新型大功率平凸透鏡聚光燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明新型大功率平凸透鏡聚光燈包括燈殼、散熱發(fā)光組合模塊、調(diào)焦結(jié)構(gòu)模塊、顯示控制模塊和電源模塊。燈殼包括上蓋模塊、底座、前端蓋模塊、后端蓋模塊，上蓋模塊與底座之間通過(guò)滑塊導(dǎo)槽進(jìn)行連接，三者形成的整體的前端通過(guò)前固定板與前端蓋模塊連接，其后端通過(guò)后固定板與后端蓋模塊連接；散熱發(fā)光組合模塊設(shè)置在燈殼內(nèi)，包括光路模塊和散熱模塊，所述光路模塊包括COB集成光源、光源收光器以及非球面鏡、平凸鏡，該四者的中心線均在同一軸線上；電源模塊包括電源信號(hào)插件與電源，電源信號(hào)插件與電源連接，電源信號(hào)插件與顯示控制模塊連接。本發(fā)明具有大功率、低成本、高光效、拆裝方便、便于檢修、散熱能力佳且使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
新型大功率平凸透鏡聚光燈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及聚光燈，具體是一種新型大功率平凸透鏡聚光燈。
【背景技術(shù)】
[0002]聚光燈(spotlight)，是指能利用聚光鏡頭或反射鏡等進(jìn)行聚光的燈。聚光燈可以投射出高度定向性光束，它可產(chǎn)生很亮的高光區(qū)和線條鮮明、影調(diào)深暗的陰影區(qū)。
[0003]目前市場(chǎng)上聚光類燈具有多種，聚光燈的特點(diǎn)是照射光線投射的距離遠(yuǎn)，范圍明顯，光線方向性強(qiáng)，它的光斑質(zhì)量高，均勻性好，能使被照物體邊緣清晰、輪廓鮮明，是較好的局部透光效果燈具。目前螺紋透鏡聚光燈為最多，螺紋透鏡聚光燈即為菲涅爾聚光燈，其光學(xué)系統(tǒng)由菲涅爾透鏡和球面反光鏡組成，光源發(fā)光體中心位于球面反射鏡的球心位置，通過(guò)調(diào)焦機(jī)構(gòu)使光源沿著光軸方向前后移動(dòng)，來(lái)改變投射的光斑大小。菲涅爾聚光燈的照度和光斑的調(diào)焦角度范圍都非常有限。
[0004]隨著科技不斷發(fā)展，LED光源的技術(shù)十分成熟并且在很多領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。LED聚光燈以其光效好，節(jié)約能源，使用壽命長(zhǎng)，逐漸替代傳統(tǒng)鹵鎢燈光源，LED100W光效與傳統(tǒng)鹵鎢燈Ikw的基本相當(dāng)，因此LED聚光燈是目前發(fā)展的方向。但是由于光源是由多顆芯片封裝而成、或者由多顆獨(dú)立的LED在同一塊PCB板上排列而成，有正方形或者圓形排列，當(dāng)光源位于菲涅爾透鏡的焦平面位置時(shí)，菲涅爾透鏡將投射出整齊排列的LED芯片的像，光斑呈現(xiàn)多個(gè)小方塊，而不是圓形的均勻光斑，因此，會(huì)影響LED聚光燈的照射效果。雖然通過(guò)離焦可以改善光斑的形狀，但離焦后光束角就會(huì)變得比較大，而且由于色差的存在，有時(shí)光斑邊緣還會(huì)出現(xiàn)黃圈，還是會(huì)極大地影響聚光燈的照射效果。
[0005]聚光燈的光照效果和散熱問(wèn)題一直是聚光燈研究的重點(diǎn)，聚光燈的光源散熱問(wèn)題一方面會(huì)影響聚光燈的使用壽命，另一方面也會(huì)影響聚光燈的光照效果，若能將聚光燈中的光路系統(tǒng)與散熱系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，提高聚光燈的使用壽命和光照效果，對(duì)LED聚光燈的發(fā)展具有重要的研究意義。
[0006]如下對(duì)比文件公開(kāi)了幾款聚光燈:
[0007]對(duì)比文件1:CN204285014U公開(kāi)了一種LED平凸透鏡聚光燈，包括燈體外殼，在所述的燈體外殼的發(fā)光口處設(shè)置有透鏡套，在所述的透鏡套上設(shè)置有平凸透鏡;一散熱器與一光源模組相互連接置于所述的燈體外殼內(nèi)部;在所述光源模組的發(fā)光端設(shè)置有前置透鏡，一透鏡支架與所述的散熱器固定連接，在所述的透鏡支架上且位于所述前置透鏡的前方設(shè)置有一螺紋透鏡。
[0008]對(duì)比文件2: CN202017944U公開(kāi)了一種大功率LED聚光燈，包括燈體，該燈體內(nèi)設(shè)有大功率LED光源裝置，該LED光源裝置前側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)有非球面透鏡，該非球面透鏡前側(cè)配合固定有聚光平凸透鏡，所述LED光源裝置由供電控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。所述LED光源裝置包括設(shè)置于燈體內(nèi)的大功率LED光源模塊、對(duì)應(yīng)設(shè)置在該LED光源模塊前側(cè)的聚光透鏡組件和固定在LED光源模塊后側(cè)的散熱裝置，該散熱裝置和LED光源模塊均與所述供電控制系統(tǒng)連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大功率、低成本、高光效、拆裝方便、方便檢修、散熱能力佳且使用壽命長(zhǎng)的新型平凸透鏡聚光燈。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]本發(fā)明一種新型大功率平凸透鏡聚光燈，包括:燈殼、散熱發(fā)光組合模塊、調(diào)焦結(jié)構(gòu)模塊、顯示控制模塊和電源模塊；
[0012]所述燈殼包括上蓋模塊、底座、前端蓋模塊、后端蓋模塊，上蓋模塊與底座之間通過(guò)滑塊導(dǎo)槽進(jìn)行連接，上蓋模塊、滑塊導(dǎo)槽、底座三者形成的整體的前端通過(guò)前固定板與前端蓋模塊連接，其后端通過(guò)后固定板與后端蓋模塊連接；
[0013]散熱發(fā)光組合模塊設(shè)置在燈殼內(nèi)，包括光路模塊和散熱模塊，所述光路模塊包括LED光源、光源收光器以及一級(jí)鏡片、二級(jí)鏡片;所述LED光源為COB集成光源;所述一級(jí)鏡片為非球面鏡，所述二級(jí)鏡片為平凸鏡;所述平凸鏡、非球面鏡、光源收光器、COB集成光源的中心線均在同一軸線上;所述光源收光器為兩端開(kāi)口的筒體，包括進(jìn)光口、反射部分和出光口，筒體的一端為光源收光器的出光口，出光口端設(shè)有凹入筒體內(nèi)的錐形面，所述錐形面的底部形成開(kāi)口，為光源收光器的進(jìn)光口，進(jìn)光口的端面與筒體的另一端的端面處于同一水平面上，所述錐形面上設(shè)有真空鍍膜層，與錐形面一起構(gòu)成光源收光器的反射部分，所述進(jìn)光口大于出光口；
[0014]所述電源模塊包括電源信號(hào)插件與電源，電源信號(hào)插件與電源連接接入220V電壓，電源信號(hào)插件與顯示控制模塊連接。
[0015]進(jìn)一步地，
[0016]所述燈殼還包括遮光扉模塊，燈體提手模塊，后端蓋提手；
[0017]所述遮光扉模塊設(shè)置在前端蓋模塊前端;所述燈體提手模塊通過(guò)燈體提手鎖緊手柄和固定螺絲與設(shè)置在滑塊導(dǎo)槽上的燈體提手安裝模塊連接;所述后端蓋提手設(shè)置在后端蓋模塊上。
[0018]進(jìn)一步地，
[0019]所述底座的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)蓋，所述底座上還設(shè)有腳墊。
[0020]進(jìn)一步地，
[0021]所述非球面鏡通過(guò)非球面鏡壓板固定在光源收光器的出光口，非球面鏡壓板與光源收光器之間設(shè)置非球面鏡硅膠緩沖墊圈；所述平凸鏡通過(guò)前固定板固定在前端蓋模塊上，平凸鏡與前固定板之間設(shè)置平凸鏡壓片。
[0022]進(jìn)一步地，
[0023]所述光源收光器筒體的外壁上設(shè)有圓形陣列微孔，有利于光源的散熱。
[0024]進(jìn)一步地，
[0025]所述散熱模塊包括散熱器，所述散熱器通過(guò)散熱器固定支架和散熱器支撐架固定，所述光源收光器與散熱器固定支架固定連接，所述COB集成光源固定在散熱器上，所述非球面鏡固定在光源收光器的出光口 ；
[0026]以COB集成光源的發(fā)光面為基礎(chǔ)，COB集成光源與非球面鏡的距離為10± 2mm。
[0027]進(jìn)一步地，
[0028]所述光源收光器的筒體位于進(jìn)光口的一端向四周延伸形成收光器連接外沿，所述收光器連接外沿上設(shè)有固定孔，收光器通過(guò)穿過(guò)固定孔的螺柱或螺釘與散熱器固定支架固定連接。
[0029]進(jìn)一步地，
[0030]所述散熱器為熱管散熱器，所述熱管散熱器由若干豎向平行、等間距的散熱片通過(guò)若干熱管連接固定;所述散熱片上開(kāi)有能穿過(guò)熱管的孔，熱管穿過(guò)散熱片上的孔，將散熱片橫向等距離串接并固定;所述熱管內(nèi)部填充高效導(dǎo)熱介質(zhì)，熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)。
[0031]進(jìn)一步地，
[0032]所述散熱系統(tǒng)還包括設(shè)置在散熱器的上方的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇能覆蓋整個(gè)散熱器頂部；
[0033]所述風(fēng)扇上方設(shè)有出風(fēng)蓋，所述出風(fēng)蓋通過(guò)連接板固定在散熱器支撐架上。
[0034]進(jìn)一步地，
[0035]根據(jù)聚光燈光斑效果的需要，還可以在所述非球面鏡(一級(jí)鏡片)和平凸鏡(二級(jí)鏡片)之間還設(shè)置若干中間鏡片，所述中間鏡片通過(guò)透鏡支架固定，中間鏡片的數(shù)量可以進(jìn)行實(shí)際的光效需要進(jìn)行設(shè)置。
[0036]所述非球面鏡的出光角度在30±2°，保證其出光角度完全在平凸鏡的直徑范圍，實(shí)現(xiàn)二次出光的充分利用。所述非球面鏡可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同焦距的鏡片。
[0037]本發(fā)明聚光燈的光路模塊的工作原理:
[0038]本發(fā)明的光路模塊包括COB集成光源、光源收光器、非球面鏡、平凸鏡，四者的中心線均在同一軸線上，保證能實(shí)現(xiàn)最佳的光學(xué)效果。工作時(shí)，COB集成光源的發(fā)出的光通過(guò)光源收光器的進(jìn)光口進(jìn)入，光源收光器的錐形面對(duì)光源進(jìn)行收光，錐形面上的真空鍍膜層能增加光線的反射率，非球面鏡(一級(jí)鏡片)固定在光源收光器的出光口，實(shí)現(xiàn)光線的充分利用。非球面鏡的出光角度在30°左右(30 ± 2° )，保證其出光角度完全在平凸鏡(二級(jí)鏡片)的直徑范圍，實(shí)現(xiàn)二次出光的充分利用。
[0039]光源與非球面鏡之間的距離取決于非球面鏡的收光范圍，同理，平凸鏡與光源的距離也取決于平凸鏡的收光范圍，收光范圍主要取決于非球面鏡、平凸鏡的大小和焦距。本發(fā)明中由于非球面鏡固定在光源收光器的出光口，因此非球面鏡到光源的距離是在光源收光器上預(yù)先設(shè)定的；而平凸鏡與光源之間的距離根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的不同的光學(xué)效果以及平凸鏡的大小和焦距進(jìn)行設(shè)定。
[0040]當(dāng)光路上只有非球面鏡、平凸鏡兩級(jí)鏡片的時(shí)候，非球面鏡作為光源一級(jí)出光口，平凸鏡作為二級(jí)出光口；當(dāng)光路上，根據(jù)實(shí)際光學(xué)效果的需要，在非球面鏡與平凸鏡之間設(shè)置N個(gè)中間鏡片，中間鏡片可以通過(guò)透鏡支架進(jìn)行固定，那么非球面鏡作為光源一級(jí)出光口，平凸鏡作為N+2級(jí)出光口。
[0041 ]本發(fā)明聚光燈的散熱模塊的工作原理:
[0042]本發(fā)明聚光燈的COB集成光源固定在熱管散熱器上，熱管散熱器由大量豎直散熱片通過(guò)熱管連接，具有較大的散熱面積，從而利于光源的散熱；同時(shí)，在熱管散熱器的上方設(shè)置風(fēng)扇往上抽風(fēng)，可以進(jìn)一步地提高系統(tǒng)的散熱能力，抽風(fēng)時(shí)，風(fēng)從底座底部的進(jìn)風(fēng)蓋進(jìn)入，通過(guò)熱管散熱器的散熱片，將熱量帶走，并通過(guò)風(fēng)扇從頂部的出風(fēng)蓋送出；此外，光線被光源收光器吸收后，還可以通過(guò)光源收光器筒體外壁上的圓形陣列微孔進(jìn)行散熱。在散熱器、雙風(fēng)扇及光源收光器散熱微孔的共同作用下，提高了整個(gè)系統(tǒng)的散熱能力，在提高聚光燈光效作用的同時(shí)，還能提高燈具的使用壽命。
[0043]本發(fā)明的有益效果:
[0044]1、本發(fā)明的燈殼采用模塊化結(jié)構(gòu)，由上蓋模塊、底座、前端蓋模塊、后端蓋模塊組裝形成，上蓋模塊與底座之間通過(guò)滑塊導(dǎo)槽進(jìn)行連接，方便拆卸、組裝和檢修。
[0045]2、本發(fā)明的LED光源采用COB集成光源，COB集成光源又叫COB面光源，是將LED芯片直接貼在高反光率的鏡面金屬基板上的高光效集成面光源技術(shù)，制造工序短，成本低。COB集成光源可以簡(jiǎn)單理解為高功率集成面光源，可以根據(jù)產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)光源的出光面積和外形尺寸。其產(chǎn)品具有:電性穩(wěn)定，電路設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)科學(xué)合理;便于產(chǎn)品的二次光學(xué)配套，提高照明質(zhì)量;高顯色、發(fā)光均勻、高光效、健康環(huán)保;安裝簡(jiǎn)單，使用方便，降低燈具設(shè)計(jì)難度，節(jié)約燈具加工及后續(xù)維護(hù)成本等特點(diǎn)。
[0046]3、本發(fā)明的光路模塊中采用平凸鏡替換傳統(tǒng)的菲涅耳鏡片，可以有效提升聚光燈的照度，擴(kuò)大光斑的調(diào)焦角度范圍。將光效模塊和散熱模塊有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)聚光燈的光效增加15%以上。
[0047]4、本發(fā)明的光路模塊中設(shè)置光源收光器，其反射部分為錐形面，錐形面上真空鍍膜層能增加光線的反射率，一級(jí)出光口采用非球面鏡，可以實(shí)現(xiàn)光線的充分利用;二級(jí)出光口采用平凸鏡能保證出光的效果。光源收光器、非球面鏡與平凸鏡三者的結(jié)合，能有效保證聚光燈的光效。
[0048]5、本發(fā)明的底座上設(shè)置有腳墊，腳墊可以防止放置時(shí)底座磨損，同時(shí)還能保證進(jìn)風(fēng)通暢。
[0049]6、由于非球面鏡、平凸鏡屬于易碎品，本發(fā)明中設(shè)置非球面鏡硅膠緩沖墊圈和平凸鏡壓片分別用于固定非球面鏡、平凸鏡時(shí)起到緩沖作用。
[0050]7、本發(fā)明中的光源收光器筒體的外壁上設(shè)有圓形陣列微孔，有利于光源的散熱。
[0051]8、本發(fā)明中的散熱器為熱管散熱器，散熱器由大量豎直散熱片通過(guò)熱管連接，增加了散熱器的穩(wěn)定牢固性并有效的增加了散熱面積，在風(fēng)扇處于靜音工作狀態(tài)也可以滿足散熱要求，還能提高燈具的使用壽命。
[0052]9、本發(fā)明中散熱器的上方設(shè)置有能能覆蓋整個(gè)散熱器的風(fēng)扇，其覆蓋面積大，能將整個(gè)熱源上的熱量抽走，提高散熱能力;而且采用單個(gè)大面積風(fēng)扇，能避免因同時(shí)采用多個(gè)小風(fēng)扇在運(yùn)行過(guò)程中帶來(lái)的噪音。比如:采用140 X 140 X 25的單風(fēng)扇，能覆蓋更大的面積，相比采用兩個(gè)80 X 80 X 25的風(fēng)扇，雖然基本可以滿足覆蓋面積的要求，但是雙風(fēng)扇如果需要滿足設(shè)備的排風(fēng)能力，其噪聲也會(huì)就跟著增大，影響聚光燈的性能。
[0053]10、本發(fā)明的聚光燈相比對(duì)比文件1、對(duì)比文件2中的聚光燈，燈殼采用模塊化設(shè)計(jì)，拆裝更加方便，便于檢修;其次，本發(fā)明的散熱模塊和光源模塊組合形成散熱發(fā)光組合模塊，不僅能提高光源的散熱能力而且光路的設(shè)計(jì)使得聚光燈的光照效果大大提升;本發(fā)明的散熱模塊從散熱器到散熱通風(fēng)通道形成一個(gè)系統(tǒng)，大大提高了散熱能力;此外采用COB集成光源也大大降低了聚光燈的成本，而且能提高聚光燈的功率。
[0054]綜上，本發(fā)明的新型大功率平凸透鏡聚光燈具有大功率、低成本、高光效、拆裝方便、方便檢修、散熱能力佳且使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0055]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0056]圖1為本發(fā)明聚光燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖2為本發(fā)明聚光燈的立體拆分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058]圖3為本發(fā)明實(shí)施例聚光燈的散熱發(fā)光組合模塊的立體拆分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖4為本發(fā)明實(shí)施例聚光燈的散熱發(fā)光組合模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖5為本發(fā)明實(shí)施例聚光燈的光路模塊的拆分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061 ]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的光源收光器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的光源收光器的側(cè)視圖；
[0063]圖8為本發(fā)明實(shí)施例聚光燈的散熱發(fā)光組合模塊的拆分結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0064]圖9為本發(fā)明實(shí)施例聚光燈的散熱發(fā)光組合模塊的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0065]圖10為現(xiàn)有技術(shù)COB集成光源聚光燈的技術(shù)參數(shù)圖；
[0066]圖11為本發(fā)明聚光燈的技術(shù)參數(shù)圖；
[0067]上述附圖標(biāo)記:
[0068]上蓋模塊11;底座12;前端蓋模塊13;后端蓋模塊14;滑塊導(dǎo)槽15;遮光扉模塊16;燈體提手模塊17;后端蓋提手18;燈體提手鎖緊手柄171;固定螺絲172;燈體提手安裝模塊173;進(jìn)風(fēng)蓋121;腳墊122;前固定板131;后固定板141;
[0069]散熱發(fā)光組合模塊2; COB集成光源211;光源收光器212;非球面鏡213;平凸鏡214;平凸鏡壓片2141;非球面鏡壓板215;非球面鏡硅膠緩沖墊圈2151;進(jìn)光口 2121;出光口2122;錐形面2123;圓形陣列微孔2124;收光器連接外沿2125;固定孔2126;熱管散熱器221;散熱器固定支架222 ；散熱器支撐架223 ；連接板224；風(fēng)扇225 ；出風(fēng)蓋226 ；
[0070]調(diào)焦結(jié)構(gòu)模塊3;顯示控制模塊4;電源信號(hào)插件51;電源52。
【具體實(shí)施方式】
[0071]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0072]實(shí)施例1
[0073]如圖1-9所示，本實(shí)施例提供一種新型大功率平凸透鏡聚光燈，包括:燈殼、散熱發(fā)光組合模塊2、調(diào)焦結(jié)構(gòu)模塊3，顯示控制模塊4和電源模塊。
[0074]所述燈殼包括上蓋模塊11、底座12、前端蓋模塊13、后端蓋模塊14，上蓋模塊11與底座12之間通過(guò)滑塊導(dǎo)槽15進(jìn)行連接，上蓋模塊11、滑塊導(dǎo)槽15、底座12三者形成的整體的前端通過(guò)前固定板131與前端蓋模塊13連接，其后端通過(guò)后固定板141與后端蓋模塊14連接;所述燈殼還包括遮光扉模塊16，燈體提手模塊17，后端蓋提手18;遮光扉模塊16設(shè)置在前端蓋模塊16前端;燈體提手模塊17通過(guò)燈體提手鎖緊手柄171和固定螺絲172與設(shè)置在滑塊導(dǎo)槽18上的燈體提手安裝模塊173連接;后端蓋提手18設(shè)置在后端蓋模塊14上。
[0075]底座12的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)蓋121，底座12上還設(shè)有腳墊122，腳墊可以防止放置時(shí)底座磨損，同時(shí)還能保證進(jìn)風(fēng)通暢。
[0076]散熱發(fā)光組合模塊2設(shè)置在燈殼內(nèi)，包括光路模塊和散熱模塊，所述光路模塊包括COB集成光源211、光源收光器212以及非球面鏡213、平凸鏡214;所述平凸鏡214、非球面鏡213、光源收光器212、C0B集成光源211的中心線均在同一軸線上，實(shí)現(xiàn)最佳的光學(xué)效果。光源收光器212為兩端開(kāi)口的筒體，包括進(jìn)光口 2121、反射部分和出光口 2122，筒體的一端為光源收光器的出光口 2122，出光口端設(shè)有凹入筒體內(nèi)的錐形面2123，所述錐形面2123的底部形成開(kāi)口，為光源收光器的進(jìn)光口2121，進(jìn)光口的端面與筒體的另一端的端面處于同一水平面上，所述錐形面2123上設(shè)有真空鍍膜層，與錐形面一起構(gòu)成光源收光器的反射部分，所述進(jìn)光口 2121大于出光口 2122;
[0077]電源模塊5包括電源信號(hào)插件51與電源52，電源信號(hào)插件51與電源52連接并接入220V電壓，電源信號(hào)插件51與顯示控制模塊4連接。
[0078]在本實(shí)施例中，非球面鏡213通過(guò)非球面鏡壓板215固定在光源收光器212的出光口 2122，非球面鏡壓板215與光源收光器212之間設(shè)置非球面鏡娃膠緩沖墊圈2151;平凸鏡214通過(guò)前固定板131固定在前端蓋模塊12上，平凸鏡214與前固定板131之間設(shè)置平凸鏡壓片2141。由于非球面鏡、平凸鏡屬于易碎品，本實(shí)施例中設(shè)置非球面鏡硅膠緩沖墊圈和平凸鏡壓片分別用于固定非球面鏡、平凸鏡時(shí)起到緩沖作用。
[0079]光源收光器212筒體的外壁上設(shè)有圓形陣列微孔2124，有利于光源的散熱。
[0080]所述散熱模塊包括熱管散熱器221，熱管散熱器221通過(guò)散熱器固定支架222和散熱器支撐架223固定，光源收光器212與散熱器固定支架222固定連接，COB集成光源211固定在熱管散熱器221上，非球面鏡213固定在光源收光器212的出光口；
[0081 ]以⑶B集成光源211的發(fā)光面為基礎(chǔ)，COB集成光源211與非球面鏡213的距離為1 Omnin
[0082]光源收光器212的筒體位于進(jìn)光口2121的一端向四周延伸形成收光器連接外沿2125，收光器連接外沿2125上設(shè)有固定孔2126，光源收光器212通過(guò)穿過(guò)固定孔2126的螺柱或螺釘與散熱器固定支架222固定連接。
[0083]熱管散熱器221由若干豎向平行、等間距的散熱片通過(guò)若干熱管連接固定;所述散熱片上開(kāi)有能穿過(guò)熱管的孔，熱管穿過(guò)散熱片上的孔，將散熱片橫向等距離串接并固定;所述熱管內(nèi)部填充高效導(dǎo)熱介質(zhì)，熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)。
[0084]所述散熱模塊還包括設(shè)置在熱管散熱器221的上方的風(fēng)扇225，風(fēng)扇225能覆蓋整個(gè)散熱器，其覆蓋面積大，能將整個(gè)熱源上的熱量抽走，提高散熱能力。風(fēng)扇225上方設(shè)有出風(fēng)蓋226，出風(fēng)蓋226通過(guò)連接板224固定在散熱器支撐架223上。
[0085]本實(shí)施例中采用140 X 140 X 25的單風(fēng)扇，能覆蓋更大的面積，相比采用兩個(gè)80 X80X25的風(fēng)扇，雖然基本可以滿足覆蓋面積的要求，但是雙風(fēng)扇如果需要滿足設(shè)備的排風(fēng)能力，其噪聲也會(huì)就跟著增大，影響聚光燈的性能。
[0086]本實(shí)施例中，非球面鏡3的出光角度在30°，保證其出光角度完全在平凸鏡214的直徑范圍，實(shí)現(xiàn)二次出光的充分利用。COB集成光源211與非球面鏡213之間的距離取決于非球面鏡213的收光范圍，同理，平凸鏡214與COB集成光源211的距離也取決于平凸鏡214的收光范圍，收光范圍主要取決于透鏡(即:非球面鏡、平凸鏡)的大小和焦距。
[0087]本實(shí)施例的光路模塊包括COB集成光源211、光源收光器212、非球面鏡213、平凸鏡214，四者的中心線均在同一軸線上，保證能實(shí)現(xiàn)最佳的光學(xué)效果。其工作原理為:工作時(shí)，COB集成光源211的發(fā)出的光通過(guò)光源收光器212的進(jìn)光口 2121進(jìn)入，光源收光器212的錐形面2123對(duì)光源進(jìn)行收光，錐形面2123上的真空鍍膜層能增加光線的反射率，非球面鏡213(一級(jí)鏡片)固定在光源收光器212的出光口 2122，實(shí)現(xiàn)光線的充分利用。非球面鏡213的出光角度能保證其出光角度完全在平凸鏡214( 二級(jí)鏡片)的直徑范圍，實(shí)現(xiàn)二次出光的充分利用。
[0088]本實(shí)施例中由于非球面鏡213固定在光源收光器212的出光口，因此非球面鏡213至IJCOB集成光源211的距離是在光源收光器212上預(yù)先設(shè)定的；而平凸鏡214與COB集成光源211之間的距離根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的不同的光學(xué)效果以及平凸鏡214的大小和焦距進(jìn)行設(shè)定。
[0089]本實(shí)施例中的散熱模塊具體包括熱管散熱器221及設(shè)置在熱管散熱器221上方的風(fēng)扇225，還可以通過(guò)光源收光器212筒體外壁上的圓形陣列微孔進(jìn)行散熱。具體工作原理為:由于COB集成光源固定在熱管散熱器上，熱管散熱器由大量豎直散熱片通過(guò)熱管連接，具有較大的散熱面積，從而利于光源的散熱；同時(shí)，在熱管散熱器的上方設(shè)置能覆蓋整個(gè)散熱器的風(fēng)扇往上抽風(fēng)，可以進(jìn)一步地提高系統(tǒng)的散熱能力；此外，光線被光源收光器吸收后，還可以通過(guò)光源收光器筒體外壁上的圓形陣列微孔進(jìn)行散熱。在熱管散熱器、風(fēng)扇及光源收光器散熱微孔的共同作用下，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的散熱，具有較好的散熱能力，能在提高聚光燈光效作用的同時(shí)，還能提高燈具的使用壽命。
[0090]本實(shí)施例的燈殼采用模塊化設(shè)計(jì)，方便拆卸、組裝和檢修。
[0091 ]本實(shí)施例中的LED光源采用COB集成光源，可以實(shí)現(xiàn)大功率，且其電學(xué)性能穩(wěn)定、發(fā)光均勻、照明質(zhì)量高、成本低;本實(shí)施例的光路模塊中采用平凸鏡替換傳統(tǒng)的菲涅耳鏡片，可以有效提升聚光燈的照度，擴(kuò)大光斑的調(diào)焦角度范圍。將光效模塊和散熱模塊有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)聚光燈的光效增加15%以上;本實(shí)施例的光路模塊設(shè)置光源收光器，其錐形面上真空鍍膜層能增加光線的反射率，一級(jí)出光口采用非球面鏡，可以實(shí)現(xiàn)光線的充分利用;二級(jí)出光口采用平凸鏡能保證出光的效果，光源收光器、非球面鏡與平凸鏡三者的結(jié)合，能有效保證聚光燈的光效。
[0092]本實(shí)施例中的散熱器為熱管散熱器，其由大量豎直散熱片通過(guò)熱管連接，增加了散熱器的穩(wěn)定牢固性并有效的增加了散熱面積，在風(fēng)扇處于靜音工作狀態(tài)也可以滿足散熱要求，還能提高燈具的使用壽命。
[0093]綜上，本實(shí)施例的聚光燈具有大功率、低成本、高光效、拆裝方便、便于檢修、散熱能力佳且使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
[0094]本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，還可以根據(jù)實(shí)際光效的需要，選取不同焦距的非球面鏡;也可以根據(jù)實(shí)際光效的需要，在非球面鏡與平凸鏡之間設(shè)置N個(gè)中間鏡片，中間鏡片可以通過(guò)透鏡支架進(jìn)行固定，若以非球面鏡作為光源一級(jí)出光口，那么平凸鏡作為N+2級(jí)出光口(當(dāng)光路系統(tǒng)上只有非球面鏡和平凸鏡兩級(jí)鏡片時(shí)，非球面鏡作為光源一級(jí)出光口，平凸鏡作為二級(jí)出光口)。
[0095]還可以根據(jù)實(shí)際光效的需要，選擇不同直徑大小和焦距的平凸鏡與非球面鏡進(jìn)行搭配，非球面鏡的出光角度根據(jù)平凸鏡的直徑大小控制在30±2°。
[0096]由于非球面鏡固定在光源收光器的出光口，因此非球面鏡到⑶B集成光源的距離是在光源收光器上預(yù)先設(shè)定的，以COB集成光源的發(fā)光面為基礎(chǔ)，COB集成光源與非球面鏡3的距離控制在10 ± 2mm。
[0097]如圖10所示，現(xiàn)有的COB集成光源聚光燈的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)如下:
[0098]1、聚光燈的調(diào)焦角度范圍為15-30°。
[0099]2、從光斑照度體現(xiàn)，聚光燈的功率恒定在280W左右時(shí)，8m距離(二級(jí)出光口到投射面距離)，光斑角度15°，中心照度值為3831LUX;光斑角度30°，中心照度值為1505Lux。
[0100]如圖9所示，將本實(shí)施例的光路散熱組合系統(tǒng)應(yīng)用到聚光燈上測(cè)得的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)如下:
[0101]1、聚光燈的調(diào)焦角度范圍為17-40°。
[0102]2、從光斑照度體現(xiàn)，聚光燈的功率恒定在280W左右時(shí)，8m距離(二級(jí)出光口到投射面距離)，光斑角度17°，中心照度值為5010LUX;光斑角度40°，中心照度值為1560Lux。
[0103]結(jié)合圖8、圖9，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì):
[0104]1、現(xiàn)有技術(shù)中的聚光燈的調(diào)焦角度范圍在15-30°，而本實(shí)施例應(yīng)用到聚光燈的調(diào)焦角度范圍在17-40°，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)的調(diào)焦角度范圍更大。
[0105]2、由于調(diào)焦角度越小，相應(yīng)的中心照度值越高，而相同的調(diào)焦角度，若中心照度值越高，則光效越好;現(xiàn)有技術(shù)中的聚光燈，調(diào)焦角度15°時(shí)的中心照度值為3831LUX，而本發(fā)明應(yīng)用到聚光燈，調(diào)焦角度17°時(shí)的中心照度值為5010LUX，更大的調(diào)焦角度反而能得到更大的中心照度值，因此光效更好。
[0106]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于，包括:燈殼、散熱發(fā)光組合模塊、調(diào)焦結(jié)構(gòu)模塊、顯示控制模塊和電源模塊； 所述燈殼包括上蓋模塊、底座、前端蓋模塊、后端蓋模塊，上蓋模塊與底座之間通過(guò)滑塊導(dǎo)槽進(jìn)行連接，上蓋模塊、滑塊導(dǎo)槽、底座三者形成的整體的前端通過(guò)前固定板與前端蓋模塊連接，其后端通過(guò)后固定板與后端蓋模塊連接； 散熱發(fā)光組合模塊設(shè)置在燈殼內(nèi)，包括光路模塊和散熱模塊，所述光路模塊包括LED光源、光源收光器以及一級(jí)鏡片、二級(jí)鏡片;所述LED光源為COB集成光源;所述一級(jí)鏡片為非球面鏡，所述二級(jí)鏡片為平凸鏡;所述平凸鏡、非球面鏡、光源收光器、COB集成光源的中心線均在同一軸線上;所述光源收光器為兩端開(kāi)口的筒體，包括進(jìn)光口、反射部分和出光口，筒體的一端為光源收光器的出光口，出光口端設(shè)有凹入筒體內(nèi)的錐形面，所述錐形面的底部形成開(kāi)口，為光源收光器的進(jìn)光口，進(jìn)光口的端面與筒體的另一端的端面處于同一水平面上，所述錐形面上設(shè)有真空鍍膜層，與錐形面一起構(gòu)成光源收光器的反射部分，所述進(jìn)光口大于出光口； 所述電源模塊包括電源信號(hào)插件與電源，電源信號(hào)插件與電源連接，電源信號(hào)插件與顯示控制模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述燈殼還包括遮光扉模塊，燈體提手模塊，后端蓋提手； 所述遮光扉模塊設(shè)置在前端蓋模塊前端;所述燈體提手模塊通過(guò)燈體提手鎖緊手柄和固定螺絲與設(shè)置在滑塊導(dǎo)槽上的燈體提手安裝模塊連接;所述后端蓋提手設(shè)置在后端蓋模塊上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述底座的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)蓋，所述底座上還設(shè)有腳墊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述非球面鏡通過(guò)非球面鏡壓板固定在光源收光器的出光口，非球面鏡壓板與光源收光器之間設(shè)置非球面鏡硅膠緩沖墊圈； 所述平凸鏡通過(guò)前固定板固定在前端蓋模塊上，平凸鏡與前固定板之間設(shè)置平凸鏡壓片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述光源收光器筒體的外壁上設(shè)有圓形陣列微孔，有利于光源的散熱。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述散熱模塊包括散熱器，所述散熱器通過(guò)散熱器固定支架和散熱器支撐架固定，所述光源收光器與散熱器固定支架固定連接，所述COB集成光源固定在散熱器上，所述非球面鏡固定在光源收光器的出光口； 以COB集成光源的發(fā)光面為基礎(chǔ)，COB集成光源與非球面鏡的距離為10 ± 2mm。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述光源收光器的筒體位于進(jìn)光口的一端向四周延伸形成收光器連接外沿，所述收光器連接外沿上設(shè)有固定孔，收光器通過(guò)穿過(guò)固定孔的螺柱或螺釘與散熱器固定支架固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述散熱器為熱管散熱器，所述熱管散熱器由若干豎向平行、等間距的散熱片通過(guò)若干熱管連接固定;所述散熱片上開(kāi)有能穿過(guò)熱管的孔，熱管穿過(guò)散熱片上的孔，將散熱片橫向等距離串接并固定;所述熱管內(nèi)部填充高效導(dǎo)熱介質(zhì)，熱管內(nèi)部為真空狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述散熱模塊還包括設(shè)置在散熱器的上方的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇能覆蓋整個(gè)散熱器頂部； 所述風(fēng)扇上方設(shè)有出風(fēng)蓋，所述出風(fēng)蓋通過(guò)連接板固定在散熱器支撐架上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型大功率平凸透鏡聚光燈，其特征在于， 所述非球面鏡和平凸鏡之間還設(shè)置有若干中間鏡片，所述中間鏡片通過(guò)透鏡支架固定。
【文檔編號(hào)】F21V7/00GK105889783SQ201610406738
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】楊勉, 傅高武, 傅高鵬
【申請(qǐng)人】湖南明和光電設(shè)備有限公司