一种聚光灯光路散热组合系统技术方案

一种聚光灯光路散热组合系统，包括光路系统和散热系统，光路系统包括COB集成光源、光源收光器以及非球面镜、平凸镜；光源收光器为两端开口的筒体，筒体一端为出光口，出光口端设有凹入筒体内的锥形面，锥形面底部形成开口，为进光口，进光口端面与筒体另一端的端面处于同一水平面上，锥形面上设有真空镀膜层，与锥形面一起构成光源收光器的反射部分，进光口大于出光口；非球面镜通过非球面镜压板固定在光源收光器的出光口，非球面镜压板与光源收光器之间设置非球面镜硅胶缓冲垫圈；平凸镜、非球面镜、光源收光器、COB集成光源的中心线均在同一轴线上。本发明专利技术具有成本低、光效更高、散热能力佳且能延长聚光灯使用寿命的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚光灯，具体是一种聚光灯光路散热组合系统。
技术介绍
聚光灯(spotlight)，是指能利用聚光镜头或反射镜等进行聚光的灯。聚光灯可以投射出高度定向性光束，它可产生很亮的高光区和线条鲜明、影调深暗的阴影区。目前市场上聚光类灯具有多种，聚光灯的特点是照射光线投射的距离远，范围明显，光线方向性强，它的光斑质量高，均匀性好，能使被照物体边缘清晰、轮廓鲜明，是较好的局部透光效果灯具。目前螺纹透镜聚光灯为最多，螺纹透镜聚光灯即为菲涅尔聚光灯，其光学系统由菲涅尔透镜和球面反光镜组成，光源发光体中心位于球面反射镜的球心位置，通过调焦机构使光源沿着光轴方向前后移动，来改变投射的光斑大小。菲涅尔聚光灯的照度和光斑的调焦角度范围都非常有限。随着科技不断发展，LED光源的技术十分成熟并且在很多领域已经有了广泛的应用。LED聚光灯以其光效好，节约能源，使用寿命长，逐渐替代传统卤钨灯光源，LED100W光效与传统卤钨灯1kw的基本相当，因此LED聚光灯是目前发展的方向。但是由于光源是由多颗芯片封装而成、或者由多颗独立的LED在同一块PCB板上排列而成，有正方形或者圆形排列，当光源位于菲涅尔透镜的焦平面位置时，菲涅尔透镜将投射出整齐排列的LED芯片的像，光斑呈现多个小方块，而不是圆形的均匀光斑，因此，会影响LED聚光灯的照射效果。虽然通过离焦可以改善光斑的形状，但离焦后光束角就会变得比较大，而且由于色差的存在，有时光斑边缘还会出现黄圈，还是会极大地影响聚光灯的照射效果。因此，在目前的LED聚光灯的基础上，改变聚光灯的光路系统，提高聚光灯的照射效果，是提高聚光灯性能急需解决的问题之一。此外，聚光灯的光源散热问题一方面会影响聚光灯的使用寿命，另一方面也会影响聚光灯的光照效果，通过光路系统与散热系统的结合，提高聚光灯的使用寿命和光照效果，对LED聚光灯的发展具有重要的研究意义。如下对比文件公开了关于对聚光灯光路系统及聚光灯散热问题的研究：对比文件1：CN103672518A公开了一种舞台灯光学系统，包括反射式导光筒、LED光源及光学组件；反射式导光筒包括由三块以上的反射板依次连接围成的筒体，所述的反射板包括板体和设在板体上的反射层；按照光的出射方向，筒体依次包括进光部分、反射光部分和出光部分，其中出光部分大于进光部分使得筒体呈锥形；LED光源设在进光部分的一端；光学组件设在筒体出光方向的前方，光学组件包括混光聚光光学组件和聚光光学组件，混光聚
光光学组件包括混光板和一个以上的第一聚光镜，聚光光学组件设在混光聚光光学组件的后方，聚光光学组件包括一个以上的第二聚光镜。对比文件2：CN204437739U公开了一种LED舞台灯光路系统，包括LED光源、聚光装置、成像装置和成像图案；所述LED光源包括呈上下对称设置的第一LED芯片和第二LED芯片；所述聚光装置包括呈上下对称设置的第一反光器和第二反光器，所述第一反光器和第二反光器均为椭球面；所述第一LED芯片位于第一反光器的焦点处，第二LED芯片位于第二反光器的焦点处；所述成像装置由第一凹凸镜和胶合镜组成。对比文件3：CN202017944U公开了一种大功率LED聚光灯，包括灯体，该灯体内设有大功率LED光源装置，该LED光源装置前侧对应设有非球面透镜，该非球面透镜前侧配合固定有聚光平凸透镜，所述LED光源装置由供电控制系统驱动。所述LED光源装置包括设置于灯体内的大功率LED光源模块、对应设置在该LED光源模块前侧的聚光透镜组件和固定在LED光源模块后侧的散热装置，该散热装置和LED光源模块均与所述供电控制系统连接。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种聚光灯光路系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术一种聚光灯光路散热组合系统，包括光路系统和散热系统，所述光路系统包括LED光源、光源收光器以及一级镜片、二级镜片；所述LED光源为COB集成光源；所述光源收光器为两端开口的筒体，包括进光口、反射部分和出光口，筒体的一端为光源收光器的出光口，出光口端设有凹入筒体内的锥形面，所述锥形面的底部形成开口，为光源收光器的进光口，进光口的端面与筒体的另一端的端面处于同一水平面上，所述锥形面上设有真空镀膜层，与锥形面一起构成光源收光器的反射部分，所述进光口大于出光口；所述一级镜片为非球面镜，所述二级镜片为平凸镜；所述非球面镜通过非球面镜压板固定在光源收光器的出光口，非球面镜压板与光源收光器之间设置非球面镜硅胶缓冲垫圈；由于非球面镜属于易碎品，非球面镜硅胶缓冲垫圈用于固定非球面镜时起到缓冲作用；所述平凸镜，非球面镜，光源收光器、COB集成光源的中心线均在同一轴线上，实现最佳的光学效果。进一步地，所述非球面镜(一级镜片)和平凸镜(二级镜片)之间还设置若干中间镜片，所述中间镜片通过透镜支架固定。中间镜片的数量可以根据聚光灯光斑效果的需要进行选择。进一步地，所述非球面镜的出光角度在30±2°，保证其出光角度完全在平凸镜的直径范围，实现二次出光的充分利用。所述非球面镜可以根据实际需要选择不同焦距的镜片。进一步地，所述光源收光器筒体的外壁上设有圆形阵列微孔，有利于光源的散热。进一步地，所述散热系统包括散热器，所述散热器固定在散热器固定支架和散热器支撑架上，所述光源收光器与散热器固定支架固定连接，所述COB集成光源固定在散热器上，所述非球面镜固定在光源收光器的出光口；以COB集成光源的发光面为基础，COB集成光源与非球面镜的距离为10±2mm。进一步地，所述光源收光器的筒体位于进光口的一端向四周延伸形成收光器连接外沿，所述收光器连接外沿上设有固定孔，收光器通过穿过固定孔的螺柱或螺钉与散热器固定支架固定连接。进一步地，所述散热器为热管散热器，所述热管散热器由若干竖向平行、等间距的散热片通过若干热管连接固定；所述散热片上开有能穿过热管的孔，热管穿过散热片上的孔，将散热片横向等距离串接并固定。进一步地，所述热管内部填充高效导热介质，热管内部为真空状态。进一步地，所述散热系统还包括设置在散热器的上方的风扇，所述风扇能覆盖整个散热器顶部；其覆盖面积大，能将整个热源上的热量抽走，提高散热能力。进一步地，所述风扇上方设有出风盖，所述出风盖通过连接板固定在散热器支撑架上。本专利技术的光路系统工作原理：本专利技术的光路系统包括COB集成光源、光源收光器、非球面镜、平凸镜，四者的中心线均在同一轴线上，保证能实现最佳的光学效果。工作时，COB集成光源的发出的光通过光源收光器的进光口进入，光源收光器的锥形面对光源进行收光，锥形面上的真空镀膜层能增加
光线的反射率，非球面镜(一级镜片)固定在光源收光器的出光口，实现光线的充分利用。非球面镜的出光角度在30°左右，保证其出光角度完全在平凸镜(二级镜片)的直径范围，实现二次出光的充分利用。光源与非球面镜之间的距离取决于非球面镜的收光范围，同理，平凸镜与光源的距离也取决于平凸镜的收光范围，收光范围主要取决于非球面镜、平凸镜的大小和焦距。本专利技术中由于非球面镜固定在光源收光器的出光口，因此非球面镜到光源的距离是在光源收光器上预先设定的；而平凸镜与光源之间的距离根据需要实现的不同的光学效果以及平凸镜的大小和焦距进行设定。当光路上只有非球面镜、平凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚光灯光路散热组合系统，其特征在于，包括光路系统和散热系统，所述光路系统包括LED光源、光源收光器以及一级镜片、二级镜片；所述LED光源为COB集成光源；所述光源收光器为两端开口的筒体，包括进光口、反射部分和出光口，筒体的一端为光源收光器的出光口，出光口端设有凹入筒体内的锥形面，所述锥形面的底部形成开口，为光源收光器的进光口，进光口的端面与筒体的另一端的端面处于同一水平面上，所述锥形面上设有真空镀膜层，与锥形面一起构成光源收光器的反射部分，所述进光口大于出光口；所述一级镜片为非球面镜，所述二级镜片为平凸镜；所述非球面镜通过非球面镜压板固定在光源收光器的出光口，非球面镜压板与光源收光器之间设置非球面镜硅胶缓冲垫圈；所述平凸镜，非球面镜，光源收光器、COB集成光源的中心线均在同一轴线上，实现最佳的光学效果。

【技术特征摘要】
1.一种聚光灯光路散热组合系统，其特征在于，包括光路系统和散热系统，所述光路系统包括LED光源、光源收光器以及一级镜片、二级镜片；所述LED光源为COB集成光源；所述光源收光器为两端开口的筒体，包括进光口、反射部分和出光口，筒体的一端为光源收光器的出光口，出光口端设有凹入筒体内的锥形面，所述锥形面的底部形成开口，为光源收光器的进光口，进光口的端面与筒体的另一端的端面处于同一水平面上，所述锥形面上设有真空镀膜层，与锥形面一起构成光源收光器的反射部分，所述进光口大于出光口；所述一级镜片为非球面镜，所述二级镜片为平凸镜；所述非球面镜通过非球面镜压板固定在光源收光器的出光口，非球面镜压板与光源收光器之间设置非球面镜硅胶缓冲垫圈；所述平凸镜，非球面镜，光源收光器、COB集成光源的中心线均在同一轴线上，实现最佳的光学效果。2.根据权利要求1所述的一种聚光灯光路散热组合系统，其特征在于，所述非球面镜和平凸镜之间还设置若干中间镜片，所述中间镜片通过透镜支架固定。3.根据权利要求1或2所述的一种聚光灯光路散热组合系统，其特征在于，所述非球面镜的出光角度在30±2°，保证其出光角度完全在平凸镜的直径范围，实现二次出光的充分利用。4.根据权利要求1或2所述的一种聚光灯光路散热组合系统，其特征在于，所述光源收光器筒体的外壁上设有圆形阵列微孔，有利于光源的散热。5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勉，傅高武，傅高鹏，
申请(专利权)人：湖南明和光电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43