專(zhuān)利名稱(chēng)：一種led混色燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED燈，特別是LED混色燈。
背景技術(shù)：
LED燈由于具有色彩豐富、壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在日常生活中及舞臺(tái)演繹中。由于LED芯片主要是紅色、藍(lán)色和綠色，因此，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中， 為了得到某一特定色彩的光，通常需要進(jìn)行混光。現(xiàn)在采用的混光方法一般是物理混光， 即如圖1所示，在燈具中的基板上安裝不同顏色的LED芯片，LED芯片在發(fā)光時(shí)具有一定的發(fā)射角度，因此，LED芯片獨(dú)自發(fā)出的光會(huì)在前方與相鄰的LED芯片的光混合從而達(dá)到混光的目的，但是，如圖1所示，由于LED芯片的發(fā)射角度有限，因此，在LED燈具邊緣處只有一種顏色的光，無(wú)法實(shí)現(xiàn)混光的目的，另外，在中間位置，有些地方為兩種顏色的混色區(qū)， 有些則為三種顏色的混色區(qū)，這樣，LED燈具打出的光斑則會(huì)形成明顯的具有不同色彩的光斑，造成了色彩的不均勻性。另外，如圖2所示，如LED芯片的發(fā)射角度越小，則不同色塊的分布越明顯，色彩也就越不均勻。另外，現(xiàn)有的LED燈具中的變焦是針對(duì)實(shí)際的LED光源進(jìn)行的，即，LED光源發(fā)出的光直接進(jìn)入到變焦鏡中，通過(guò)調(diào)節(jié)變焦鏡與LED光源之間的距離達(dá)到變焦的目的。這種變焦方式的缺點(diǎn)是由于LED光源都為單色光源，經(jīng)變焦后還是單色光，其混光最終為物理混光，因此，造成了光斑的色彩不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種LED混色燈，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是LED混色燈打出的光斑的色彩均勻性差。為達(dá)到上述目的，一種LED混色燈包括燈架，燈架上樞接有燈珠板散熱座，燈珠板散熱座的下端安裝有后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內(nèi)安裝有基板， 基板上安裝有LED ；在基板的前方設(shè)有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設(shè)有變焦鏡安裝板；其特征在于聚光透鏡安裝板上安裝有一個(gè)以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對(duì)應(yīng)；聚光透鏡出光面上有由二個(gè)以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設(shè)在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對(duì)應(yīng)。當(dāng)LED混色燈工作時(shí)，聚光透鏡將LED發(fā)散的光線(xiàn)聚集混色，并通過(guò)第一微透鏡組，將光線(xiàn)聚焦在第一微透鏡后方，形成與第一微透鏡數(shù)量相等的微小光斑點(diǎn)，這些光斑點(diǎn)在與光軸垂直的平面上，每個(gè)第二微透鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)微小光斑點(diǎn)，對(duì)于第二微透鏡來(lái)說(shuō)，微小光斑點(diǎn)就是一個(gè)點(diǎn)光源；通過(guò)調(diào)整第二微透鏡在光軸方向的位置，改變出射光束角度，實(shí)現(xiàn)變焦。所述的第二微透鏡的數(shù)量和位置與第一微透鏡的數(shù)量和位置必須一一對(duì)應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)第一微透鏡射出的光進(jìn)行再一次聚焦，從而形成在實(shí)際中所需要的色彩均勻性好的光斑。作為改進(jìn)，第一微透鏡組中的每個(gè)第一微透鏡曲率相等，第二微透鏡組中的每個(gè)第二微透鏡曲率相等，第一微透鏡和第二微透鏡為正透鏡。每個(gè)第一微透鏡的曲率相等能保證經(jīng)每個(gè)第一微透鏡的光的聚焦點(diǎn)在同一平面內(nèi)，為第二微透鏡再一次變焦提供較好的基礎(chǔ)，再在曲率相等的第二微透鏡的配合下，使得從第二微透鏡射出的光斑大小相等，從而提高LED光學(xué)系統(tǒng)的照射光斑質(zhì)量。第一微透鏡組中的每個(gè)第一微透都處于同一平面上， 第二微透鏡組中的每個(gè)第二微透鏡都處于同一平面上。每一個(gè)微透鏡處在同一平面上能保證第一微透鏡組所形成的虛擬光源在同一平面內(nèi)，為變焦和第二透鏡進(jìn)行再一次變焦提供好的基礎(chǔ)；每個(gè)第二微透鏡都處于同一平面上能提高出光光斑的質(zhì)量。作為改進(jìn)，聚光透鏡的側(cè)壁上設(shè)有第一定位柱，聚光透鏡安裝板上設(shè)有容納第一定位柱的第一定位槽；變焦鏡體的周邊向外延伸有凸緣，凸緣的上表面上設(shè)有定位凸起，變焦鏡安裝板上設(shè)有容納定位凸起的第二定位槽，凸緣的邊緣上設(shè)有定位凹槽。在安裝變焦鏡時(shí)，將第一定位柱卡置在第一定位槽中，能防止變焦鏡旋轉(zhuǎn)，以保證第一微透鏡和第二微透鏡在前后位置上是對(duì)應(yīng)的。在安裝變焦鏡時(shí)，將定位凸起卡置在第二定位槽中，防止變焦鏡旋轉(zhuǎn)，并使定位凹槽與第一定位柱在前后方向上對(duì)正，保證第一微透鏡和第二微透鏡在前后方向一一對(duì)應(yīng)，所述的凸緣用于限制變焦鏡前后運(yùn)動(dòng)。作為改進(jìn)，變焦鏡安裝板上位于變焦鏡的前方設(shè)有與變焦鏡數(shù)量相等的格柵板， 格柵板上設(shè)有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔，格柵板的邊緣上設(shè)有與定位凸起位置對(duì)應(yīng)的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。所述的格柵板用于遮擋每一個(gè)第二微透鏡射出時(shí)所產(chǎn)生的雜光，以提高光斑的質(zhì)量。所述的第三定位槽能防止格柵板旋轉(zhuǎn)，保證格柵孔與第二微透鏡在前后方向是對(duì)正的，通知還便于安裝。作為改進(jìn)，在容置空間內(nèi)位于格柵板的前方設(shè)有燈筒體，燈筒體上設(shè)有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對(duì)應(yīng)的燈筒孔。所述的燈筒體用于遮擋雜光，以提高光斑的質(zhì)量。作為改進(jìn)，容置空間的側(cè)壁上設(shè)有前后延伸的第二定位柱，在聚光透鏡安裝板的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在變焦鏡安裝板的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在燈筒體的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第六定位槽。所述的第四、第五和第六定位槽及第二定位柱一方面便于安裝定位，另一方面能防止聚光透鏡安裝板、變焦鏡安裝板和燈筒體發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而保證每個(gè)聚光透鏡與相應(yīng)的變焦鏡在前后方向是對(duì)正的，也能保證每個(gè)燈筒孔與每個(gè)相對(duì)應(yīng)的變焦鏡在前后方向是對(duì)正的。作為改進(jìn)，基板上開(kāi)有一圈以上的通槽，通槽內(nèi)設(shè)有連接部。將基板安裝到燈珠板散熱座上時(shí)，如緊固螺釘所作用的位置不均勻，則會(huì)造成基板翹曲，相反，則會(huì)提高成本。設(shè)置通槽后，能防止基板因緊固螺釘?shù)淖饔枚a(chǎn)生翹曲，設(shè)置連接部能使基板為一整體結(jié)構(gòu)。作為改進(jìn)，燈珠板散熱座的底面和側(cè)面設(shè)有撒熱片。設(shè)置散熱片能提高散熱效果， 從而提高LED混色燈的使用壽命。作為改進(jìn)，后蓋和燈珠板安裝座之間安裝有電路板，電路板上安裝有風(fēng)扇，在后蓋上與風(fēng)扇位置對(duì)應(yīng)處設(shè)有排風(fēng)口。用風(fēng)扇和散熱片對(duì)LED混色燈進(jìn)行雙重散熱，以提高散熱效果。作為改進(jìn)，燈珠板安裝座上安裝有馬達(dá)，馬達(dá)的輸出軸穿過(guò)基板、聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。所述的馬達(dá)用于改變變焦鏡安裝板的前后位置，從而達(dá)到變焦的目的。


圖1為L(zhǎng)ED混色燈的立體圖。圖2為L(zhǎng)ED混色燈的分解圖。圖3為L(zhǎng)ED混色的剖視圖。圖4為L(zhǎng)ED混色燈光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為L(zhǎng)ED混色燈光學(xué)部分的分解圖。圖6為燈珠板散熱座正面的立體圖。圖7為燈珠板散熱座背面的立體圖。圖8為基板的立體圖。圖9為聚光透鏡安裝板的立體圖。圖10為變焦鏡安裝板的立體圖。圖11為燈筒體的立體圖。圖12為后蓋的立體圖。圖13為光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。圖14為當(dāng)LED發(fā)光源發(fā)光時(shí)第一微透鏡和第二微透鏡所形成的光路圖。圖15為聚光透鏡的立體圖。圖16為聚光透鏡的剖視圖。圖17為變焦鏡的立體圖。圖18為格柵板的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1至圖3所示，LED混色燈包括燈架1，燈架由底座101和支架102組成，支架 102設(shè)置在底座101上，所述的支架102為U形結(jié)構(gòu)。支架102上樞接有燈珠板散熱座3， 燈珠板散熱座3的下端安裝有后蓋4。如圖6和圖7所示，燈珠板散熱座3的上端部具有容置空間301，燈珠板散熱座3的底面和側(cè)面設(shè)有撒熱片302，在燈珠板散熱座302的底面上設(shè)有供馬達(dá)安裝的安裝位303。如圖2和圖3所示，容置空間301內(nèi)安裝有基板5，基板上安裝有LED ；在基板5的前方通過(guò)連接柱安裝有聚光透鏡安裝板6，聚光透鏡安裝板6的前方設(shè)有變焦鏡安裝板7， 變焦鏡安裝板7的前方設(shè)有燈筒體8，在燈珠板散熱座3上位于燈筒體8的前方安裝有鏡片 9，所述的容置空間和鏡片9圍成一封閉的空腔，聚光透鏡安裝板6、變焦鏡安裝板7、燈筒體 8均位于封閉的空腔內(nèi)。容置空間301的側(cè)壁上設(shè)有前后延伸的第二定位柱304。如圖2至圖5所示，聚光透鏡安裝板6上安裝有一個(gè)以上的聚光透鏡10 ；變焦鏡安裝板7上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡11，變焦鏡11與聚光透鏡10在前后位置上相對(duì)應(yīng)，在變焦鏡安裝板7內(nèi)位于變焦鏡11的前方設(shè)有格柵板12。如圖15和圖16所示，聚光透鏡1001出光面1004上的由二個(gè)以上的第一微透鏡 1002組成的第一微透鏡組，在聚光透鏡上設(shè)有向內(nèi)凹陷的容置腔1005，容置腔1005用于容納LED，LED由一個(gè)以上的芯片組成，其中，LED中的芯片可以為同一顏色，也可以為不同顏色，在混色光斑的側(cè)壁1006上設(shè)有第一定位柱1007。如圖17所示，所述的變焦鏡11包括變焦鏡體1101及設(shè)在變焦鏡體出光面上的與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等的位置相對(duì)應(yīng)的第二微透鏡1102，變焦鏡體1101周邊向外延伸有凸緣1103，凸緣1103的上表面上設(shè)有定位凸起1104，凸緣的邊緣上設(shè)有定位凹槽 1105。如圖18所示，格柵板12上設(shè)有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔1201，格柵板的邊緣上設(shè)有與定位凸起1104位置對(duì)應(yīng)的第三定位槽1202，所述的第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，所述的格柵板邊緣上開(kāi)有定位凹槽1203，在安裝格柵板12時(shí)，使定位凹槽 1203與定位凹槽1105前后對(duì)正，以保證格柵孔1201與第二微透鏡的位置一一對(duì)應(yīng)。如圖8所示，基板5上開(kāi)有一圈以上的通槽501，通槽501內(nèi)設(shè)有連接部502，基板5的外緣設(shè)有卡槽503。在安裝基板5時(shí)，將卡槽503對(duì)準(zhǔn)第二定位柱304，沿第二定位柱304將基板5放置到容置空間301的底部，然后，用螺釘固定，在固定基板5時(shí)，由于設(shè)置了通槽501，因此，能防止基板受力有翹曲，以保證基板安裝后的平整度，另外，設(shè)置連接部 502能使基板連為一體。如圖9所示，聚光透鏡安裝板6上開(kāi)有孔601，用于安裝固定聚光透鏡10，在孔601 的外壁上開(kāi)有第一定位槽602，當(dāng)聚光透鏡10安裝好后，第一定位柱1007卡置在第一定位槽602內(nèi)，防止聚光透鏡10旋轉(zhuǎn)；所述的聚光透鏡安裝板的邊緣上開(kāi)有第四定位槽603，在安裝聚光透鏡安裝板時(shí)，使第四定位槽603與第二定位柱304對(duì)正，并將聚光透鏡安裝板置于容置空間301內(nèi)，然后，用連接柱將聚光透鏡安裝板和基板連接在一起。如圖10所示，變焦鏡安裝板7上開(kāi)有孔701，用于安裝固定變焦鏡11和格柵板12， 在孔701的外壁上開(kāi)有第二定位槽702，當(dāng)變焦鏡安裝好后，定位凸起1004卡置在第二定位槽702內(nèi)，且第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，防止變焦鏡11旋轉(zhuǎn)；所述的變焦鏡安裝板的邊緣上開(kāi)有第五定位槽703，在安裝變焦鏡安裝板時(shí)，使第五定位槽703與第二定位柱304對(duì)正，并將變焦鏡安裝板置于容置空間301內(nèi)。燈珠板安裝座上的安裝位303上安裝有馬達(dá)13，馬達(dá)13的輸出軸131穿過(guò)基板、 聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。通過(guò)馬達(dá)的工作驅(qū)動(dòng)變焦鏡安裝板7運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到變焦的目的。如圖11所示，燈筒體8上設(shè)有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對(duì)應(yīng)的燈筒孔801，在燈筒體8是外邊緣上開(kāi)有第六定位槽802。在安裝燈筒體8時(shí)，使第六定位槽802與第二定位柱304對(duì)正，并將燈筒體置于容置空間301內(nèi)。如圖2所示，后蓋4和燈珠板安裝座3之間安裝有電路板14，電路板14上安裝有風(fēng)扇15，如圖12所示，后蓋4具有連接耳401，后蓋4通過(guò)連接耳401固定到燈珠板安裝座3上，在后蓋的底部設(shè)有排風(fēng)口 402。這樣能提高散熱效果，以延長(zhǎng)整個(gè)LED混色燈的使用壽命。當(dāng)LED混色燈工作時(shí)，如圖13至圖14所示，聚光透鏡將LED發(fā)散的光線(xiàn)聚集混色， 并通過(guò)第一微透鏡組，將光線(xiàn)聚焦在第一微透鏡后方，形成與第一微透鏡數(shù)量相等的微小光斑點(diǎn)，這些光斑點(diǎn)在與光軸垂直的平面A上，每個(gè)第二微透鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)微小光斑點(diǎn)，對(duì)于第二微透鏡來(lái)說(shuō)，微小光斑點(diǎn)就是一個(gè)點(diǎn)光源；通過(guò)調(diào)整第二微透鏡在光軸方向的位置，改變出射光束角度，實(shí)現(xiàn)變焦。所述的第二微透鏡1102的數(shù)量和位置與第一微透鏡1002 的數(shù)量和位置必須一一對(duì)應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)第一微透鏡射出的光進(jìn)行再一次聚焦，從而形成在實(shí)際中所需要的色彩均勻性好的光斑。
權(quán)利要求
1.一種LED混色燈，包括燈架，燈架上樞接有燈珠板散熱座，燈珠板散熱座的下端安裝有后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內(nèi)安裝有基板，基板上安裝有LED ； 在基板的前方設(shè)有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設(shè)有變焦鏡安裝板；其特征在于 聚光透鏡安裝板上安裝有一個(gè)以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對(duì)應(yīng)；聚光透鏡出光面上有由二個(gè)以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設(shè)在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于第一微透鏡組中的每個(gè)第一微透鏡曲率相等，第二微透鏡組中的每個(gè)第二微透鏡曲率相等，第一微透鏡和第二微透鏡為正透鏡；第一微透鏡組中的每個(gè)第一微透都處于同一平面上，第二微透鏡組中的每個(gè)第二微透鏡都處于同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于聚光透鏡的側(cè)壁上設(shè)有第一定位柱，聚光透鏡安裝板上設(shè)有容納第一定位柱的第一定位槽；變焦鏡體的周邊向外延伸有凸緣，凸緣的上表面上設(shè)有定位凸起，變焦鏡安裝板上設(shè)有容納定位凸起的第二定位槽，凸緣的邊緣上設(shè)有定位凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于變焦鏡安裝板上位于變焦鏡的前方設(shè)有與變焦鏡數(shù)量相等的格柵板，格柵板上設(shè)有與第一微透鏡數(shù)量相等的格柵孔，格柵板的邊緣上設(shè)有與定位凸起位置對(duì)應(yīng)的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED混色燈，其特征在于在容置空間內(nèi)位于格柵板的前方設(shè)有燈筒體，燈筒體上設(shè)有與格柵孔數(shù)量相等的前后位置對(duì)應(yīng)的燈筒孔。
6.根據(jù)要求1或5所述的LED混色燈，其特征在于容置空間的側(cè)壁上設(shè)有前后延伸的第二定位柱，在聚光透鏡安裝板的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在變焦鏡安裝板的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在燈筒體的邊緣上設(shè)有卡置在第二定位柱上的第六定位槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于基板上開(kāi)有一圈以上的通槽，通槽內(nèi)設(shè)有連接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于燈珠板散熱座的底面和側(cè)面設(shè)有撒熱片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED混色燈，其特征在于后蓋和燈珠板安裝座之間安裝有電路板，電路板上安裝有風(fēng)扇，在后蓋上與風(fēng)扇位置對(duì)應(yīng)處設(shè)有排風(fēng)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混色燈，其特征在于燈珠板安裝座上安裝有馬達(dá)，馬達(dá)的輸出軸穿過(guò)基板、聚光透鏡安裝板與變焦鏡安裝板相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LED混色燈，包括燈架、燈珠板散熱座、后蓋，燈珠板散熱座的上端部具有容置空間，容置空間內(nèi)安裝有基板；在基板的前方設(shè)有聚光透鏡安裝板，聚光透鏡安裝板前方設(shè)有變焦鏡安裝板；聚光透鏡安裝板上安裝有一個(gè)以上的聚光透鏡；變焦鏡安裝板上安裝有數(shù)量與聚光透鏡相等的變焦鏡，變焦鏡與聚光透鏡在前后位置上相對(duì)應(yīng)；聚光透鏡出光面上有由二個(gè)以上的第一微透鏡組成的第一微透鏡組；所述的變焦鏡包括變焦鏡體和設(shè)在變焦鏡體上的第二微透鏡組，第二微透鏡組由第二微透鏡組成，第二微透鏡與聚光透鏡上的第一微透鏡數(shù)量相等且位置相對(duì)應(yīng)。該LED混色燈的光斑色彩均勻性好。
文檔編號(hào)F21V17/10GK102287751SQ20111022110
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者李春榮 申請(qǐng)人:廣州市雅江光電設(shè)備有限公司