1所發(fā)生的整型過(guò)程，并在擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42發(fā) 射單區(qū)域的照明光束40，若發(fā)光組件1為前后序列狀，則可安排出帶狀的照明光束40。6
上述每一錐狀光柱30，它是經(jīng)由分割裝置2所設(shè)的曲面透鏡3各別轉(zhuǎn)型而形成，分 割裝置2藉由它的曲率折射之后，會(huì)在分割裝置2的輸出側(cè)22與擴(kuò)散組件4的入射面41 之間形成聚焦的焦點(diǎn)F，而實(shí)際光學(xué)面300它與焦點(diǎn)F相對(duì)有一距離，通過(guò)該距離失焦，而讓 實(shí)際光學(xué)面300所發(fā)生的光束事先被分散為第一次光擴(kuò)散，實(shí)際光學(xué)面300再作用到擴(kuò)散 組件4的入射面41，經(jīng)擴(kuò)散組件4的折射及漫射效應(yīng)，得在發(fā)光照射面42發(fā)生高均度的照 明光束40。
上述每一錐狀光柱30，作用在擴(kuò)散組件4的入射面41，形成數(shù)組狀的排列，其中每 一錐狀光柱30的實(shí)際光學(xué)面300彼此之間為可交集、甚至并集的安排，如此可改變交集區(qū) 域的光強(qiáng)度，以及分割裝置2所設(shè)的曲面透鏡3，它的入光面31可為圓型或?yàn)榉叫筒⑴欧?式，利用方型并排可更有效吸收發(fā)光組件1所發(fā)生的光束，基本上能全量轉(zhuǎn)型利用，相對(duì)所 轉(zhuǎn)換出的錐狀光柱30，也可得較高的光強(qiáng)度。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5，在光學(xué)現(xiàn)象中，光源出射后的損耗程度，為光束出射后，與其光程距 離平方成反比，因此由發(fā)光組件1經(jīng)電光作用，由其所設(shè)激光芯片10發(fā)射的光通量光束B(niǎo) 作用于分割裝置2的輸入側(cè)21，則輸入側(cè)21的表面中央是垂直于光束B(niǎo)的光束軸心，因此 為于輸入側(cè)21中央點(diǎn)的光強(qiáng)度會(huì)大于側(cè)邊的中心透鏡33。其次，在單位透鏡面積中，光束 通過(guò)量能的多寡會(huì)決定出射的光強(qiáng)度，于是吾人采用面積的變化，而在輸入側(cè)21所序列的 曲面透鏡3，位于中心透鏡33的位置其入光面面積小于周邊的曲面透鏡3，因此其通過(guò)光束 的總量小于側(cè)邊的曲面透鏡3，于是側(cè)邊曲面透鏡3所轉(zhuǎn)型出的錐狀光柱30，其光強(qiáng)度會(huì)因 此而平衡于中心透鏡33所轉(zhuǎn)型的錐狀光束330，則是在擴(kuò)散組件4的入射面41會(huì)得到均勻 的受光，通過(guò)擴(kuò)散組件4折射及漫射擴(kuò)散之后，會(huì)在擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42的幅面中， 得到很均勻亮度的照明光束40。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D6，系統(tǒng)中發(fā)光組件1所發(fā)生的光束B(niǎo)，它會(huì)在一固定的夾角范圍內(nèi)作 全量的發(fā)射，但由于發(fā)光組件1的材質(zhì)本身不可能絕對(duì)理想，因此在其影像會(huì)有部份散射 的光束，則本發(fā)明在發(fā)光組件1與分割裝置2的輸入側(cè)21上表區(qū)域范圍內(nèi)，設(shè)有一反射組 件5，該反射組件5為橢圓曲率，它會(huì)將發(fā)光組件1所發(fā)生任何方向角度幾近作用到輸入側(cè) 21，以避免發(fā)光組件1的光亮損耗，使得光能得到更充分地利用。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7，本發(fā)明照明光束整型系統(tǒng)100，所設(shè)的發(fā)光組件1發(fā)生的光束由分 割裝置2作轉(zhuǎn)型之后，會(huì)在分割裝置2的輸出側(cè)22發(fā)生多數(shù)的錐狀光柱30，多數(shù)的錐狀光 柱30它會(huì)各別形成光軸S，該光軸S作用于擴(kuò)散組件4的入射面41，會(huì)有不等角度的偏差， 于是本發(fā)明在擴(kuò)散組件4的入射面41相關(guān)分割裝置2的方向，以凹入方式設(shè)有曲形面43， 該曲形面43的工作法線η則會(huì)與每一錐狀光柱30重合，讓每一錐狀光柱30的實(shí)際光學(xué)面 300能夠以均等的光通量密度均勻作用在擴(kuò)散組件4的入射面41，以避免類(lèi)如光源與被照 物距離的平方的反比效應(yīng)影響入射面41的受光程度不同，讓擴(kuò)散組件4的發(fā)光照射面42 能夠均勻發(fā)射照明光束40。
著重說(shuō)明的是，本發(fā)明的照明光束整型系統(tǒng)，主要概念是將類(lèi)激光芯片的總光亮 做前置性的分割手段，之后通過(guò)后置擴(kuò)散使系統(tǒng)光學(xué)出射面得到均勻的照明亮度，該分割 手段是利用分割裝置所設(shè)的曲面透鏡各別的入光面的表面積，迎對(duì)發(fā)光組件所發(fā)生的光束 做光強(qiáng)度的分割，分割之后再通過(guò)聚焦形成多數(shù)的實(shí)際光學(xué)面，投映在擴(kuò)散組件的入射面， 該實(shí)際光學(xué)面為實(shí)際具有光的量能，接著前進(jìn)能量通過(guò)擴(kuò)散組件的折射及漫射效應(yīng)之后，使在擴(kuò)散組件的發(fā)光照射面得到高均度的照明光束，組體為以前置分割的手段設(shè)置在擴(kuò)散 操作之前，分割后它可明確為區(qū)塊均勻化分布，于是系統(tǒng)可得較均勻的照明光束。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種照明光束整型系統(tǒng)，尤其涉及一種在照明系統(tǒng)出射面可出射均勻照明亮度的照 明光束整型系統(tǒng)，其包括有發(fā)光組件和具有光擴(kuò)散及折射能力的擴(kuò)散組件，其特征在于本 照明光束整型系統(tǒng)還包括有分割裝置，所述發(fā)光組件為激光芯片，可發(fā)生一具有照射角度 的光束；分割裝置由多數(shù)具有曲率的曲面透鏡、以數(shù)組方式平面組合而成，且由多數(shù)曲面透 鏡的入光面組合成分割裝置的輸入側(cè)，另一側(cè)由多數(shù)曲面透鏡的出射面組成分割裝置的輸 出側(cè)，輸入側(cè)為面對(duì)上述發(fā)光組件的光束投映面，如此，發(fā)光組件的發(fā)出的光束所形成的光 源，在其出射路徑中，經(jīng)該分割裝置將光源總光量進(jìn)行區(qū)塊狀分割，并在每一區(qū)塊轉(zhuǎn)型出錐 狀光柱；而擴(kuò)散組件設(shè)有入射面及發(fā)光照射面，入射面朝著分割裝置的輸出側(cè)，且前述位在 輸出側(cè)所發(fā)生的錐狀光柱的錐底作用于實(shí)際光學(xué)面的位置之外，即每一錐狀光柱遠(yuǎn)離焦點(diǎn) 的底部實(shí)際光學(xué)面，這些錐型光柱自擴(kuò)散組件的入射面入射，經(jīng)擴(kuò)散組件擴(kuò)散后出射，使系 統(tǒng)照射面可得到更均勻的照明亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述組成分割裝置的曲面 透鏡為方塊狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述組成分割裝置的曲面 透鏡，彼此曲率設(shè)為不相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述組成分割裝置的曲面 透鏡，彼此入光面面積為不相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述擴(kuò)散組件的入射面具 有內(nèi)凹曲率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述多數(shù)錐狀光柱的錐底 為實(shí)際光學(xué)面，各實(shí)際光學(xué)面彼此為交集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述多數(shù)錐狀光柱的錐底 為實(shí)際光學(xué)面，各實(shí)際光學(xué)面彼此為并集。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光束整型系統(tǒng)，其特征在于所述曲面透鏡的曲率表面 為朝向擴(kuò)散組件，以及曲面透鏡的入光面為平面，入光面面積內(nèi)每一點(diǎn)的位置提供激光芯 片的光束有效射入，其射入角度小于折射臨界角度。
全文摘要
一種照明光束整型系統(tǒng)，尤指在照明系統(tǒng)的出射面可得到均勻照明亮度的照明光束整型系統(tǒng)，本發(fā)明利用一分割裝置，將激光芯片總光量，經(jīng)前置分割手段，再經(jīng)后置擴(kuò)散，使系統(tǒng)光學(xué)照射面可得均勻照明亮度，該分割裝置為一數(shù)組式具有曲率的透鏡所構(gòu)成，輸入側(cè)應(yīng)對(duì)于激光芯片放射光束夾角范圍內(nèi)，輸出側(cè)依每一透鏡不同排列位置及折射角度不同，而轉(zhuǎn)型出多數(shù)數(shù)組的錐狀光柱，每一錐狀光柱錐底實(shí)際光學(xué)面，作用于一光學(xué)擴(kuò)散組件折射擴(kuò)散處理，使系統(tǒng)出射面可得均勻照明亮度。
文檔編號(hào)F21V5/08GK102032527SQ201010290259
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者魏清偉 申請(qǐng)人:金展精技工業(yè)有限公司, 魏吉良