一种LED光源耦合器制造技术

本发明专利技术公开了一种LED光源耦合器，所述LED光源耦合器具有光源入射端面和光源出射端面，所述入射端面与LED光源发光面形状匹配，所述出射端面为矩形、圆形或多边形。采用本技术方案的有益效果是：采用与LED发光面相一致的入射端面，降低了漏光率，出射端面为矩形、圆形或多边形，可以方便的与各种后续设备如光纤匹配，或直接出射光源，该耦合器低成本、小体积、能量耦合效率高、光均匀度好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED照明装置，特别是涉及一种用于LED光源传导用LED光源耦合器。
技术介绍
为了降低能耗、提高安全性，并适应仪器小型化的趋势，目前，LED光源，尤其是面发光的高亮度LED光源，正在逐步取代传统卤钨灯、氙灯等高能耗、短寿命的光源，获得了广泛的应用。高亮度LED光源具有启动时间短、亮度高、能耗低、体积小、寿命长、安全性高等优点，可以克服目前仪器发展中面临的许多瓶颈，但是作为面发光光源，与传统光源的灯丝发光，气体放电发光相比具有许多不同的特点，集中表现在能量耦合效率不高、光均匀度差等方面。当前普遍采用的技术是采用光传输介质与高亮度LED光源发光面紧密接触，实现光能量耦合的方法，但是由于LED光源为朗伯体发光，在180°角内都有光出射，因此能量耦合效率很低，如图1所示。还有一种普遍采用的方法是采用聚光透镜组来进行光耦合，如图2所示，高亮度LED发出的光线，首先经过聚光透镜组的聚光，将光斑聚焦到光传输介质的入射端面上，从而实现比较高的能量耦合效率，但是这种方法采用了多个镜片组成的透镜组，大大增加了成本，而且体积比较大，很难符合仪器小型化的要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种低成本、小体积、能量耦合效率高、光均匀度好的LED光源耦合器。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是:一种LED光源耦合器，所述LED光源耦合器具有光源入射端面和光源出射端面，所述入射端面与LED光源发光面形状匹配，所述出射端面为矩形、圆形或多边形。优选的，所述入射端面尺寸小于出射端面尺寸。优选的，所述LED光源耦合器整体呈锥形。优选的，所述LED光源耦合器的表面光洁平滑。优选的，所述LED光源耦合器为积分棒、反光碗和透镜组中任意一种或数种组合。优选的，所述LED光源耦合器的入射端面为矩形，所述出射端面为矩形或圆形。优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段为矩形柱或圆柱，所述入射段由入射端面逐步向出射段平滑过渡。优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段的横截面从靠近入射段一端向出射端面一端逐步平滑缩小的矩形柱、圆锥柱或多边形锥柱，所述入射段由入射端面逐步向出射段平滑过渡。优选的，所述LED光源耦合器分为入射段和出射段，所述出射段的横截面从靠近入射段一端向出射端面一端逐步平滑放大的矩形柱、圆锥柱或多边形锥柱，所述入射段为矩形柱、圆柱或多边形柱，其横截面与出射段和入射段相邻的处的横截面一致。一种LED光源耦合器，所述LED光源耦合器设有一中空腔体，所述中空腔体包络的形状为权利要求5、权利要求6、权利要求7、权利要求8、或权利要求9所述的LED光源耦合器的形状。采用本技术方案的有益效果是:采用与LED发光面相一致的入射端面，降低了漏光率，出射端面为矩形、圆形或多边形，可以方便的与各种后续设备如光纤匹配，或直接出射光源，该耦合器低成本、小体积、能量耦合效率高、光均匀度好。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1为现有技术中光传输介质直接与高亮度LED光源耦合的示意 图2为现有技术中耦合透镜组来实现高亮度LED光源与光传输介质耦合的示意 图3为本专利技术LED光源耦合器实施例1的结构示意 图4为本专利技术LED光源耦合器实施例2的结构示意 图5为本专利技术LED光源耦合器实施例3的结构示意 图6为本专利技术LED光源稱合器实施例4的结构不意 图7为本专利技术LED光源耦合器实施例5的结构示意 图8为本专利技术LED光源稱合器实施例6的结构不意 图9为本专利技术LED光源耦合器实施例7的结构示意 图10为本专利技术LED光源耦合器实施例8的结构示意 图11为本专利技术LED光源耦合器实施例9的结构示意图。主要元件标记说明: 1:高亮度LED模组； 2=LED发光芯片； 3:光稱合器的入射段； 3,:光耦合器的入射段； 31:光耦合器的方形入射端面； 32:光耦合器的圆形出射端面； 4:光耦合器的出射段； 4,:光耦合器的出射段； 5:光稱合器的定位板； 6:宽带高反射膜； 7:光传输介质 8:耦合透镜组 具体实施方式= 下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的七种技术方案进行具体的说明。实施例1; 一种LED光源耦合器，具有光源入射端面31和光源出射端面32，所述入射端面31与LED光源发光面形状匹配，这里采用和普通LED光源芯片发光面一致的矩形，所述出射端面32也为矩形(也可根据需要采用圆形或多边形，比如正五边形、正六边形或矩形的四角倒直线角或倒小圆角的多边形)。并且所述入射端面31尺寸小于出射端面32的尺寸，本实施例所述LED光源耦合器整体呈锥形，其表面光洁平滑。图3展示了本实施例在照明领域一种紧凑型的高亮度LED光源与光传输介质进行耦合方案一的结构示意图，其中从高亮度LED模组I的芯片2中发出的光线，首先耦合到光耦合器的锥形结构部分3，该锥形结构的材料为可见光范围内高透过率的光学玻璃、塑料或其它高透过率材料，该锥形结构入射端面31为矩形或其它形状，其尺寸以接近光源尺寸为优，出射端面32为矩形或圆形，其尺寸以与光传输介质入射端面匹配为优。其入射端尺寸小于出射端尺寸，其工作面为外表面，要求表面光滑，光洁度高，以提高全反射效率，光线在锥形结构中经过多次全反射，使从多个芯片发出来的光进行了均匀混合，并且光线角度被大大压缩。定位板5的内表面在可见光波段镀宽带高反膜6，宽带高反膜的作用是防止夹具与光稱合器接触的部分形成漏光，光传输介质7为光纤等光波导器件，与光稱合器的出射面紧靠接触，从而将从光耦合器出射的能量耦合进入光纤，对所需的区域进行照明。实施例2， 本实施例中，所述LED光源耦合器分为入射段3和出射段4，所述出射段4为矩形柱，所述入射段3由入射端面31逐步向出射段4平滑放大。图4展示了本实施例在照明领域一种紧凑型的高亮度LED光源与光传输介质进行耦合方案二的结构示意图，其中从高亮度LED模组I的芯片2中发出的光线，首先耦合到光耦合器的锥形结构部分(即入射段3)，该锥形结构的材料为可见光范围内高透过率的光学玻璃、塑料或其它高透过率材料，该锥形结构入射端面31为矩形，其尺寸以接近光源尺寸为优，出射端面32为矩形，其尺寸以与光传输介质入射端面匹配为优。其入射端面31尺寸小于出射端面32尺寸，光线在锥形结构中经过多次全反射，使从多个芯片发出来的光进行了均匀混合，并且光线角度被大大压缩，该阶段的光耦合过程与方案一的耦合过程基本相同。经过压缩后的光线进入光耦合器的矩形部分出射段4，光耦合器的锥形结构入射段3和矩形结构出射段4均采用可见光波段高透过率材料，矩形结构出射段4的主要作用是位光耦合器提供一个方便的固定面，定位板5的内表面在可见光波段镀宽带高反膜6，宽带高反膜6的作用是防止夹具与光耦合器接触的部分形成漏光，光传输介质7为光纤等光波导器件，与光耦合器的出射端面41紧靠接触，从而将从光耦合器出射的能量耦合进入光纤，对所需的区域进行照明。实施例3， 所述LED光源耦合器分为入射段3和出射段4，所述出射段4的横截面从靠近入射段3一端向出射端面32 —本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器具有光源入射端面和光源出射端面，所述入射端面与LED光源发光面形状匹配，所述出射端面为矩形、圆形或多边形。

【技术特征摘要】
1.一种LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器具有光源入射端面和光源出射端面，所述入射端面与LED光源发光面形状匹配，所述出射端面为矩形、圆形或多边形。2.根据权利要求1所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述入射端面尺寸小于出射端面尺寸。3.根据权利要求2所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器整体呈锥形。4.根据权利要求1到3任一所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器的表面光洁平滑。5.根据权利要求1到3任一所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器为积分棒、反光碗和透镜组中任意一种或数种组合。6.根据权利要求1到3任一所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器的入射端面为矩形，所述出射端面为矩形或圆形。7.根据权利要求1到3任一所述的LED光源耦合器，其特征在于，所述LED光源耦合器分为入...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊大曦，
申请(专利权)人：苏州科医世凯半导体技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：