混光灯具制造技术

本发明专利技术提供了一种混光灯具，包括由复数个呈阵列排布的固态发光器件构成的固态发光器件阵列，以及由复数个呈阵列排布的准直透镜构成的准直透镜阵列，各准直透镜分别对准一相应的固态发光器件以准直输出来自该固态发光器件的光；其还设有一复眼透镜对，该复眼透镜对包括第一复眼透镜及第二复眼透镜；来自所述准直透镜阵列的准直光依次经过第一复眼透镜和第二复眼透镜后输出。本发明专利技术所提供的混光灯具，可避免彩影现象，并且光使用效率高；此外，本发明专利技术所提供的混光灯具结构简单，易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明
，尤其涉及一种可实现均勻出光的混光灯具。
技术介绍
以固态发光器件，例如固态半导体发光器件(尤其是LED)为发光源的灯具在实际使用中，绝大多数都需要由不同颜色的光混合起来进行照明。比如基于红、蓝、绿三基色的 LED舞台灯可以分别点亮红、蓝、绿各单色LED来独色或混色照明，如黄色照明光为同时点亮红光LED与绿光LED后提供的混色光，粉色照明光为同时点亮红光LED与蓝光LED后提供的混色光，而白色照明光为按照一定比例同时点亮红、蓝、绿光LED后提供的混色光。此外，在一些有特殊要求应的用场合，比如在演播室和博物馆，对照明显色指数有较高要求，而白光LED不足以提供高于90的显色指数，白光照明灯具也往往会也采用混光方案。例如美国专利US 7，213，940使用白光LED与红光LED混合来提供具有高显色指数的照明白光。众所周知，照明光不仅需要混光，而且对混光的功率也有要求。公开号为 CN201014341Y的中国专利提供了一种产生纯色大功率照明光的方案。该方案将一组LED， 例如白光LED密集排列在一起，并置于一块菲涅尔透镜的焦点附近，以使LED出射光平行输出。其不足在于LED的密集排布使灯具散热困难而制约了功率的进一步提高。为了克服上述不足，设计人员提出了多种提高混光效率的方案。目前采用较多的是在准直后直接在远场进行混光的方案来进行混光如图1所示，将来自红光(R)LED和蓝光(B)LED的光分别经过一组准直透镜(collimator)进行准直后照射到远处的屏幕上，光线在远场交叠从而实现混光。该方案虽光路简单，但混光均勻性低，混光效果较差，并易于产生彩影(color shadowing)。彩影指的是光照射到物体上所产生的影子的边缘出现了异样彩色，其产生原理如图2所示在远场的混光打到物体上时，在该物体影子的边缘A部分， 由于蓝光无法穿透而红光可直接照射，该A部分将出现红色；同理类推，其它边缘部分也将出现相应的彩色。其原因在于，由于不同颜色光的空间位置不同，在远场的屏幕上将难以做到完全的交叠。另外更重要的是，由于各种LED的厚度不同，准直透镜对来自于LED的不同色光的准直效果存在差异，将使得远场处出现颜色环，如图3所示，当蓝光的准直角度更大时，在屏幕上就会出现蓝色圈。因此，采用该方案的灯具多为对色彩要求不高的投射灯或定向照明灯具。当灯具对色彩要求较高时，该方案并不适用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种适用于定向照明的灯具，具有更高均勻性的混光效果。为了实现专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案一种混光灯具，包括由复数个呈阵列排布的固态发光器件构成的固态发光器件阵列，以及由复数个呈阵列排布的准直透镜构成的准直透镜阵列，各准直透镜分别对准一相应的固态发光器件以准直输出来自该固态发光器件的光；其中还设有一复眼透镜对，该复眼透镜对包括第一复眼透镜及第二复眼透镜；来自所述准直透镜阵列的准直光依次经过第一复眼透镜和第二复眼透镜后输出。优选地，上述混光灯具还包括一菲涅尔透镜对，该菲涅尔透镜对包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜，其中第一菲涅尔透镜的焦点与第二菲涅尔透镜的焦点相接近或重合；来自所述准直透镜阵列的准直光依次经过第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和第一复眼透镜、第二复眼透镜后输出。优选地，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜由复数块具有相同焦距的子菲涅尔透镜组装而成。优选地，所述固态发光器件阵列和准直透镜阵列为复数个，且每一固态发光器件阵列和准直透镜阵列与至少一个子菲涅尔透镜相对应。优选地，第二菲涅尔透镜的受光面面积大于或等于第一菲涅尔透镜的受光面面积。优选地，第一菲涅尔透镜的焦距是该第一菲涅尔透镜受光口径的1. 5 1. 8倍，第二菲涅尔透镜的焦距是该第二菲涅尔透镜受光口径的0. 7 1倍。优选地，组成所述第一菲涅尔透镜的子菲涅尔透镜的焦距是该子菲涅尔透镜受光口径的1. 5 1. 8倍，组成所述第二菲涅尔透镜的子菲涅尔透镜的焦距是该子菲涅尔透镜受光口径的0.7 1倍。优选地，上述混光灯具还可包括一个或复数个混光光棒，介于所述第一菲涅尔透镜与第二菲涅尔透镜之间，并使该第一菲涅尔透镜的焦点与第二菲涅尔透镜的焦点拉开距离，所拉开的距离与该混光光棒的口径及长度相关；每一混光光棒与一组子菲涅尔透镜对相对应。优选地，所述混光光棒的长度与口径的比值大于3。优选地，所述第一复眼透镜或第二复眼透镜各自由紧密联结在一起的且镜面曲率相同的复数个透镜单元构成。优选地，所述第二复眼透镜与第一复眼透镜之间的间距可调。优选地，上述混光灯具还可包括用来控制或调节所述固态发光器件阵列或各固态发光器件的出射光功率的调控装置。优选地，上述混光灯具还可包括一个或一组光探头，用于向所述调控装置反馈输出光的亮度或颜色信息。本专利技术混光灯具由于设置有复眼透镜对，可扩散来自准直透镜阵列的准直光，可在灯具的出光面即形成更高均勻性的混光输出光，从而避免彩影现象；并且，用来定向照明的光源可以有多种颜色可调，光使用效率高；此外，本专利技术混光灯具结构简单，易于实现。附图说明图1是现有灯具实现混光的结构原理示意图；图2示意了图1方式产生颜色环的原理；图3示意了图1方式产生彩影的原理；图4是本专利技术混光灯具实施例中复眼透镜的结构示意图；图5是本专利技术混光灯具一实施例的结构示意图；图6是本专利技术混光灯具又一实施例的结构示意图；图7是本专利技术混光灯具又一实施例的结构示意图；图8是本专利技术混光灯具又一实施例的结构示意图；图9是LED的出射光功率与驱动电流的关系示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式本专利技术的基本构思为将固态发光器件阵列排布来提高灯具的功率，利用准直透镜对来自发光源的光进行准直，再利用复眼透镜来实现勻光及调整灯具的发光角度大小； 为了更好实现勻光，可以进一步考虑利用菲涅尔透镜的圆周径向分布特性，使用一菲涅尔透镜对来改变勻光的分布趋势，并与复眼透镜对配合，达到最佳的勻光效果。如图4所示，本专利技术混光灯具包括由复数个呈阵列排布的固态发光器件构成的固态发光器件阵列1，以及由复数个呈阵列排布的准直透镜构成的准直透镜阵列2，各准直透镜分别对准一相应的固态发光器件以准直输出来自该固态发光器件的光，此外，还包括一复眼透镜对(5、6)，该复眼透镜对(5、6)包括第一复眼透镜5及第二复眼透镜6;来自准直透镜阵列2的准直光依次经过第一复眼透镜5、第二复眼透镜6后输出。上述固态发光器件阵列1中可以包括规则排列的两种或两种以上的固态发光器件，例如但不限于固态半导体发光器件，如红光LED、蓝光LED或绿光LED ；该两种或两种以上的固态发光器件具有不同的发光波长，交错排列形成阵列。所述LED可以指有封装的发光二极管，也可以指基于衬底生成的发光二极管芯片。从成本方面考虑，所述准直透镜阵列2最好是一体成型的，包括有一透明基板，各所述准直透镜基于该透明基板按阵列排列进行无缝连接。各所述准直透镜可以是等焦距凸透镜，或是特性参数一致的螺丝镜，或是特性参数一致的自聚焦透镜或复合抛物面聚光 (Compound parabolic concentrate,CPC)透镜。这些准直透镜与LED——对应，把来自对应LED的光准直本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混光灯具，包括由复数个呈阵列排布的固态发光器件构成的固态发光器件阵列，以及由复数个呈阵列排布的准直透镜构成的准直透镜阵列，各准直透镜分别对准一相应的固态发光器件以准直输出来自该固态发光器件的光；其特征在于：还设有一复眼透镜对，该复眼透镜对包括第一复眼透镜及第二复眼透镜；来自所述准直透镜阵列的准直光依次经过第一复眼透镜和第二复眼透镜后输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94