基于rgbw多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，包括燈體和設(shè)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(fù)眼陣列，所述調(diào)光透鏡組包括由多個(gè)凹透鏡排布組成的聚光復(fù)眼陣列，可將將來(lái)自全內(nèi)反射透鏡的光線進(jìn)行分布式均勻化處理，而且因?yàn)樯⒐鈴?fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列之間的距離是可調(diào)的，因此不僅能實(shí)現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過(guò)調(diào)節(jié)散光復(fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列之間的距離可實(shí)現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對(duì)于多燈珠RGBW光源來(lái)說(shuō)，各LED燈珠在單獨(dú)控制電流的情況下，混光后可以達(dá)到幾乎所有CIE色坐標(biāo)顏色。
【專利說(shuō)明】基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)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(qiáng)角度組合透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED封裝及照明產(chǎn)品中，透鏡改變并優(yōu)化LED光場(chǎng)分布，增強(qiáng)光的使用效率和發(fā)光效率，對(duì)于提高照明性能起到了至關(guān)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(gè)整體。一般用PMMA、PC、光學(xué)玻璃、硅膠等材料。而二次透鏡與LED是兩個(gè)獨(dú)立的物體，但它們?cè)趹?yīng)用時(shí)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(chǎng)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(xué)級(jí)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(duì)于穿透式二次透鏡，當(dāng)LED光線經(jīng)過(guò)透鏡的一個(gè)曲面(雙凸有個(gè)曲面)時(shí)光線會(huì)發(fā)生折射而聚光，而且當(dāng)調(diào)整透鏡與LED之間的距離時(shí)，出光角度也會(huì)變化(角度與距離成反比)，經(jīng)過(guò)光學(xué)設(shè)計(jì)的透鏡光斑將會(huì)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(yīng)用在大角度(50°以上)的聚光，如臺(tái)燈、吧燈等室內(nèi)照明燈具；但對(duì)于多燈珠RGBW光源卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻混光，而且光源利用率低，以至于光效差(參照?qǐng)D1所示)。對(duì)于折反射式二次透鏡，透鏡的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(duì)于多燈珠RGBW光源卻也無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻混光。另外，通過(guò)設(shè)置口徑大的反射杯效率雖然有所提高，但結(jié)構(gòu)占用空間大，也仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻混光。
[0003]因此，針對(duì)目前LED 二次透鏡存在的問(wèn)題，急需解決以上問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種光源利用率好，光效高，且結(jié)構(gòu)緊湊的二次LED透鏡，以實(shí)現(xiàn)多燈珠RGBW光源的均勻混光，從而提高照明效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能實(shí)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(qiáng)角度組合透鏡。
[0005]本實(shí)用新型解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，包括燈體和設(shè)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(lán)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(shè)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(shè)置于全內(nèi)反射透鏡表面、由多個(gè)凸透鏡排布組成的散光復(fù)眼陣列，所述調(diào)光透鏡組包括由多個(gè)凹透鏡排布組成的聚光復(fù)眼陣列。
[0007]進(jìn)一步，所述聚光透鏡組上還設(shè)置有套接在彩色光源上的散光腔。通過(guò)散光腔，能對(duì)來(lái)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(fù)眼陣列上，提高顏色的勻光效果。
[0008]進(jìn)一步，所述散光腔為外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用散光腔的外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，散光效果好而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0009]進(jìn)一步，所述全內(nèi)反射透鏡為外頂面大，內(nèi)底面小的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，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。
[0010]進(jìn)一步，所述聚光復(fù)眼陣列上的凹透鏡與散光復(fù)眼陣列上的凸透鏡一一對(duì)應(yīng)。
[0011]進(jìn)一步，所述聚光復(fù)眼陣列上凹透鏡的凹陷部分與散光復(fù)眼陣列上的凸透鏡的凸起部分相互吻合。聚光復(fù)眼陣列上的凹透鏡與散光復(fù)眼陣列上的凸透鏡一一對(duì)應(yīng)且相互吻合的方式，能使聚光復(fù)眼陣列和散光復(fù)眼陣列完全貼合，實(shí)現(xiàn)更好的調(diào)光和勻光效果。
[0012]進(jìn)一步，所述散光復(fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列相互平行。當(dāng)散光復(fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列相互平行時(shí)，其勻光效果最好。
[0013]進(jìn)一步，所述聚光透鏡組和調(diào)光透鏡組之間的距離通過(guò)微電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)微電機(jī)來(lái)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(duì)于透鏡的控制更為準(zhǔn)確及方便。
[0014]具體地，所述散光復(fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列之間的可調(diào)距離為3.0至8.0 mm。
[0015]進(jìn)一步，所述散光復(fù)眼陣列和全內(nèi)反射透鏡為一體成型結(jié)構(gòu)。采用一體成型的結(jié)構(gòu)，能減少生產(chǎn)過(guò)程中的裝配零件、提高裝配效率，而且能減少光在傳播過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，其發(fā)光效果更佳。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用的一種基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，為帶調(diào)光結(jié)構(gòu)的LED 二次透鏡，彩色光源發(fā)射出來(lái)的光線經(jīng)全內(nèi)反射透鏡反射后向外進(jìn)行透射準(zhǔn)直光線，由于全內(nèi)反射透鏡表面設(shè)置有由多個(gè)凸透鏡排布組成的散光復(fù)眼陣列，每個(gè)凸透鏡均能對(duì)進(jìn)入的光線進(jìn)行散光，因此散光復(fù)眼陣列能將來(lái)自全內(nèi)反射透鏡的光線進(jìn)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(shí)現(xiàn)勻光，而且調(diào)光透鏡組設(shè)置有由多個(gè)凹透鏡排布組成的聚光復(fù)眼陣列，對(duì)來(lái)自散光復(fù)眼陣列的發(fā)散光線進(jìn)行聚光，進(jìn)一步達(dá)到各種顏色均勻混光的效果，因?yàn)樯⒐鈴?fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列之間的距離是可調(diào)的，因此本實(shí)用新型不僅能實(shí)現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過(guò)調(diào)節(jié)散光復(fù)眼陣列和聚光復(fù)眼陣列之間的距離可實(shí)現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對(duì)于多燈珠RGBW光源來(lái)說(shuō)，各LED燈珠在單獨(dú)控制電流的情況下，混光后可以達(dá)到幾乎所有CIE色坐標(biāo)顏色。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1是本實(shí)用新型基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡的側(cè)視圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡的結(jié)構(gòu)分解圖；[0020]圖3是本實(shí)用新型聚光透鏡組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型聚光透鏡組的俯視圖；
[0022]圖5是圖4A-A的剖面視圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型調(diào)光透鏡組的底面立體圖；
[0024]圖7是本實(shí)用新型調(diào)光透鏡組的正面立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照?qǐng)D1-圖7，本實(shí)用新型的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，包括燈體和設(shè)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(lán)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(shè)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)。
[0026]所述聚光透鏡組2包括全內(nèi)反射透鏡201和設(shè)置于全內(nèi)反射透鏡201表面、由多個(gè)凸透鏡202排布組成的散光復(fù)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(tái)結(jié)構(gòu),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(shè)置有套接在彩色光源I上的散光腔204，通過(guò)散光腔204，能對(duì)來(lái)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(fù)眼陣列203上，提高顏色的勻光效果。
[0027]所述調(diào)光透鏡組3包括由多個(gè)凹透鏡301排布組成的聚光復(fù)眼陣列302，所述聚光復(fù)眼陣列302上的凹透鏡301與散光復(fù)眼陣列203上的凸透鏡202 —一對(duì)應(yīng)，聚光復(fù)眼陣列302上凹透鏡301的凹陷部分與散光復(fù)眼陣列203上的凸透鏡202的凸起部分相互吻
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[0028]本實(shí)用新型，為帶調(diào)光結(jié)構(gòu)的LED 二次透鏡，彩色光源I發(fā)射出來(lái)的光線經(jīng)全內(nèi)反射透鏡201反射后向外進(jìn)行透射準(zhǔn)直光線，由于全內(nèi)反射透鏡201表面設(shè)置有由多個(gè)凸透鏡202排布組成的散光復(fù)眼陣列203，每個(gè)凸透鏡202均能對(duì)進(jìn)入的光線進(jìn)行散光，因此散光復(fù)眼陣列203能將來(lái)自全內(nèi)反射透鏡201的光線進(jìn)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(shí)現(xiàn)勻光，而且調(diào)光透鏡組3設(shè)置有由多個(gè)凹透鏡301排布組成的聚光復(fù)眼陣列302，對(duì)來(lái)自散光復(fù)眼陣列203的發(fā)散光線進(jìn)行聚光，進(jìn)一步達(dá)到各種顏色均勻混光的效果，聚光復(fù)眼陣列302上的凹透鏡301與散光復(fù)眼陣列203上的凸透鏡202 —一對(duì)應(yīng)且相互吻合的方式，能使聚光復(fù)眼陣列302和散光復(fù)眼陣列203完全貼合，實(shí)現(xiàn)更好的調(diào)光和勻光效果。因?yàn)樯⒐鈴?fù)眼陣列203和聚光復(fù)眼陣列302之間的距離是可調(diào)的，因此本實(shí)用新型不僅能實(shí)現(xiàn)光源的均勻混光，而且通過(guò)調(diào)節(jié)散光復(fù)眼陣列203和聚光復(fù)眼陣列302之間的距離可實(shí)現(xiàn)燈具從窄角到廣角的調(diào)光，對(duì)于多燈珠RGBW光源來(lái)說(shuō)，各LED燈珠在單獨(dú)控制電流的情況下，混光后可以達(dá)到幾乎所有CIE色坐標(biāo)顏色。
[0029]進(jìn)一步，所述散光腔204為外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用散光腔204的外頂面小、內(nèi)底面大的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，散光效果好而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0030]進(jìn)一步，所述散光復(fù)眼陣列203和聚光復(fù)眼陣列302相互平行。當(dāng)散光復(fù)眼陣列203和聚光復(fù)眼陣列302相互平行時(shí)，其勻光效果最好。
[0031]進(jìn)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(guò)微電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)微電機(jī)來(lái)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(duì)于透鏡的控制更為準(zhǔn)確及方便。
[0032]具體地，所述散光復(fù)眼陣列203和聚光復(fù)眼陣列302之間的可調(diào)距離為3.0至8.0mmD
[0033]進(jìn)一步，所述散光復(fù)眼陣列203和全內(nèi)反射透鏡201為一體成型結(jié)構(gòu)。采用一體成型的結(jié)構(gòu)，能減少生產(chǎn)過(guò)程中的裝配零件、提高裝配效率，而且能減少光在傳播過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，其發(fā)光效果更佳。
[0034]以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:包括燈體和設(shè)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(lán)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(shè)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(shè)置于全內(nèi)反射透鏡(201)表面、由多個(gè)凸透鏡(202)排布組成的散光復(fù)眼陣列(203)，所述調(diào)光透鏡組(3)包括由多個(gè)凹透鏡(301)排布組成的聚光復(fù)眼陣列(302)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光透鏡組(2)上還設(shè)置有套接在彩色光源(I)上的散光腔(204)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)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(tái)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)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(tái)結(jié)構(gòu)，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(quán)利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光復(fù)眼陣列(302)上的凹透鏡(301)與散光復(fù)眼陣列(203)上的凸透鏡(202)--對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述聚光復(fù)眼陣列(302)上凹透鏡(301)的凹陷部分與散光復(fù)眼陣列(203)上的凸透鏡(202)的凸 起部分相互吻合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復(fù)眼陣列(203)和聚光復(fù)眼陣列(302)相互平行。
8.根據(jù)權(quán)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(qiáng)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(guò)微電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復(fù)眼陣列(203)和聚光復(fù)眼陣列(302)之間的可調(diào)距離為3.0至8.0 mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RGBW多種顏色均勻混光可調(diào)光強(qiáng)角度組合透鏡，其特征在于:所述散光復(fù)眼陣列(203)和全內(nèi)反射透鏡(201)為一體成型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK203586084SQ201320673255
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】李陽(yáng) 申請(qǐng)人:江門(mén)吉華光電精密有限公司