基于rgbw多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，包括燈體和設置于燈體底部的彩色光源，所述燈體包括聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組，所述聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組之間的距離可調(diào)，所述聚光透鏡組包括全內(nèi)反射透鏡和散光復眼陣列，所述調(diào)光透鏡組包括由多個凹透鏡排布組成的聚光復眼陣列，可將將來自全內(nèi)反射透鏡的光線進行分布式均勻化處理，而且因為散光復眼陣列和聚光復眼陣列之間的距離是可調(diào)的，因此不僅能實現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過調(diào)節(jié)散光復眼陣列和聚光復眼陣列之間的距離可實現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對于多燈珠RGBW光源來說，各LED燈珠在單獨控制電流的情況下，混光后可以達到幾乎所有CIE色坐標顏色。
【專利說明】基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種應用于RGBW多種顏色混光的二次LED透鏡，特別是基于RGBW/RGB多種顏色LED均勻混光的可調(diào)光強角度組合透鏡。
【背景技術】
[0002]在LED封裝及照明產(chǎn)品中，透鏡改變并優(yōu)化LED光場分布，增強光的使用效率和發(fā)光效率，對于提高照明性能起到了至關重要的作用。LED透鏡分為一次透鏡和二次透鏡。一次透鏡是直接封裝(或粘合)在LED芯片支架上，與LED成為一個整體。一般用PMMA、PC、光學玻璃、硅膠等材料。而二次透鏡與LED是兩個獨立的物體，但它們在應用時卻密不可分，二次透鏡可將LED光源的發(fā)光角度再次匯聚光成5°至160°之間的任意想要的角度，光場的分布主要可分為:圓形、橢圓形、矩形；二次透鏡材料一般用光學級PMMA或者PC ;在特殊情況下可選擇玻璃，而目前市面上的二次透鏡包括穿透式(凸透鏡)和折反射式(全內(nèi)反射透鏡:錐型或杯型)，對于穿透式二次透鏡，當LED光線經(jīng)過透鏡的一個曲面(雙凸有個曲面)時光線會發(fā)生折射而聚光，而且當調(diào)整透鏡與LED之間的距離時，出光角度也會變化(角度與距離成反比)，經(jīng)過光學設計的透鏡光斑將會非常均勻，但由于透鏡直徑和透鏡模式的限制，LED的光利用率不高及光斑邊緣有比較明顯的黃邊；一般應用在大角度(50°以上)的聚光，如臺燈、吧燈等室內(nèi)照明燈具；但對于多燈珠RGBW光源卻無法實現(xiàn)均勻混光，而且光源利用率低，以至于光效差(參照圖1所示)。對于折反射式二次透鏡，透鏡的設計在正前方用穿透式聚光，而錐形面又可以將側(cè)光全部收集并反射出去，而這兩種光線的重疊(角度相同)就可得到比較完善的光線利用與較好的光斑效果；也可在錐形透鏡表面做些改變，可設計成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。但對于多燈珠RGBW光源卻也無法實現(xiàn)均勻混光。另外，通過設置口徑大的反射杯效率雖然有所提高，但結(jié)構占用空間大，也仍然無法實現(xiàn)均勻混光。
[0003]因此，針對目前LED 二次透鏡存在的問題，急需解決以上問題，設計出一種光源利用率好，光效高，且結(jié)構緊湊的二次LED透鏡，以實現(xiàn)多燈珠RGBW光源的均勻混光，從而提高照明效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能實現(xiàn)多燈珠RGBW光源的均勻混光，從而提高照明效果的一種基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡。
[0005]本發(fā)明解決其問題所采用的技術方案是:
基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，包括燈體和設置于燈體底部的彩色光源，所述彩色光源為紅色LED燈珠、綠色LED燈珠、藍色LED燈珠、白色LED燈珠的中的一種或多種組合，所述燈體包括聚光透鏡組和設置于聚光透鏡外的調(diào)光透鏡組，所述聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組之間的距離可調(diào)，所述聚光透鏡組包括全內(nèi)反射透鏡和設置于全內(nèi)反射透鏡表面、由多個凸透鏡排布組成的散光復眼陣列，所述調(diào)光透鏡組包括由多個凹透鏡排布組成的聚光復眼陣列。
[0006]進一步，所述聚光透鏡組上還設置有套接在彩色光源上的散光腔。通過散光腔，能對來自彩色光源上的光線更好地散射至全內(nèi)反射透鏡的反射壁上，讓光線能更好地分布在散光復眼陣列上，提高顏色的勻光效果。
[0007]進一步，所述散光腔為外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺結(jié)構。通過采用散光腔的外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺結(jié)構，散光效果好而且結(jié)構簡單。
[0008]進一步，所述全內(nèi)反射透鏡為外頂面大，內(nèi)底面小的圓臺結(jié)構，所述全內(nèi)反射透鏡包括作為全內(nèi)反射透鏡側(cè)壁的全內(nèi)反射部。
[0009]進一步，所述聚光復眼陣列上的凹透鏡與散光復眼陣列上的凸透鏡一一對應。
[0010]進一步，所述聚光復眼陣列上凹透鏡的凹陷部分與散光復眼陣列上的凸透鏡的凸起部分相互吻合。聚光復眼陣列上的凹透鏡與散光復眼陣列上的凸透鏡一一對應且相互吻合的方式，能使聚光復眼陣列和散光復眼陣列完全貼合，實現(xiàn)更好的調(diào)光和勻光效果。
[0011]進一步，所述散光復眼陣列和聚光復眼陣列相互平行。當散光復眼陣列和聚光復眼陣列相互平行時，其勻光效果最好。
[0012]進一步，所述聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組之間的距離通過微電機進行調(diào)節(jié)。通過微電機來調(diào)節(jié)聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組之間的距離，其調(diào)控的精度高，對于透鏡的控制更為準確及方便。
[0013]具體地，所述散光復眼陣列和聚光復眼陣列之間的可調(diào)距離為3.0至8.0 mm。
[0014]進一步，所述散光復眼陣列和全內(nèi)反射透鏡為一體成型結(jié)構。采用一體成型的結(jié)構，能減少生產(chǎn)過程中的裝配零件、提高裝配效率，而且能減少光在傳播過程中產(chǎn)生的損耗，其發(fā)光效果更佳。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的一種基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，為帶調(diào)光結(jié)構的LED 二次透鏡，彩色光源發(fā)射出來的光線經(jīng)全內(nèi)反射透鏡反射后向外進行透射準直光線，由于全內(nèi)反射透鏡表面設置有由多個凸透鏡排布組成的散光復眼陣列，每個凸透鏡均能對進入的光線進行散光，因此散光復眼陣列能將來自全內(nèi)反射透鏡的光線進行分布式均勻化處理，讓彩色光源發(fā)出的各種顏色的光線能發(fā)散往不同的方向，極大地實現(xiàn)勻光，而且調(diào)光透鏡組設置有由多個凹透鏡排布組成的聚光復眼陣列，對來自散光復眼陣列的發(fā)散光線進行聚光，進一步達到各種顏色均勻混光的效果，因為散光復眼陣列和聚光復眼陣列之間的距離是可調(diào)的，因此本發(fā)明不僅能實現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過調(diào)節(jié)散光復眼陣列和聚光復眼陣列之間的距離可實現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對于多燈珠RGBW光源來說，各LED燈珠在單獨控制電流的情況下，混光后可以達到幾乎所有CIE色坐標顏色。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡的側(cè)視圖；
圖2是本發(fā)明基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡的結(jié)構分解圖；
圖3是本發(fā)明聚光透鏡組的立體結(jié)構示意圖；
圖4是本發(fā)明聚光透鏡組的俯視圖； 圖5是圖4A-A的剖面視圖；
圖6是本發(fā)明調(diào)光透鏡組的底面立體圖；
圖7是本發(fā)明調(diào)光透鏡組的正面立體圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1-圖7，本發(fā)明的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，包括燈體和設置于燈體底部的彩色光源1，所述彩色光源I為紅色LED燈珠、綠色LED燈珠、藍色LED燈珠、白色LED燈珠的中的一種或多種組合，所述燈體包括聚光透鏡組2和設置于聚光透鏡外的調(diào)光透鏡組3，所述聚光透鏡組2和調(diào)光透鏡組3之間的距離可調(diào)。
[0019]所述聚光透鏡組2包括全內(nèi)反射透鏡201和設置于全內(nèi)反射透鏡201表面、由多個凸透鏡202排布組成的散光復眼陣列203，所述全內(nèi)反射透鏡201為外頂面大，內(nèi)底面小的圓臺結(jié)構,所述全內(nèi)反射透鏡201包括作為全內(nèi)反射透鏡201側(cè)壁的全內(nèi)反射部205,所述聚光透鏡組2上還設置有套接在彩色光源I上的散光腔204，通過散光腔204，能對來自彩色光源I上的光線更好地散射至全內(nèi)反射透鏡201的反射部上，讓光線能更好地分布在散光復眼陣列203上，提高顏色的勻光效果。。
[0020]所述調(diào)光透鏡組3包括由多個凹透鏡301排布組成的聚光復眼陣列302，所述聚光復眼陣列302上的凹透鏡301與散光復眼陣列203上的凸透鏡202 —一對應，聚光復眼陣列302上凹透鏡301的凹陷部分與散光復眼陣列203上的凸透鏡202的凸起部分相互吻
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[0021]本發(fā)明，為帶調(diào)光結(jié)構的LED 二次透鏡，彩色光源I發(fā)射出來的光線經(jīng)全內(nèi)反射透鏡201反射后向外進行透射準直光線，由于全內(nèi)反射透鏡201表面設置有由多個凸透鏡202排布組成的散光復眼陣列203，每個凸透鏡202均能對進入的光線進行散光，因此散光復眼陣列203能將來自全內(nèi)反射透鏡201的光線進行分布式均勻化處理，讓彩色光源I發(fā)出的各種顏色的光線能發(fā)散往不同的方向，極大地實現(xiàn)勻光，而且調(diào)光透鏡組3設置有由多個凹透鏡301排布組成的聚光復眼陣列302，對來自散光復眼陣列203的發(fā)散光線進行聚光，進一步達到各種顏色均勻混光的效果，聚光復眼陣列302上的凹透鏡301與散光復眼陣列203上的凸透鏡202 —一對應且相互吻合的方式，能使聚光復眼陣列302和散光復眼陣列203完全貼合，實現(xiàn)更好的調(diào)光和勻光效果。因為散光復眼陣列203和聚光復眼陣列302之間的距離是可調(diào)的，因此本發(fā)明不僅能實現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過調(diào)節(jié)散光復眼陣列203和聚光復眼陣列302之間的距離可實現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對于多燈珠RGBW光源來說，各LED燈珠在單獨控制電流的情況下，混光后可以達到幾乎所有CIE色坐標顏色。
[0022]進一步，所述散光腔204為外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺結(jié)構。通過采用散光腔204的外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺結(jié)構，散光效果好而且結(jié)構簡單。
[0023]進一步，所述散光復眼陣列203和聚光復眼陣列302相互平行。當散光復眼陣列203和聚光復眼陣列302相互平行時，其勻光效果最好。
[0024]進一步，所述聚光透鏡組2和調(diào)光透鏡組3之間的距離通過微電機進行調(diào)節(jié)。通過微電機來調(diào)節(jié)聚光透鏡組2和調(diào)光透鏡組3之間的距離，其調(diào)控的精度高，對于透鏡的控制更為準確及方便。
[0025]具體地，所述散光復眼陣列203和聚光復眼陣列302之間的可調(diào)距離為3.0至8.0mmD
[0026]進一步，所述散光復眼陣列203和全內(nèi)反射透鏡201為一體成型結(jié)構。采用一體成型的結(jié)構，能減少生產(chǎn)過程中的裝配零件、提高裝配效率，而且能減少光在傳播過程中產(chǎn)生的損耗，其發(fā)光效果更佳。
[0027]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術效果，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:包括燈體和設置于燈體底部的彩色光源(I )，所述彩色光源(I)為紅色LED燈珠、綠色LED燈珠、藍色LED燈珠、白色LED燈珠的中的多種組合，所述燈體包括聚光透鏡組(2)和設置于聚光透鏡外的調(diào)光透鏡組(3)，所述聚光透鏡組(2)和調(diào)光透鏡組(3)之間的距離可調(diào)，所述聚光透鏡組(2)包括全內(nèi)反射透鏡(201)和設置于全內(nèi)反射透鏡(201)表面、由多個凸透鏡(202)排布組成的散光復眼陣列(203)，所述調(diào)光透鏡組(3)包括由多個凹透鏡(301)排布組成的聚光復眼陣列(302)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光透鏡組(2)上還設置有套接在彩色光源(I)上的散光腔(204)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述散光腔(204)為外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺結(jié)構。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述全內(nèi)反射透鏡(201)為外頂面大，內(nèi)底面小的圓臺結(jié)構，所述全內(nèi)反射透鏡(201)包括作為全內(nèi)反射透鏡(201)側(cè)壁的全內(nèi)反射部(205)。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光復眼陣列(302)上的凹透鏡(301)與散光復眼陣列(203)上的凸透鏡(202)--對應。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光復眼陣列(302)上凹透鏡(301)的凹陷部分與散光復眼陣列(203)上的凸透鏡(202)的凸起部分相互吻合。
7.根據(jù) 權利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復眼陣列(203)和聚光復眼陣列(302)相互平行。
8.根據(jù)權利要求1或7所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光透鏡組(2)和調(diào)光透鏡組(3)之間的距離通過微電機進行調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權利要求8所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復眼陣列(203)和聚光復眼陣列(302)之間的可調(diào)距離為3.0至8.0 mm。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復眼陣列(203)和全內(nèi)反射透鏡(201)為一體成型結(jié)構。
【文檔編號】F21Y101/02GK103542370SQ201310521946
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年10月29日
【發(fā)明者】李陽 申請人:江門吉華光電精密有限公司