一種基于菲涅爾透鏡陣列l(wèi)ed智能照明光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括LED光源，擴(kuò)散板和透鏡陣列，所述擴(kuò)散板和透鏡陣列依次設(shè)在LED光源的光路上，所述LED光源中的LED等間距分布，所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成，各個(gè)菲涅爾透鏡之間間距相等；其中所述LED光源采用RGB三合一燈珠，LED排布為矩形陣列；所述透鏡陣列為矩形陣列，其透鏡個(gè)數(shù)為64個(gè)并且8×8等間距排布；所述擴(kuò)散板采用高透光率的PMMA板。本實(shí)用新型消除了整體照明和區(qū)域照明的眩光，同時(shí)使得顯示的字符圖片和動(dòng)畫(huà)視頻更加柔和；同時(shí)能實(shí)現(xiàn)指定的矩形區(qū)域照明，也可以實(shí)現(xiàn)字符圖案和動(dòng)畫(huà)的投影顯示。
【專利說(shuō)明】
一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種照明光學(xué)系統(tǒng)，具體涉及一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED及信息技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)照明的高效控制和功能多樣化的要求也不斷提高，LED智能照明系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能照明系統(tǒng)充分利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將建筑物內(nèi)的各種照明器具有機(jī)的連接在一起，實(shí)現(xiàn)有效的管理和控制。
[0003]目前LED智能照明大多針對(duì)一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)色溫、亮度，并配有微動(dòng)傳感，藍(lán)牙、紅外或WIFI通信設(shè)備。如若要實(shí)現(xiàn)區(qū)域照明需要增加機(jī)械裝置或者安裝多個(gè)燈具，以實(shí)現(xiàn)控制指定照明區(qū)域的目的。同時(shí)，照明燈具僅僅實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域的亮化功能，如若進(jìn)行氣氛渲染或者圖片及動(dòng)畫(huà)顯示，需要增加另外其他的投影設(shè)備，這就帶來(lái)了成本增加、安裝不便、資源浪費(fèi)等一系列問(wèn)題。
[0004]透鏡陣列已經(jīng)應(yīng)用在投影顯示中，但透鏡尺寸都比較小，屬于微透鏡陣列，如德州儀器(TI)開(kāi)發(fā)的數(shù)字微鏡器件(DMD)，鏡片尺寸大約在十幾個(gè)微米。此類(lèi)的數(shù)字微鏡僅適用于顯示，而不能應(yīng)用于照明，且成本很高。
[0005]菲涅爾透鏡已經(jīng)廣泛應(yīng)用于聚光聚能、紅外探測(cè)、汽車(chē)照明等領(lǐng)域。菲涅爾透鏡在大尺寸范圍有很大的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)的透鏡相比，菲涅爾透鏡具有相同的光學(xué)性能，同時(shí)厚度可以做到很薄，而且菲涅爾透鏡壓塑成型的成熟工藝使得其可以批量生產(chǎn)，大大降低了產(chǎn)品的成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型利用控制LED陣列，配合匹配的透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)燈光的分區(qū)照明，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)字符及圖片的投影顯示，將智能分區(qū)照明與投影顯示有機(jī)的結(jié)合在一起，以此解決傳統(tǒng)照明系統(tǒng)控制不便，靈活性不強(qiáng)的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括LED光源，擴(kuò)散板和透鏡陣列，所述擴(kuò)散板和透鏡陣列依次設(shè)在LED光源的光路上，所述LED光源中的LED等間距分布，所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成，各個(gè)菲涅爾透鏡之間間距相等。
[0008]所述LED光源采用RGB三合一燈珠。
[0009]所述LED排布為矩形陣列。
[0010]所述透鏡陣列為矩形陣列，其透鏡個(gè)數(shù)為64個(gè)并且8*8等間距排布。
[0011]所述擴(kuò)散板采用高透光率的PMMA板。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型以LED陣列作為光源輸出，通過(guò)控制對(duì)應(yīng)位置的LED燈珠，設(shè)計(jì)出匹配的透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)不同的照明效果。將全部LED燈珠點(diǎn)亮為白光，實(shí)現(xiàn)整體照明效果;將局部LED燈珠點(diǎn)亮為白光，實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域照明；將對(duì)應(yīng)局部LED點(diǎn)亮為彩色光，實(shí)現(xiàn)字符、圖案投影顯示;將LED輸入轉(zhuǎn)換之后的動(dòng)態(tài)視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)視頻的投影顯示。
[0013]另外，LED的出射光線通過(guò)擴(kuò)散板之后，會(huì)變的更加均勻，消除了整體照明和區(qū)域照明的眩光，同時(shí)使得顯示的字符圖片和動(dòng)畫(huà)視頻更加柔和。透鏡陣列的設(shè)計(jì)加入，使得普通的照明光路發(fā)生變化，通過(guò)透鏡單元的光路折射及整體陣列的組合，實(shí)現(xiàn)指定的矩形區(qū)域照明，也可以實(shí)現(xiàn)字符圖案和動(dòng)畫(huà)的投影顯示。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型中的照明光學(xué)系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型中菲涅爾透鏡的主視結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型中菲涅爾透鏡的左視結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型中透鏡陣列結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型中分區(qū)照明光路示意圖。
[0019]圖6是本實(shí)用新型中分區(qū)照明對(duì)照?qǐng)D。
[0020]圖7是本實(shí)用新型中字符顯示對(duì)照?qǐng)D。
[0021 ] 其中:101-LED光源，102-擴(kuò)散板，103-透鏡陣列，104-投射面，501-分區(qū)照明被點(diǎn)亮LED分布，502-照明區(qū)域，601 -字符顯示被點(diǎn)亮LED分布，602-字符圖案。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1至圖4所示，一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括LED光源101，擴(kuò)散板102和透鏡陣列103，所述擴(kuò)散板102和透鏡陣列103依次設(shè)在LED光源101的光路上，所述LED光源101中的LED等間距分布，所述透鏡陣列103由菲涅爾透鏡排列分布組成，各個(gè)菲涅爾透鏡之間間距相等。
[0024]其中，所述LED光源101采用RGB三合一燈珠，所述LED排布為矩形陣列。所述透鏡陣列為矩形陣列，其透鏡個(gè)數(shù)為64個(gè)并且8*8等間距排布。所述擴(kuò)散板采用高透光率的PMMA板，實(shí)現(xiàn)出光的均勻化。
[0025]如圖5至圖7所示，LED光源101接收到控制信號(hào)之后，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)區(qū)域的LED，包括其亮度、顏色及灰度值等等，經(jīng)擴(kuò)散板102勻光之后，入射到透鏡陣列103，透鏡陣列103對(duì)光線進(jìn)行光束整形，最終在投射面104得到想要的照明區(qū)域或圖案。
[0026]實(shí)現(xiàn)整體照明:LED光源101全部點(diǎn)亮為白光，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散板102做勻光處理，再經(jīng)透鏡陣列103折射后到達(dá)投射面104，照亮整個(gè)投射面104，以此達(dá)到一般的整體照明效果。
[0027]實(shí)現(xiàn)區(qū)域照明:部分LED光源101點(diǎn)亮為白光，經(jīng)擴(kuò)散板102做勻光處理，經(jīng)過(guò)菲涅爾透鏡，光路發(fā)射偏折，分別投影照明到不同的區(qū)域。如點(diǎn)亮501所示位置LED，最終在投射面104得到502所示的右上角和左下角兩個(gè)照明區(qū)域。
[0028]實(shí)現(xiàn)字符投影:點(diǎn)亮601所示位置LED，最終在投射面104得到602所示的字符圖案。
[0029]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:包括LED光源，擴(kuò)散板和透鏡陣列，所述擴(kuò)散板和透鏡陣列依次設(shè)在LED光源的光路上，所述LED光源中的LED等間距分布，所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成，各個(gè)菲涅爾透鏡之間間距相等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述LED光源采用RGB三合一燈珠。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述LED排布為矩形陣列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述透鏡陣列為矩形陣列，其透鏡個(gè)數(shù)為64個(gè)并且8*8等間距排布。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述擴(kuò)散板采用高透光率的PMMA板。
【文檔編號(hào)】F21Y115/10GK205606260SQ201520889651
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日
【發(fā)明人】劉寧寧, 夏昊天, 劉奡, 何乃龍
【申請(qǐng)人】南京東暉光電有限公司