一种高效混光装置.pdf

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种高效混光装置。包括光源，反射器和混光器，反射器由两个内表面和一个后表面连接组成，呈“ㄈ”字型结构，或者反射器为一个呈“(”型的凹面，混光器的两端分别连接反射器两端，构成密闭的框架结构，光源位于反射器的后表面或凹面。光源的出光口对准混光器。本发明既能达到将出射光混合均匀的目的，又能减少光损耗，实现较高的出光效率。

1、  一种高效混光装置，包括光源(1)，反射器(2)和混光器(3)，其特征在于反射器(2)呈“ㄈ”字型结构或者呈“(”字型结构中任一种，“ㄈ”字型结构的反射器(2)由两个内表面和一个后表面连接组成，“(”型结构的反射器为一凹面，混光器(3)的两端分别连接反射器(2)两端，构成密闭的框架结构，光源(1)位于反射器(2)的后表面或凹面；光源(1)的出光口对准混光器(3)，其发出的光一部分直接通过混光器(3)射出，一部分经反射器(2)反射后通过混光器(3)射出，其余部分经反射器(2)和混光器(3)之间多次反射后通过混光器(3)射出。

2、  根据权利要求1所述的高效混光装置，其特征在于所述反射器(2)的内表面镀有银膜、铝膜或介质高反膜中任一种。

3、  根据权利要求1所述的高效混光装置，其特征在于所述混光器(3)的材料为毛玻璃、乳白玻璃或亚克力中任一种。

4、  根据权利要求1所述的高效混光装置，其特征在于所述光源(1)为一个或多个发光二极管。

一种高效混光装置
技术领域
本发明属于光学技术领域，具体涉及一种高效混光装置。
背景技术
在光学设计领域，有时需要将光源发出的光进行混合，从而得到比较均匀柔和的漫射出光。比如在设计以发光二极管(LED)为光源的灯具时，由于LED自身发光面积小，如果不加以控制，往往会形成较强的眩光，让人产生不舒适的感觉，这也是LED在照明领域应用时所遇到的问题之一。解决的方法一般是用在LED前面放置混光元件进行混光，从而产生一个发光面积相对较大的面光源，有效减少眩光效应。
混光元件一般由毛玻璃或乳白玻璃或亚克力制作而成，其反射损失一般较大，透射率较低(在70％以下)，直接使用混光元件混光往往会大大降低系统的出光效率，因此实现均匀混光与得到高出光效率是一对难以调和的矛盾。在对灯具效率和眩光控制要求都较高的LED灯具设计领域，这个问题显得尤为突出。
发明内容
本发明的目的在于克服现有混光方法出光效率低的难题，提供一种高效混光装置，在实现均匀混光的同时得到较高的出光效率。
本发明提出的高效混光装置，包括光源1，反射器2和混光器3，反射器2呈“ㄈ”字型结构或者呈“(”字型结构中任一种，“ㄈ”字型结构的反射器2由两个内表面和一个后表面连接组成，“(”型结构的反射器为一凹面，混光器3的两端分别连接反射器2两端，构成密闭的框架结构，光源1位于反射器2的后表面或凹面；光源1的出光口对准混光器3，其发出的光一部分直接通过混光器3射出，一部分经反射器2反射后通过混光器3射出，其余部分经反射器2和混光器3之间多次反射后通过混光器3射出。
本发明中，所述反射器2的内表面镀有银膜、铝膜或介质高反膜中任一种。
本发明中，所述混光器3的材料为毛玻璃、乳白玻璃或亚克力中任一种。
本发明中，所述光源1为一个或多个发光二极管。
本发明使用了一个具有高集光效率的反射器2，将光源1发出的光和混光器3的反射光重新收集，并再次通过混光器3，因此可大大减少混光器3的反射损失。系统的出光效率为： η = ατ ( 1 + rα + r 2 α 2 + r n α n + &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ) = ατ 1 - rα , ]]>其中α为反射器的集光效率，τ为混光器的透射率，r为混光器的反射率，而没有使用反射器的系统的出光效率为：η′＝α′τ，其中α’为没有使用反射器的系统集光效率，α’<α，且因0<r<1，0<α<1，所以η′<η。对本发明的一具体实施例进行测试，结果表明系统出光效率达到了89％(没有使用反射器的系统出光效率只有47％)，且光线柔和均匀，眩光得到了良好控制。
本发明结构简单，构思新颖，既能达到将出射光混合均匀的目的，又能实现较高的出光效率，解决了现有混光方法出光效率低的难题。本发明也可应用于使用其他光源的场所。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例的结构图示。
图2为本发明另一具体实施例的结构图示。
图中标号：1为光源，2为反射器，3为混光器。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1：如图1所示，反射器2由两个内表面和一个后表面连接组成，呈“ㄈ”字型结构，混光器3的两端分别连接反射器2两端，光源1安装在一个由反射器2和混光器3形成的密闭空间内，反射器2的内表面镀了银膜，混光器3由毛玻璃制成，光源1由若干个LED组成，反射器2的内表面形为矩形腔体，光源1安装在其后表面，其发出的光最终经由混光器3出射，从而得到混合均匀的出射光。经测试，系统出光效率达到了89％，且光线柔和均匀，眩光得到了良好控制。
实施例2：如图2所示，反射器2为“(”型结构的一个凹面；混光器3的两端分别连接反射器2两端，光源1安装在一个由反射器2和混光器3形成的密闭空间内，反射器2的内表面镀了银膜，混光器3由亚克力制成，光源1由若干个LED组成，光源1安装在反射器2的凹面，其发出的光最终经由混光器3出射，从而得到混合均匀的出射光。经测试，系统出光效率达到了91％，且光线柔和均匀，眩光得到了良好控制。