專利名稱：一種led混色燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED燈，特別是LED混色燈。
背景技術：
LED燈由于具有色彩豐富、壽命長、發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點而被廣泛應用在日常生活中及舞臺演繹中。由于LED芯片主要是紅色、藍色和綠色，因此，在實際應用當中， 為了得到某一特定色彩的光，通常需要進行混光。現(xiàn)在采用的混光方法一般是物理混光， 即如圖1所示，在燈具中的基板上安裝不同顏色的LED芯片，LED芯片在發(fā)光時具有一定的發(fā)射角度，因此，LED芯片獨自發(fā)出的光會在前方與相鄰的LED芯片的光混合從而達到混光的目的，但是，如圖1所示，由于LED芯片的發(fā)射角度有限，因此，在LED燈具邊緣處只有一種顏色的光，無法實現(xiàn)混光的目的，另外，在中間位置，有些地方為兩種顏色的混色區(qū)， 有些則為三種顏色的混色區(qū)，這樣，LED燈具打出的光斑則會形成明顯的具有不同色彩的光斑，造成了色彩的不均勻性。另外，如圖2所示，如LED芯片的發(fā)射角度越小，則不同色塊的分布越明顯，色彩也就越不均勻。另外，現(xiàn)有的LED燈具中的變焦是針對實際的LED光源進行的，即，LED光源發(fā)出的光直接進入到變焦鏡中，通過調節(jié)變焦鏡與LED光源之間的距離達到變焦的目的。這種變焦方式的缺點是由于LED光源都為單色光源，經變焦后還是單色光，其混光最終為物理混光，因此，造成了光斑的色彩不均勻。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種LED混色燈，所要解決的技術問題是LED混色燈打出的光斑的色彩均勻性差。為達到上述目的，一種LED混色燈包括燈架，燈架上樞接有燈珠板散熱座，燈珠板散熱座的下端安裝有后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內安裝有基板， 基板上安裝有LED ；在基板的前方設有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設有變焦鏡安裝板；其特征在于聚光透鏡安裝板上安裝有一個以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對應；聚光透鏡出光面上有由二個以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對應。當LED混色燈工作時，聚光透鏡將LED發(fā)散的光線聚集混色，并通過第一微透鏡組，將光線聚焦在第一微透鏡后方，形成與第一微透鏡數(shù)量相等的微小光斑點，這些光斑點在與光軸垂直的平面上，每個第二微透鏡對應一個微小光斑點，對于第二微透鏡來說，微小光斑點就是一個點光源；通過調整第二微透鏡在光軸方向的位置，改變出射光束角度，實現(xiàn)變焦。所述的第二微透鏡的數(shù)量和位置與第一微透鏡的數(shù)量和位置必須一一對應，以實現(xiàn)對每個第一微透鏡射出的光進行再一次聚焦，從而形成在實際中所需要的色彩均勻性好
3的光斑。作為改進，第一微透鏡組中的每個第一微透鏡曲率相等，第二微透鏡組中的每個第二微透鏡曲率相等，第一微透鏡和第二微透鏡為正透鏡。每個第一微透鏡的曲率相等能保證經每個第一微透鏡的光的聚焦點在同一平面內，為第二微透鏡再一次變焦提供較好的基礎，再在曲率相等的第二微透鏡的配合下，使得從第二微透鏡射出的光斑大小相等，從而提高LED光學系統(tǒng)的照射光斑質量。第一微透鏡組中的每個第一微透都處于同一平面上， 第二微透鏡組中的每個第二微透鏡都處于同一平面上。每一個微透鏡處在同一平面上能保證第一微透鏡組所形成的虛擬光源在同一平面內，為變焦和第二透鏡進行再一次變焦提供好的基礎；每個第二微透鏡都處于同一平面上能提高出光光斑的質量。作為改進，聚光透鏡的側壁上設有第一定位柱，聚光透鏡安裝板上設有容納第一定位柱的第一定位槽；變焦鏡體的周邊向外延伸有凸緣，凸緣的上表面上設有定位凸起，變焦鏡安裝板上設有容納定位凸起的第二定位槽，凸緣的邊緣上設有定位凹槽。在安裝變焦鏡時，將第一定位柱卡置在第一定位槽中，能防止變焦鏡旋轉，以保證第一微透鏡和第二微透鏡在前后位置上是對應的。在安裝變焦鏡時，將定位凸起卡置在第二定位槽中，防止變焦鏡旋轉，并使定位凹槽與第一定位柱在前后方向上對正，保證第一微透鏡和第二微透鏡在前后方向一一對應，所述的凸緣用于限制變焦鏡前后運動。作為改進，變焦鏡安裝板上位于變焦鏡的前方設有與變焦鏡數(shù)量相等的格柵板， 格柵板上設有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔，格柵板的邊緣上設有與定位凸起位置對應的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。所述的格柵板用于遮擋每一個第二微透鏡射出時所產生的雜光，以提高光斑的質量。所述的第三定位槽能防止格柵板旋轉，保證格柵孔與第二微透鏡在前后方向是對正的，通知還便于安裝。作為改進，在容置空間內位于格柵板的前方設有燈筒體，燈筒體上設有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對應的燈筒孔。所述的燈筒體用于遮擋雜光，以提高光斑的質量。作為改進，容置空間的側壁上設有前后延伸的第二定位柱，在聚光透鏡安裝板的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在變焦鏡安裝板的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在燈筒體的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第六定位槽。所述的第四、第五和第六定位槽及第二定位柱一方面便于安裝定位，另一方面能防止聚光透鏡安裝板、變焦鏡安裝板和燈筒體發(fā)生旋轉，從而保證每個聚光透鏡與相應的變焦鏡在前后方向是對正的，也能保證每個燈筒孔與每個相對應的變焦鏡在前后方向是對正的。作為改進，基板上開有一圈以上的通槽，通槽內設有連接部。將基板安裝到燈珠板散熱座上時，如緊固螺釘所作用的位置不均勻，則會造成基板翹曲，相反，則會提高成本。設置通槽后，能防止基板因緊固螺釘?shù)淖饔枚a生翹曲，設置連接部能使基板為一整體結構。作為改進，燈珠板散熱座的底面和側面設有撒熱片。設置散熱片能提高散熱效果， 從而提高LED混色燈的使用壽命。作為改進，后蓋和燈珠板安裝座之間安裝有電路板，電路板上安裝有風扇，在后蓋上與風扇位置對應處設有排風口。用風扇和散熱片對LED混色燈進行雙重散熱，以提高散熱效果。作為改進，燈珠板安裝座上安裝有馬達，馬達的輸出軸穿過基板、聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。所述的馬達用于改變變焦鏡安裝板的前后位置，從而達到變焦的目的。
圖1為LED混色燈的立體圖。圖2為LED混色燈的分解圖。圖3為LED混色的剖視圖。圖4為LED混色燈光學部分的結構圖。圖5為LED混色燈光學部分的分解圖。圖6為燈珠板散熱座正面的立體圖。圖7為燈珠板散熱座背面的立體圖。圖8為基板的立體圖。圖9為聚光透鏡安裝板的立體圖。圖10為變焦鏡安裝板的立體圖。圖11為燈筒體的立體圖。圖12為后蓋的立體圖。圖13為光學系統(tǒng)的示意圖。圖14為當LED發(fā)光源發(fā)光時第一微透鏡和第二微透鏡所形成的光路圖。圖15為聚光透鏡的立體圖。圖16為聚光透鏡的剖視圖。圖17為變焦鏡的立體圖。圖18為格柵板的立體圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1至圖3所示，LED混色燈包括燈架1，燈架由底座101和支架102組成，支架 102設置在底座101上，所述的支架102為U形結構。支架102上樞接有燈珠板散熱座3， 燈珠板散熱座3的下端安裝有后蓋4。如圖6和圖7所示，燈珠板散熱座3的上端部具有容置空間301，燈珠板散熱座3的底面和側面設有撒熱片302，在燈珠板散熱座302的底面上設有供馬達安裝的安裝位303。如圖2和圖3所示，容置空間301內安裝有基板5，基板上安裝有LED ；在基板5的前方通過連接柱安裝有聚光透鏡安裝板6，聚光透鏡安裝板6的前方設有變焦鏡安裝板7， 變焦鏡安裝板7的前方設有燈筒體8，在燈珠板散熱座3上位于燈筒體8的前方安裝有鏡片 9，所述的容置空間和鏡片9圍成一封閉的空腔，聚光透鏡安裝板6、變焦鏡安裝板7、燈筒體 8均位于封閉的空腔內。容置空間301的側壁上設有前后延伸的第二定位柱304。如圖2至圖5所示，聚光透鏡安裝板6上安裝有一個以上的聚光透鏡10 ；變焦鏡安裝板7上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡11，變焦鏡11與聚光透鏡10在前后位置上相對應，在變焦鏡安裝板7內位于變焦鏡11的前方設有格柵板12。如圖15和圖16所示，聚光透鏡1001出光面1004上的由二個以上的第一微透鏡 1002組成的第一微透鏡組，在聚光透鏡上設有向內凹陷的容置腔1005，容置腔1005用于容納LED，LED由一個以上的芯片組成，其中，LED中的芯片可以為同一顏色，也可以為不同顏色，在混色光斑的側壁1006上設有第一定位柱1007。如圖17所示，所述的變焦鏡11包括變焦鏡體1101及設在變焦鏡體出光面上的與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等的位置相對應的第二微透鏡1102，變焦鏡體1101周邊向外延伸有凸緣1103，凸緣1103的上表面上設有定位凸起1104，凸緣的邊緣上設有定位凹槽 1105。如圖18所示，格柵板12上設有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔1201，格柵板的邊緣上設有與定位凸起1104位置對應的第三定位槽1202，所述的第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，所述的格柵板邊緣上開有定位凹槽1203，在安裝格柵板12時，使定位凹槽 1203與定位凹槽1105前后對正，以保證格柵孔1201與第二微透鏡的位置一一對應。如圖8所示，基板5上開有一圈以上的通槽501，通槽501內設有連接部502，基板5的外緣設有卡槽503。在安裝基板5時，將卡槽503對準第二定位柱304，沿第二定位柱304將基板5放置到容置空間301的底部，然后，用螺釘固定，在固定基板5時，由于設置了通槽501，因此，能防止基板受力有翹曲，以保證基板安裝后的平整度，另外，設置連接部 502能使基板連為一體。如圖9所示，聚光透鏡安裝板6上開有孔601，用于安裝固定聚光透鏡10，在孔601 的外壁上開有第一定位槽602，當聚光透鏡10安裝好后，第一定位柱1007卡置在第一定位槽602內，防止聚光透鏡10旋轉；所述的聚光透鏡安裝板的邊緣上開有第四定位槽603，在安裝聚光透鏡安裝板時，使第四定位槽603與第二定位柱304對正，并將聚光透鏡安裝板置于容置空間301內，然后，用連接柱將聚光透鏡安裝板和基板連接在一起。如圖10所示，變焦鏡安裝板7上開有孔701，用于安裝固定變焦鏡11和格柵板12， 在孔701的外壁上開有第二定位槽702，當變焦鏡安裝好后，定位凸起1004卡置在第二定位槽702內，且第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，防止變焦鏡11旋轉；所述的變焦鏡安裝板的邊緣上開有第五定位槽703，在安裝變焦鏡安裝板時，使第五定位槽703與第二定位柱304對正，并將變焦鏡安裝板置于容置空間301內。燈珠板安裝座上的安裝位303上安裝有馬達13，馬達13的輸出軸131穿過基板、 聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。通過馬達的工作驅動變焦鏡安裝板7運動，從而達到變焦的目的。如圖11所示，燈筒體8上設有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對應的燈筒孔801，在燈筒體8是外邊緣上開有第六定位槽802。在安裝燈筒體8時，使第六定位槽802與第二定位柱304對正，并將燈筒體置于容置空間301內。如圖2所示，后蓋4和燈珠板安裝座3之間安裝有電路板14，電路板14上安裝有風扇15，如圖12所示，后蓋4具有連接耳401，后蓋4通過連接耳401固定到燈珠板安裝座3上，在后蓋的底部設有排風口 402。這樣能提高散熱效果，以延長整個LED混色燈的使用壽命。當LED混色燈工作時，如圖13至圖14所示，聚光透鏡將LED發(fā)散的光線聚集混色， 并通過第一微透鏡組，將光線聚焦在第一微透鏡后方，形成與第一微透鏡數(shù)量相等的微小光斑點，這些光斑點在與光軸垂直的平面A上，每個第二微透鏡對應一個微小光斑點，對于第二微透鏡來說，微小光斑點就是一個點光源；通過調整第二微透鏡在光軸方向的位置，改變出射光束角度，實現(xiàn)變焦。所述的第二微透鏡1102的數(shù)量和位置與第一微透鏡1002 的數(shù)量和位置必須一一對應，以實現(xiàn)對每個第一微透鏡射出的光進行再一次聚焦，從而形成在實際中所需要的色彩均勻性好的光斑。
權利要求1.一種LED混色燈，包括燈架，燈架上樞接有燈珠板散熱座，燈珠板散熱座的下端安裝有后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內安裝有基板，基板上安裝有LED ； 在基板的前方設有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設有變焦鏡安裝板；其特征在于 聚光透鏡安裝板上安裝有一個以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對應；聚光透鏡出光面上有由二個以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對應。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于第一微透鏡組中的每個第一微透鏡曲率相等，第二微透鏡組中的每個第二微透鏡曲率相等，第一微透鏡和第二微透鏡為正透鏡；第一微透鏡組中的每個第一微透都處于同一平面上，第二微透鏡組中的每個第二微透鏡都處于同一平面上。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于聚光透鏡的側壁上設有第一定位柱，聚光透鏡安裝板上設有容納第一定位柱的第一定位槽；變焦鏡體的周邊向外延伸有凸緣，凸緣的上表面上設有定位凸起，變焦鏡安裝板上設有容納定位凸起的第二定位槽，凸緣的邊緣上設有定位凹槽。
4.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于變焦鏡安裝板上位于變焦鏡的前方設有與變焦鏡數(shù)量相等的格柵板，格柵板上設有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔，格柵板的邊緣上設有與定位凸起位置對應的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。
5.根據(jù)權利要求4所述的LED混色燈，其特征在于在容置空間內位于格柵板的前方設有燈筒體，燈筒體上設有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對應的燈筒孔。
6.根據(jù)要求1或5所述的LED混色燈，其特征在于容置空間的側壁上設有前后延伸的第二定位柱，在聚光透鏡安裝板的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在變焦鏡安裝板的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在燈筒體的邊緣上設有卡置在第二定位柱上的第六定位槽。
7.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于基板上開有一圈以上的通槽，通槽內設有連接部。
8.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于燈珠板散熱座的底面和側面設有撒熱片。
9.根據(jù)權利要求8所述的LED混色燈，其特征在于后蓋和燈珠板安裝座之間安裝有電路板，電路板上安裝有風扇，在后蓋上與風扇位置對應處設有排風口。
10.根據(jù)權利要求1所述的LED混色燈，其特征在于燈珠板安裝座上安裝有馬達，馬達的輸出軸穿過基板、聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種LED混色燈，包括燈架、燈珠板散熱座、后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內安裝有基板；在基板的前方設有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設有變焦鏡安裝板；聚光透鏡安裝板上安裝有一個以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對應；聚光透鏡出光面上有由二個以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對應。該LED混色燈的光斑色彩均勻性好。
文檔編號F21V29/02GK202203845SQ201120280088
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者李春榮 申請人:廣州市雅江光電設備有限公司