灯具制造技术

提出一种灯具，包括光源和光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，还包括多根光纤阵列，每根光纤包括入射端和出射端，每根光纤的入射端用于接收光准直元件出射的部分准直光并使这部分光在光纤内部传导后，从光纤的出射端出射，其中至少两根光纤在出射端的切线方向不同，或者包括分束元件，从光准直元件出射的准直光透射分束元件并被其折射后出射；分束元件的表面是由多个子平面拼接而成，或者分束元件的表面是平面，且分束透镜的至少一个表面是由多个子平面拼接而成的，其中至少两个子平面相对于入射光的斜率不同。这样就可以得到多个高度准直的出射光束，形成满天星的装饰效果。

【技术实现步骤摘要】
灯具
本专利技术涉及照明领域，特别是装饰照明领域。
技术介绍
灯具属于传统领域，各种灯具种类繁多。当LED出现后，以LED为光源的灯具也是层出不穷。然而随着人们生活水平的提高，对照明、尤其是装饰照明有了越来越高的需求，而这种需求目前还没有得到完全满足。
技术实现思路
本专利技术提出一种灯具，包括光源，包括激光二极管和荧光片，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片并激发荧光片发出荧光；光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度。还包括多根光纤阵列，每根光纤包括入射端和出射端，每根光纤的入射端用于接收光准直元件出射的部分准直光并使这部分光在光纤内部传导后，从光纤的出射端出射，其中至少两根光纤在出射端的切线方向不同。本专利技术还提出一种灯具，包括光源，包括激光二极管和荧光片，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片并激发荧光片发出荧光；光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度；还包括位于光准直元件光路后端的分束元件，从光准直元件出射的准直光透射分束元件并被其折射后出射；分束元件的表面是由多个子平面拼接而成，或者分束元件的表面是平面，且分束透镜的至少一个表面是由多个子平面拼接而成的，其中至少两个子平面相对于入射光的斜率不同。在本专利技术中，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片，由于激光是由很小的发光芯片发出的相干光，可以形成非常小的发光光斑，这样根据光学理论就可以形成高度准直的光束。同时利用专利技术人所发现的实验结论，控制光准直元件对光源发光点的张角小于60度，这样可以进一步的提高准直光束的准直度。这样就可以得到高度准直的出射光束，在几米甚至几十米外都不会明显扩散变大。这样的光束在装饰照明中有很多用处。附图说明图1表示了本专利技术第一实施例的灯具的结构示意图；图2表示了本专利技术另一实施例的灯具的结构示意图；图3表示了本专利技术另一实施例的灯具的结构示意图；图4表示了本专利技术另一实施例的灯具的结构示意图；图5a表示了本专利技术另一实施例灯具中光源的结构示意图；图5b表示了本专利技术另一实施例灯具中光源的结构示意图；图6a表示了图5a所示实施例中荧光在透明导热衬底中扩散的光路；图6b表示了图5a所示实施例中荧光涂层的正视图；图7a表示了本专利技术另一实施例灯具中光源的结构示意图；图7b表示了本专利技术另一实施例灯具中光源的结构示意图；图7c表示了本专利技术另一实施例灯具中荧光涂层和光阑片的正视图；图8a表示了本专利技术另一实施例灯具中光源的结构示意图；图8b表示了本专利技术另一实施例灯具中荧光涂层的正视图；图9a表示了本专利技术第一实施例的灯具的结构示意图；图9b表示了图9a实施例的灯具中光源结构示意图；图10a表示了图9a实施例灯具中另一种光源的结构示意图；图10b表示了图10a实施例中光束的在荧光片两侧的演变。具体实施方式本专利技术提出一种灯具，其结构示意图如图1所示。该灯具包括光源119和光准直元件113，其中光源119包括激光二极管111和荧光片112，激光二极管111发出的激光121聚焦于荧光片112并激发荧光片发出荧光122和123。光准直元件113用于接收光源119发出的光并将其准直形成准直光124出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度。也就是说，光准直元件113只收集了光源119发出的与光轴夹角在30度以内的光线122，而没有接收与光轴夹角大于30度的光线123，这部分与光轴夹角大于30度的光能量浪费掉了。对于朗伯光源（即均匀发光光源）来说，与光轴夹角在30度以内的光的能量只占总能量的25%，对于本专利技术的灯具来说，光准直元件113的光收集效率是很低的。由于在本领域中，光效低意味着出射光能量低，也意味着照明效果差，因此这样低的收集效率不是本领域的常规设计。然而本专利技术之所以这样设计，是因为专利技术人通过实验发现，光收集元件的有效口径对光源发光点的张角越小，经过光收集元件的光束就越准直，而同时中心光强是并不变小的。也就是说减少了光准直元件对光源发光点的张角所损失的光，都是经过光准直元件后角度较大的光，而中心的光强并没有降低。这显然与光学教科书上的结论并不相同，因为在光学教科书上所讲只要光源放置在透镜的焦点上无论多大角度的光线都可以得到准直，因此减小收集角度也会减小中心光强。对于以上实验发现专利技术人并没有很好的理论解释，但在实践中确实发现只收集利用光源中心角度的光能量并不降低中心光强，同时准直光束的角度可以变小。经典光学理论告诉我们，在光准直系统中准直光的准直程度与光源的发光光斑尺寸成反比，即发光光斑越大，准直程度越低。在本专利技术中，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片，由于激光是由很小的发光芯片发出的相干光，可以形成非常小的发光光斑，这样根据光学理论就可以形成高度准直的光束。同时利用专利技术人所发现的实验结论，控制光准直元件对光源发光点的张角小于60度，这样可以进一步的提高准直光束的准直度。这样就可以得到高度准直的出射光束，在几米甚至几十米外都不会明显扩散变大。这样的光束在装饰照明中有很多用处。优选的，光准直元件对光源发光点的张角小于30度，这样可以进一步的提高准直光束的准直度。本实施例中的灯具还包括多根光纤阵列114，每根光纤包括入射端和出射端，每根光纤的入射端用于接收光准直元件出射的准直光124并使这部分光在光纤内部传导后，从光纤的出射端出射，其中至少两根光纤在出射端的切线方向不同。图1的多根光纤阵列只画了3根光纤作为举例，这3根光纤分别接收了部分准直光后，将接收到的准直光沿着不同的方向导引，最终从每根光纤出射端出射的光的方向是沿着光纤的出射端的切线方向的。通过多根光纤的不同方向的导引，会形成多个高度准直的小光束，进而在目标平面（例如房顶）形成多个小光斑，实现“满天星”的装饰效果。在本实施例中，“满天星”装饰效果的关键在于每一个光点要足够小而且亮，这就要求准直光束124的准直度要足够高，而且中心光强足够大。而正是因为前述的原因，本专利技术图1所示实施例所产生准直光束同时具有准直度高和中心光强大的特点。图2所示的实施例中就举例了另一个实施例。在该实施例的灯具中，将图1中的多根光纤阵列替换成了位于光准直元件光路后端的分束元件214，从光准直元件出射的准直光透射分束元件并被其折射后出射；分束元件的表面是由多个子平面拼接而成，或者分束元件的表面是平面，且分束透镜的至少一个表面是由多个子平面拼接而成的，其中至少两个子平面相对于入射光的斜率不同。本实施例中分束元件214的前表面由多个子平面拼接而成（图中214a和214b是这些子平面中的两个），后表面是平面。准直光束经过斜率不同的子平面后的折射角不同，因此准直光束就被分束元件分成了不同方向出射的子光束；而子平面本身并不改变子光束的准直特性，因此子光束也是高度准直的。多个高度准直的子光束会在远处（例如几米外）形成多个小光点，也能够实现“满天星”的装饰照明效果。在本实施例中，为了简化系统，优选的，光准直元件和分束元件是同一个透镜的两个表面，光路前端的表面将入射光准直，光路后端的表面由多个子平面拼接而成，其中至少两个子平面相对于入射光的斜率不同。这样，就可以通过一个光学元件实现光准直元件和分束元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯具，其特征在于，包括：光源，包括激光二极管和荧光片，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片并激发荧光片发出荧光；光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度；多根光纤阵列，每根光纤包括入射端和出射端，每根光纤的入射端用于接收光准直元件出射的准直光并使这部分光在光纤内部传导后，从光纤的出射端出射，其中至少两根光纤在出射端的切线方向不同。

【技术特征摘要】
1.一种灯具，其特征在于，包括：光源，包括激光二极管和荧光片，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片并激发荧光片发出荧光；光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度；多根光纤阵列，每根光纤包括入射端和出射端，每根光纤的入射端用于接收光准直元件出射的准直光并使这部分光在光纤内部传导后，从光纤的出射端出射，其中至少两根光纤在出射端的切线方向不同。2.一种灯具，其特征在于，包括：光源，包括激光二极管和荧光片，激光二极管发出的激光聚焦于荧光片并激发荧光片发出荧光；光准直元件，用于接收光源发出的光并将其准直出射，该光准直元件的有效口径相对光源发光点的张角为A，A不大于60度；位于光准直元件光路后端的分束元件，从光准直元件出射的准直光透射分束元件并被其折射后出射；分束元件的表面是由多个子平面拼接而成，或者分束元件的表面是平面，且分束透镜的至少一个表面是由多个子平面拼接而成的，其中至少两个子平面相对于入射光的斜率不同。3.根据权利要求1或2所述的灯具，其特征在于，光准直元件是一片透镜，光源发出的部分光入射于该透镜并经过其折射后准直出射；或者光准直元件是一片弧形反射板，该反射板的反射面在两个相互正交的维度上分别呈圆形的一段和抛物线的一段，且该圆形以光源的发光点为圆心，该抛物线以光源的发光点为焦点。4.根据权利要求1或2所述的灯具，其特征在于，所述荧光片包括透明导热衬底和依附于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：杨毅，
类型：发明
国别省市：北京,11