多色半导体灯制造技术

一种多色半导体灯及提供彩色照明的方法，半导体灯包括一光源，一棱镜，具有一接收光线的输入端及一输出光线的输出端，棱镜将光源的光线分成数个色成分，并以不同角度放射出；一透镜，位于棱镜的输出端处，透镜的对焦区域的顶点位于棱镜的输出端；一用于改变光源与棱镜的相对位置的位置改变装置及一驱动装置。本方法包括如下步骤：改变光源与棱镜的相对位置，驱动光源以使色成分中选择之一与透镜的对焦区域对准；本半导体灯可产生不同颜色的光线。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体灯，特别是一种。一般能够产生不同颜色光线输出的半导体装置，被公开于下面的美国专利案中美国专利第3，875，456、3，890，170、5，491，349、5，752，766及5，812，105号公开了不同形式的半导体装置，这种半导体装置包括数个彼此靠近且分别发出不同颜色光线的发光二极管，该等发光二极管能够被分别控制，以单独地或结合运作，以获得不同颜色光线输出的结果。要注意的是，公开于这些专利中的该等半导体装置需要相当复杂的控制电路分别控制该等不同颜色的发光二极管，以产生大范围的不同颜色的光线输出。一般能够产生倍数波长光线输出的半导体装置，被公开于下面的美国专利案中美国专利第5，077，588号案公开一种可用来发出红外光线和可见光线的半导体装置。美国专利第5，585，648号案公开一种能够发射绿色频谱至紫外线频谱光线的半导体装置。然而，公开于这些专利中的半导体装置的光线输出是为倍数波长，它们无法产生大范围不同颜色的光线输出。此外，能够产生白色光线的半导体装置，被公开于下面的美国专利案中美国专利第5，684，309号案公开一种发光二极管，该发光二极管包括由铝镓氮化物或铝铟镓氮化物制成的隔离层所分隔的由铟镓氮化物制成的堆叠活动层。美国专利第5，743，629号案公开一种照明系统，在该照明系统中，来自一发光二极管的非白光是由反射器反射以获得白光。然而，公开于这些专利案中的该等装置只能设计来产生特定颜色的光线，他们并非设计来提供多色照明。本专利技术的目的在于提供一种利用一单一半导体光源来产生大范围不同颜色的光线输出的多色半导体灯。本专利技术的另一目的在于利用多色半导体灯提供彩色照明的方法。为达到上述目的本专利技术采取如下技术措施本专利技术的一种多色半导体灯，包括一可产生光线输出的半导体光源，其特征在于，还包括一色散棱镜，具有一位于光源前面以接收光线输出的输入端及一输出光线的输出端，该棱镜将光源的光线分成数个色成分输出，这些色成分在输出端处以不同的角度放射出；一透镜，置放在棱镜的输出端的前面，与透镜边缘结合的一圆锥形对焦区域的顶点位于棱镜的输出端；一用于改变光源与棱镜的相对空间位置的位置改变装置；一用于驱动光源以色成分中选择之一与所述透镜的圆锥形对焦区域对准的驱动装置。其中所述位置改变装置包括一长形压电元件，其一端安装所述光源，以使光源可相对所述棱镜移动；一锯齿波电压产生器，其电连接至压电元件，产生一周期性锯齿波电压，并输出至压电元件；压电元件响应于锯齿波电压输出的大小而变形，以改变所述棱镜输入端入光线的入射角。其中所述压电元件包括一压电陶瓷基体和两电极，两电极分别置在陶瓷基体的两表面，并分别电连接至所述电压产生器。其中所述锯齿波电压输出为双极性电压。其中所述驱动装置包括一开关电路，其电连接在所述光源与一外部电压源之间；一脉冲信号产生装置，电连接至开关电路，其在所述锯齿波电压输出的一时间周期内产生一脉冲，锯齿波电压输出的时间周期内，锯齿波电压从一最小值到一最大值。其中所述周期性锯齿波电压输出的频率至少为16Hz。其中所述位置改变装置包括一长形压电元件，其一端安装有所述棱镜，以使棱镜可相对于所述光源移动；一锯齿波电压产生器，其电连接至压电元件，并且施加一锯齿波电压输出至压电元件；压电元件的变形响应于锯齿波电压输出的大小，以改变棱镜相对于所述光源的空间位置。其中所述压电元件包括一压电陶瓷基体和两电极，两电极分别置在陶瓷基体的两表面，并分别电连接至所述电压产生器。其中所述锯齿波电压输出为双极性电压。其中所述驱动装置包括一开关电路，其电连接在所述光源与一外部电压源之间；一脉冲信号产生装置，其电连接至开关电路，在所述锯齿波电压输出的一预定时间周期内产生一脉冲，在锯齿波电压输出的时间周期内，锯齿波电压从一最小值到一最大值。其中所述周期锯齿波电压输出的频率至少为16Hz。其中所述棱镜由一种具有光线折射能力且从包括水晶、玻璃和塑料的群组选择出来的透明材料形成或是一种具有光线折射能力的透明的压电水晶棱镜。其中所述棱镜设有一对电极，所述位置改变装置包括锯齿波电压产生器，锯齿波电压产生器电连接至棱镜的电极并且施加一周期锯齿波电压输出至棱镜的电极上，棱镜响应于锯齿波电压输出的大小产生变形，以相对于所述光源与透镜，改变棱镜的输入与输出端的空间位置，并且改变在棱镜输出端的色成分的放射角。其中所述电极分别设在所述棱镜的输入与输出端。其中所述锯齿波电压输出为双极性电压。其中所述驱动装置包括一开关电路，其电连接在所述光源与一外部电压源之间；一脉冲信号产生装置，其电连接至开关电路，且在锯齿波电压输出的一时间周期内产生一脉冲，在锯齿波电压输出的时间周期内，锯齿波电压从一最小值到一最大值。其中所述周期锯齿波电压输出的频率至少为16Hz。其中所述光源为一发光二极管或激光二极管。其中所述棱镜具有一底部，棱镜的输入端与底部形成一直角。其中还包括一放置所述光源的灯壳，所述棱镜与透镜安装在灯壳内。本专利技术的一种提供多色照明的方法，其特征在于，包括如下步骤把光源与棱镜中之一的空间位置相对于光源与棱镜中的另一者作改变；驱动光源以致在该等色成分中的选择之一者与所述透镜的圆锥形对焦区域对准。其中所述位置改变步骤包括安装光源在一长形压电元件的一端上，并使光源可相对于棱镜移动；施加一周期性锯齿波电压输出至上述压电元件上，以可响应于锯齿波电压的大小，使压电元件变形，并且改变在棱镜的输入端的光线的入射角。下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明附图说明图1是本专利技术第一实施例的部份剖面示意图。图2是本专利技术第一实施例的电路方块图。图3是本专利技术第一实施例在一锯齿波电压产生器的锯齿波电压输出与来自一脉冲产生器的不同脉冲的时序图。图4是本专利技术第二实施例的部份剖面示意图。图5是本专利技术第三实施例的部份剖面示意图。如图1所示，其为本专利技术多色半导体灯的第一实施例，其包括一半导体光源10、一色散棱镜20、一固定的透镜30及一灯壳40。在本实施例中，半导体光源10是为在被动作时产生光线输出的一发光二极管，棱镜20是由一种具有光线折射能力且是从包括水晶、玻璃与塑料的群组选择出来的透明材料所形成。棱镜20具有一位于光源10前面以接收光线输出的输入端21、一输出端22及一底部23。输入端21与底部23形成一直角。棱镜20将光源10的光线输出分成数个色成分，该等颜色成分是在输出端22以不同的角度放射。最好的情况是，光源10在被动作时产生白色光线，以致于最多七种的原(即红色、绿色和蓝色)与次生(即橙色、黄色、紫色和蓝紫色)颜色成分能够在输出端22发射。透镜30是置于棱镜20的输出端22前面，以至与透镜30结合的一圆锥形对焦区域的顶点位于棱镜20的输出端22。圆锥形对焦区域具有与透镜30的光轴成一30角的边界。光源10、棱镜20和透镜30安装在灯壳40中。两端子43、44延伸在灯壳40外部且连接至光源10的电压节点。在第一实施例中，光源10相对于棱镜20的空间位置能够被改变。为了达到这目的，光源10安装在一长形压电元件50的一端，以使光源10可相对于棱镜20移动。压电元件50的另一端安装在灯壳40上。压电元件50包括一陶瓷基体51和两个将陶瓷基体51夹住的电极52。如图1、2所示，压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多色半导体灯，包括一可产生光线输出的半导体光源，其特征在于，还包括：一色散棱镜，具有一位于光源前面以接收光线输出的输入端及一输出光线的输出端，该棱镜将光源的光线分成数个色成分输出，这些色成分在输出端处以不同的角度放射出；一透镜， 置放在棱镜的输出端的前面，与透镜边缘结合的一圆锥形对焦区域的顶点位于棱镜的输出端；一用于改变光源与棱镜的相对空间位置的位置改变装置；一用于驱动光源以色成分中选择之一与所述透镜的圆锥形对焦区域对准的驱动装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡铭，
申请(专利权)人：卡门国际投资有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]