一种均匀混色的光学组件的制作方法

本技术属于led配光透镜领域，具体涉及一种均匀混色的光学组件。

背景技术：

1、在目前led照明应用中，特别是logo灯照明，调光调色需求越来越多，特别是对色彩的调节是led光源独有优势；随着led智能照明深入各个领域，调色市场迅速扩大，对于不同颜色光源的混色需求越来越大。传统的多色光源混色方案，主要依靠在光学镜头设置微结构，或在光学面打砂来实现，其缺点也很明显，要么光型很散，要么混色不均匀、漏色块。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本实用新型设计一种均匀混色的光学组件，以克服上述背景技术中所述的现有技术问题。

2、所采用的方案为：一种均匀混色的光学组件，包括依次配置的led光源、准直透镜和复眼透镜，所述led光源包括多个不同波长的发光芯片，led光源设于准直透镜的入光一侧，复眼透镜设于准直透镜的出光一侧，led光源发出的多色光经准直透镜配光后，准直射出至复眼透镜；所述复眼透镜包括一朝向准直透镜的第一表面以及背向准直透镜的第二表面，两个表面上设有相互镜像对称的微结构单元阵列，其微结构为凸起于表面的弧形曲面，各自表面的微结构均与同一平面形成内切。

3、优选的，述微结构单元阵列为非对称螺旋形排布，微结构的相对位置关系为：

4、θ(i)＝k*π*i

5、ρ(i)＝i*dx

6、其中(θ(i),ρ(i))为第i个微结构的极坐标，i为2以上的自然数，dx为设定步进间隔；k为常数，0<k<1；设定第1个微结构的极坐标为原点(0,0)。

7、优选的，所述步进间隔dx的取值范围为0.2～0.5mm。

8、优选的，所述两个表面形成为一镜片的上下表面。

9、优选的，所述入光面和/或出光面为光滑表面。

10、优选的，所述准直透镜包括设于入光一侧的入射光腔，入射光腔的内壁面形成为准直透镜的入光面；还包括设于出光一侧的出光面。

11、优选的，所述出光面中间局部设有黑色遮挡片。

12、优选的，所述入光面和/或出光面上设有珠面，或设有不同于复眼透镜上的微结构单元阵列。

13、优选的，所述准直透镜还包括设于外周向侧壁的全反射面，所述出光面中心为凸起的球面，所述出光面围绕中心凸起球面的周侧为平面或朝向出光方向的漏斗状曲面。

14、优先的，所述准直透镜的出光面为一凸透镜。

15、优选的，所述准直透镜替换为准直反射器，准直反射器具有抛物状曲面的反射面，led光源位于抛物状曲面的焦点，并朝抛物状曲面的底部发光，所述复眼覆盖于抛物状曲面的出光侧。

16、优选的，所述复眼透镜和准直透镜之间设有相互安装的固定结构。

17、具体的，固定结构为常规技术选择，例如相互的卡位结构，相互的榫卯过盈配合结构，设于复眼透镜的环状裙边等。

18、本实用新型的方案中，针对多光色的特点，设计了新型的上下镜像的复眼透镜，其微结构单元上下一一对应，完全相同，第一表面的微结构单元将由接收的准直光线成像到汇聚到第二表面微结构单元，第二表面微结构单元将第一表面微结构单元成像到无穷远，如此可以在基本不改变原来光束角的情况下将不同颜色光线充分混合均匀。

19、现有技术中的复眼结构可以实现小角度光斑汇聚；而本实用新型利用成像原理，几乎可以不改变原来的光斑和光束角，从而更大角度的混光输出。

20、其次，本实用新型的微结构单元的具体结构考虑到了多光色的混光问题，整个微结构阵列的排布方式看似混乱而又非真正混乱，遵循内部规则，不同于完全随机的排列容易漏色，也不同于简单的均匀矩阵排列光型散而混色不均，本实用新型的排布方案基本解决了其问题，具有更好的配光效果。

技术特征：

1.一种均匀混色的光学组件，包括依次配置的led光源、准直透镜和复眼透镜，所述led光源包括多个不同波长的发光芯片，led光源设于准直透镜的入光一侧，复眼透镜设于准直透镜的出光一侧，led光源发出的多色光经准直透镜配光后，准直射出至复眼透镜；

2.根据权利要求1所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述微结构单元阵列为非对称螺旋形排布，微结构的相对位置关系为：

3.根据权利要求2所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述步进间隔dx的取值范围为0.2～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述两个表面形成为一镜片的上下表面。

5.根据权利要求1所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述准直透镜包括设于入光一侧的入射光腔，入射光腔的内壁面形成为准直透镜的入光面；还包括设于出光一侧的出光面。

6.根据权利要求5所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述出光面中间局部设有黑色遮挡片。

7.根据权利要求5所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述入光面和/或出光面上设有珠面，或设有不同于复眼透镜上的微结构单元阵列。

8.根据权利要求5所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述准直透镜还包括设于外周向侧壁的全反射面，所述出光面中心为凸起的球面，所述出光面围绕中心凸起球面的周侧为平面或朝向出光方向的漏斗状曲面。

9.根据权利要求1至4任一项所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述准直透镜替换为准直反射器，准直反射器具有抛物状曲面的反射面，led光源位于抛物状曲面的焦点，并朝抛物状曲面的底部发光，所述复眼覆盖于抛物状曲面的出光侧。

10.根据权利要求1所述的均匀混色的光学组件，其特征在于，所述复眼透镜和准直透镜之间设有相互安装的固定结构。

技术总结
本技术公开了一种均匀混色的光学组件，包括依次配置的LED光源、准直透镜和复眼透镜，LED光源设于准直透镜的入光一侧，复眼透镜设于准直透镜的出光一侧，LED光源发出的多色光经准直透镜配光后，准直射出至复眼透镜；所述复眼透镜包括一朝向准直透镜的第一表面以及背向准直透镜的第二表面，两个表面上设有相互镜像对称的微结构单元阵列，各自表面的微结构均与同一平面形成内切；本技术的结构解决了多色混光容易漏色和不均的问题。

技术研发人员：朱道勇,罗滔,何瑞钊
受保护的技术使用者：广州市意顿光学设计有限公司
技术研发日：20230713
技术公布日：2024/3/12