专利名称：逆卡塞格林式led均光照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆卡塞格林式LED均光照明系统，适用于可以发出均匀光束的照明装置及发出光束亮度增强的照明装置。
背景技术：
经典的卡塞格林光学系统是由两块反射镜组成的一种反射光学系统。反射镜中大的称为主镜，是抛物面镜，小的称为次镜，是双曲面镜。通常情况下，在主镜即抛物面镜的中央开孔，平行光入射经主镜反射，然后次镜将这些光线反射，穿过主镜中央的开孔，汇聚在 主镜后方的焦平面上。传统的卡塞格林光学系统属于反射式系统，能接受较多的能量，并且具有体积小、重量轻、结构紧凑等特点。一般地，照明系统为了获得较亮的光束，通常利用多个光源照明，但其面积过大，发散角随之不均匀，发出的光束也不能均匀分布。
发明内容
本发明的目的在于提供一种逆卡塞格林式LED均光照明系统，解决了现有技术存在的上述问题。基于传统的卡塞格林光学系统的结构和特点，提出一种逆卡塞格林式LED均光照明系统，即利用单一 LED作为发光光源，经照明系统后，发出均匀且亮度增强的光斑。本发明基于传统的卡塞格林光学系统的结构，利用凹面镜和凸面镜两个反射镜结合，并且中心轴线在同一直线上，前后平行放置，凸面镜中央位置开孔，单一 LED发出的光束照射凸面镜，经凸面镜反射后通过焦点F，然后由凹面镜反射，发出准直光束由凸面镜中央孔洞出射，从而得到均匀，亮度增强的光斑。本发明的上述目的通过以下技术方案实现
逆卡塞格林式LED均光照明系统包括凹面镜I、凸面镜2和LED发光芯片3，所述凹面镜I和凸面镜2共轴平行放置，LED发光芯片3与光学系统的中心在同一直线上，LED发光芯片3放置在凹面镜I和凸面镜2中间，并且在凸面镜2的焦点F1上；LED发光芯片3发出的光束照射凸面镜2并由其反射至凹面镜1，经其反射后平行于光轴出射。本发明基于传统卡塞格林光学系统的结构,利用凹面抛物反射镜和凸面双曲反射镜的一些反射特性，即凹面的抛物面反射镜可以将平行于光轴入射的所有光线汇聚在单一
的点上-焦点；凸面的双曲面反射镜有两个焦点，会将所有通过其中一个焦点的光线反
射至另一个焦点上。传统卡塞格林光学系统的原理是凹面抛物反射镜将进入系统的平行光线反射并汇聚在焦点上，这个点也是凸面双曲反射镜的一个焦点，然后凸面双曲反射镜将这些光线反射至另一个焦点，就可以在那儿观察影像。本发明利用传统卡塞格林光学系统的原理，变换凹面抛物镜和凸面双曲镜的位置，将光源放置在一个焦点上，此光源发出的光线照射凸面双曲镜，由于光线经过一个焦点，所以经凸面双曲镜反射后会经过另一焦点。根据凹面抛物镜的反射特性可知，经过其焦点的光线反射后，可得到平行于光轴的光线。由此，由凹面抛物镜反射后的平行光线由凸面双曲镜的中央孔洞射出。本发明的有益效果在于与在先技术相比，本发明结构简单、新颖，调节方便，容易实现，利用单一 LED发光芯片克服了多个光源面积过大、发散角不均匀等缺陷，使出射后的光斑亮度增强并且均匀。适用于可以发出均匀光束的照明装置及发出光束亮度增强的照明装置。实用性强。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。图I为本发明的结构示意图。图中1.凹面镜，2.凸面镜，3. LED发光芯片。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式
。参见图1，本发明的逆卡塞格林式LED均光照明系统，主要包括凹面镜I、凸面镜2和LED发光芯片3,所述凹面镜I和凸面镜2共轴平行放置，LED发光芯片3与光学系统的中心在同一直线上，LED发光芯片3放置在凹面镜I和凸面镜2中间，并且在凸面镜2的焦点F1上；LED发光芯片3发出的光束照射凸面镜2并由其反射至凹面镜1，经其反射后平行于光轴出射。根据凹面抛物反射镜和凸面双曲反射镜的一些反射特性，即凹面的抛物面反射镜可以将平行于光轴入射的所有光线汇聚在单一的点上一焦点；凸面的双曲面反射镜有两个焦点，会将所有通过其中一个焦点的光线反射至另一个焦点上。由此可知，凹面抛物镜也可以将经过焦点的光线反射为平行光线。LED发光芯片3发出的光束一部分经由凸面镜2的中央孔洞直接出射，另一部分经凸面镜2反射，通过另一焦点F并照射凹面镜1，经凹面镜I反射后，平行于光轴由凸面镜2的中央孔洞射出。两部分光线叠加，使光斑的亮度增强且均匀。由于LED发光芯片本身并不是一个均勻的发光体,有一定的发光角度，因此其发出的光线照度会随着LED发光芯片的数量及其排列方式而有所变化。当有多个LED发光芯片作为光源时，照射面积过大，发光角度不均匀，致使出射的光斑照度不均匀。而单一 LED发光芯片作为光源时，光线经由两反射镜后平行光线射出并且照度均匀。以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种逆卡塞格林式LED均光照明系统，其特征在于包括凹面镜(I)、凸面镜(2)和LED发光芯片(3 )，所述凹面镜(I)和凸面镜(2 )共轴平行放置，LED发光芯片(3 )与光学系统的中心在同一直线上；LED发光芯片(3)放置在凹面镜(I)和凸面镜(2)中间，并且在凸面镜(2)的焦点F1上；LED发光芯片(3)发出的光束照射凸面镜(2)并由其反射至凹面镜(1)，经其反射后平行于光轴出射。
全文摘要
本发明涉及一种逆卡塞格林式LED均光照明系统，适用于可以发出均匀光束的照明装置及发出光束亮度增强的照明装置。包括凹面镜、凸面镜和LED发光芯片，所述凹面镜和凸面镜共轴平行放置，LED发光芯片与光学系统的中心在同一直线上，LED发光芯片放置在凹面镜和凸面镜中间，并且在凸面镜的焦点F1上；LED发光芯片发出的光束照射凸面镜并由其反射至凹面镜，经其反射后平行于光轴出射。本发明结构简单、新颖，调节方便，容易实现，利用单一LED发光芯片克服了多个光源面积过大、发散角不均匀等缺陷，使出射后的光斑亮度增强并且均匀。适用于可以发出均匀光束的照明装置及发出光束亮度增强的照明装置。实用性强。
文档编号F21Y101/02GK102748617SQ201210206459
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者张文静, 朴景利, 韩雪冰 申请人:长春长光奥立红外技术有限公司