專利名稱：聚光導(dǎo)光柱及其led聚光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光柱，尤其涉及一種與LED模組配合使用的聚光導(dǎo)光柱，同時也涉及使用該聚光導(dǎo)光柱的LED聚光燈，屬于影視照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，LED聚光燈一般均直接采用大功率LED模組作為光源，通過在光源正面安裝非球面透鏡，在燈體前端出光口位置裝設(shè)菲涅爾透鏡制成LED聚光燈。但是，由于加工工藝等原因，LED模組存在色溫一致性差、發(fā)光角度過大等問題。當(dāng)LED模組直接用于LED聚光燈時，會影響燈具的光斑質(zhì)量，尤其在聚光狀態(tài)會出現(xiàn)光斑色溫、照度不勻，甚至出現(xiàn)色塊現(xiàn)象，光斑質(zhì)量明顯下降。另外，由于LED模組發(fā)光角度過大，當(dāng)LED模組直接作為光源使用時，邊緣的光線無法得到有效利用，造成燈具效率降低，影響LED聚光燈的節(jié)能效果。在專利號為ZL 200920214121. O的中國實(shí)用新型專利中，公開了一種全角LED透鏡，其包括基座、LED發(fā)光顆粒以及透鏡。該透鏡包括一準(zhǔn)直段，用以將LED燈發(fā)出的光線匯聚到與透鏡中心線平行方向；一導(dǎo)光段，用以傳輸經(jīng)準(zhǔn)直段匯聚后的光線；以及一發(fā)散段，用以將光線經(jīng)過若干次反射和/或折射后以不同角度向透鏡外發(fā)射；其中，所述發(fā)散段底部為中空結(jié)構(gòu)，外側(cè)環(huán)繞發(fā)散段本體設(shè)置復(fù)數(shù)個傾斜角度不同的鋸齒螺線，內(nèi)側(cè)中空，呈喇叭狀，其邊緣為階梯狀，階梯狀界面的垂直法線與中心線的角度大于等于透鏡材料的臨界角。該全角度LED透鏡可以實(shí)現(xiàn)接近360度范圍內(nèi)的光線照射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種與LED模組配合使用的聚光導(dǎo)光柱。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供使用該聚光導(dǎo)光柱的LED聚光燈。為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案—種聚光導(dǎo)光柱，包括柱狀的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體具有出光面和入光面，其特征在于所述出光面是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。進(jìn)一步地，所述微透鏡是球面透鏡。進(jìn)一步地，所述微透鏡是非球面透鏡。較優(yōu)地，所述微透鏡陣列和所述導(dǎo)光體一體壓鑄成型。較優(yōu)地，所述微透鏡陣列與所述導(dǎo)光體分別成型，所述微透鏡陣列固定在所述導(dǎo)光體的出光面一端。較優(yōu)地，所述導(dǎo)光體是空心筒狀柱體。進(jìn)一步地，在所述筒狀導(dǎo)光體的內(nèi)壁鍍有反射膜，形成光學(xué)反射面。較優(yōu)地，所述微透鏡陣列是由多個微透鏡在同一個平面內(nèi)排列而成的陣列。
—種LED聚光燈,包括LED模組和聚光導(dǎo)光柱,所述聚光導(dǎo)光柱包括柱狀的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體具有出光面和入光面，所述LED模組安裝在所述聚光導(dǎo)光柱的入光面一側(cè)，其特征在于所述聚光導(dǎo)光柱的出光面是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。其中較優(yōu)地，所述LED模組含有多色LED光源。本發(fā)明提供了一種聚光導(dǎo)光柱，具有柱狀的導(dǎo)光體，可以使LED模組發(fā)出的所有光線在導(dǎo)光柱內(nèi)部經(jīng)過多次反射后射出，使得射出光線柔和，光斑均勻，亮度、色溫一致性好，而且使LED光源發(fā)出的邊緣光線得到充分利用。此外，該聚光導(dǎo)光柱在導(dǎo)光柱的出光面設(shè)置有微透鏡陣列，該微透鏡陣列由多個直徑很小的微透鏡緊密排列而成，相當(dāng)于一個由數(shù)個凸透鏡組成的聚光鏡，可以對由導(dǎo)光柱內(nèi)部射出的光線起到準(zhǔn)直聚光的作用，使輸出的光能控制在較小的角度范圍之內(nèi)，提高了燈具整體的光效。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明所提供的聚光導(dǎo)光柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為聚光導(dǎo)光柱的微透鏡陣列示意圖；圖3為圖I所示聚光導(dǎo)光柱的I部放大圖；圖4為圖2所示微透鏡陣列的I ’部放大圖；圖5為聚光導(dǎo)光柱光路示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于LED聚光燈的聚光導(dǎo)光柱，可以與LED模組配合使用。如圖I所示，一種聚光導(dǎo)光柱，包括柱狀的導(dǎo)光體1，導(dǎo)光體I的橫截面的形狀可以是圖2所示的圓形或者多邊形。導(dǎo)光體I的兩個端面分別為入光面4和出光面2。其中，出光面2是由多個微透鏡3組成的微透鏡陣列。在LED聚光燈中，LED模組安裝于導(dǎo)光體I的入光面4一側(cè)，LED模組的入射光從入光面4入射，通過導(dǎo)光體I內(nèi)部，并穿過出光面2射出到外部。圖I是聚光導(dǎo)光柱的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖I中微透鏡陣列的示意圖，圖3是圖I中I部放大圖，圖4是圖2中Γ部的放大圖。結(jié)合圖I到圖4可知，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該聚光導(dǎo)光柱的導(dǎo)光體I是圓柱體，較優(yōu)地，該圓柱體的長度大于入光面4和出光面2的半徑。該聚光導(dǎo)光柱的出光面2是由數(shù)量眾多的微透鏡3緊密排列而成的圓形的微透鏡陣列(見圖2和圖3)。微透鏡3是小直徑的球面透鏡或者非球面透鏡。從而，該出光面2相當(dāng)于一個由多個凸透鏡組成的聚光鏡。當(dāng)LED模組發(fā)射的光線，由聚光導(dǎo)光柱入光面4進(jìn)入導(dǎo)光體I內(nèi)部后，入射光線經(jīng)過多次反射后射出，在出光面2被準(zhǔn)直和聚光，能使射出的光線更加均勻地照射到被照物體，從而提高光線利用率。該聚光導(dǎo)光柱由透明的光學(xué)材料制成，可以是由光學(xué)樹脂或者光學(xué)玻璃材質(zhì)制成。該聚光導(dǎo)光柱中的導(dǎo)光體I和微透鏡陣列可以一體成型，如用光學(xué)玻璃材質(zhì)以壓鑄的方式制成導(dǎo)光體I和微透鏡陣列一體成型的聚光導(dǎo)光柱。該聚光導(dǎo)光柱中的導(dǎo)光體I和微透鏡陣列還可以分別成型后固定在一起，如將微透鏡陣列膠合安裝在導(dǎo)光體I的出光面2上。其中，導(dǎo)光體I可以是實(shí)心的柱狀體，也可以是空心的筒狀柱體。較優(yōu)地，在筒狀導(dǎo)光體內(nèi)壁上鍍一層反射膜形成光學(xué)反射面，從而使得照射到筒狀導(dǎo)光體內(nèi)壁上的光線全部得到反射。此外，該單獨(dú)成型的微透鏡陣列是由多個微透鏡組成的陣列，該陣列由多個微透鏡在同一個平面內(nèi)緊密排列而成，該陣列整體呈現(xiàn)為一個厚度極小的薄片狀的平面，或者呈現(xiàn)為一種很薄的弧度很小的近似于平面的曲面，在此，將這種微透鏡陣列命名為薄片狀的微透鏡陣列。將該薄片狀的微透鏡陣列直接膠合至筒狀柱體的一端(出光面2)，制得聚光導(dǎo)光柱。將LED模組安裝在該筒狀柱體的另一端，LED模組發(fā)射的光線，在筒狀導(dǎo)光體內(nèi)部，經(jīng)過鍍有反射膜的內(nèi)壁多次反射后，從聚光導(dǎo)光柱端部的微透鏡陣列射出，照射到被照物體上。該聚光導(dǎo)光柱可以使LED模組的光斑變得均勻，使得光線柔和。而且，該聚光導(dǎo)光柱可以充分利用LED光源的外圍光線，使得整個燈具的照度和色溫得到提高。在此，以LED模組中的LED光源5的光路為例，對聚光導(dǎo)光柱的作用做詳 細(xì)說明。如圖5所示，LED光源5位于LED模組中心，射出的光束是以外側(cè)光線a、a'為母線的圓錐形光束。以光線a和光線a'為代表的最外圍光線，在導(dǎo)光體I內(nèi)部發(fā)生多次反射后，從出光面2射出，最終照射到被射物6上。而其他內(nèi)部的所有光線，也經(jīng)過若干次反射后照射到被照物6上，特別是兩側(cè)光全部反射得到利用，進(jìn)入出光面，從而將寬角度的散射光修整為窄光束，充分利用了邊緣流失的光線。同理，LED模組中的其他光源發(fā)射的光線，經(jīng)過導(dǎo)光體I內(nèi)部多次反射后射出。LED模組中所有光源發(fā)射的光線，最終相互疊加在一起，照射到被射物6上，從而使得從LED模組照射到被射物6上的光斑更加清晰均勻。從上述光路描述中可知,相對于以LED模組直接作為光源,和該聚光導(dǎo)光柱一起使用的LED光源發(fā)射的諸如a、a' —樣的外圍光線，在經(jīng)過聚光導(dǎo)光柱多次反射后得到了充分利用，從而增加了光線的利用率，提高了 LED聚光燈整體的光效。由此,本發(fā)明還提供了一種LED聚光燈,包含LED模組和上述聚光導(dǎo)光柱。該聚光導(dǎo)光柱包括柱狀的導(dǎo)光體I，該導(dǎo)光體I具有出光面2和入光面4,該聚光導(dǎo)光柱的出光面2是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。該LED模組安裝在該聚光導(dǎo)光柱入光面4 一側(cè)，和聚光導(dǎo)光柱一起作為LED聚光燈的光源。當(dāng)LED模組是由多色LED光源組成時，各色LED光源發(fā)出的光線經(jīng)過該聚光導(dǎo)光柱分別反射并相互疊加后從出光面射出到被照物體。該聚光導(dǎo)光柱可以起到混光的作用，使得射出光線更加柔和，亮度、色溫一致性好。本發(fā)明提供的聚光導(dǎo)光柱，可以和LED模組一起用于LED聚光燈中。該聚光導(dǎo)光柱具有柱狀的導(dǎo)光體和由微透鏡陣列構(gòu)成的出光面。將LED模組安裝于聚光導(dǎo)光柱的入光面一側(cè)，LED模組發(fā)射的光線在聚光導(dǎo)光柱內(nèi)部經(jīng)過多次反射后從出光面射出。該聚光導(dǎo)光柱使LED光源邊緣的光線得到充分利用，節(jié)約了光源能量。并且，該聚光導(dǎo)光柱利用出光面的微透鏡陣列對從出光面射出的光線進(jìn)行了準(zhǔn)直聚光，使得射出的光能控制在較小的角度以內(nèi)，使得光斑的照度得到增加。因此，該聚光導(dǎo)光柱不僅使得光源邊緣的光線得到利用，節(jié)約了光源的能量，并同時克服了 LED光源出光色溫不均的不足，使得LED模組色溫、照度均勻，光斑清晰，中心照度增加，提高了 LED聚光燈的整體光效。顯然，上述實(shí)施例僅是為清楚說明本發(fā)明所做的舉例，并非對本發(fā)明實(shí)施方式的限制。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在此基礎(chǔ)上所做的任何變化，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種聚光導(dǎo)光柱，包括柱狀的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體具有出光面和入光面，其特征在于: 所述出光面是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。
2.如權(quán)利要求I所述的聚光導(dǎo)光柱，其特征在于 所述微透鏡是球面透鏡。
3.如權(quán)利要求I所述的聚光導(dǎo)光柱，其特征在于 所述微透鏡是非球面透鏡。
4.如權(quán)利要求I所述的聚光導(dǎo)光柱，其特征在于 所述微透鏡陣列和所述導(dǎo)光體一體壓鑄成型。
5.如權(quán)利要求I所述的聚光導(dǎo)光柱，其特征在于 所述微透鏡陣列與所述導(dǎo)光體分別成型，所述微透鏡陣列固定在所述導(dǎo)光體的出光面一端。
6.如權(quán)利要求5所述的聚光導(dǎo)光柱,其特征在于 所述導(dǎo)光體是空心筒狀柱體。
7.如權(quán)利要求6所述的聚光導(dǎo)光柱,其特征在于 在所述筒狀導(dǎo)光體的內(nèi)壁鍍有反射膜，形成光學(xué)反射面。
8.如權(quán)利要求5所述的聚光導(dǎo)光柱,其特征在于 所述微透鏡陣列是由多個微透鏡在同一個平面內(nèi)排列而成的陣列。
9.一種LED聚光燈,包括LED模組和聚光導(dǎo)光柱,所述聚光導(dǎo)光柱包括柱狀的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體具有出光面和入光面，所述LED模組安裝在所述聚光導(dǎo)光柱的入光面一側(cè)，其特征在于 所述聚光導(dǎo)光柱的出光面是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。
10.如權(quán)利要求9所述的LED聚光燈，其特征在于 所述LED模組含有多色LED光源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚光導(dǎo)光柱及其LED聚光燈。該聚光導(dǎo)光柱具有柱狀的導(dǎo)光體，該導(dǎo)光體具有入光面和出光面，其中，該出光面是由多個微透鏡組成的微透鏡陣列。使用時，LED模組安裝于該聚光導(dǎo)光柱的入光面一側(cè)。該聚光導(dǎo)光柱可以使LED模組射出的光線在導(dǎo)光柱內(nèi)部經(jīng)過多次反射后射出，使得射出的光斑清晰均勻，并且該聚光導(dǎo)光柱充分利用了LED光源邊緣的光線，提高了光線的利用率。此外，該出光面對從聚光導(dǎo)光柱內(nèi)部射出的光線有準(zhǔn)直聚光的作用，可以使輸出的光能控制在較小的角度范圍之內(nèi)，提高了燈具整體的光效。
文檔編號F21V13/02GK102661575SQ201210135208
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者張國斌, 甄何平 申請人:北京星光影視設(shè)備科技股份有限公司