可调光束角的照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及照明技术领域，公开了一种可调光束角的照明系统，包括至少一LED光源、一微结构光学扩散板、一光学透镜、一透镜定位结构件以及变焦装置；所述微结构光学扩散板和所述光学透镜固定在所述透镜定位结构件内部且所述微结构光学扩散板设在所述光学透镜之上，所述变焦装置连接在所述透镜定位结构件与所述LED光源之间且所述LED光源照射到所述光学透镜上，所述变焦装置可变调节所述透镜定位结构件与所述LED光源之间的距离。借此，本实用新型能够实现小角度到大角度光束角的连续变化且光斑均匀的照明效果。
【专利说明】
可调光束角的照明系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及照明技术领域，尤其是涉及一种可调光束角的照明系统。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的不断提高，人们对光质量的要求也越来越高，从保护人眼健康和提高照明效果出发，针对不同场合要求用不同角度的灯具达到均匀照明的效果。目前市场上的LED本身在封装阶段经过一次光学设计光强大致呈余弦分布，我们可以认为是朗博光源，未经任何光学处理的LED本身发出的光很难满足我们照明的需要，从而我们需要对其进行二次配光甚至是多次配光设计，所以基于LED的光学系统的设计对最终的照明器件和产品的性能起着至关重要的作用。
[0003]目前市场上大多数灯具厂家设计的灯具主要有三个缺点，一是仅经过二次配光，导致光斑效果差，杂散光较多，光斑不均匀，且灯具光学系统的效率较低;二是同一款灯具需要设计多种光学透镜以满足客户对不同光束角的要求，且无法实现从小角度到大角度的连续变化。三是目前大部分的LED室内照明灯具只有单一的照明功能，一旦安装后不能根据日后的使用而调节，不利于光的有效利用。还有极少数厂家通过使用准直透镜加微结构扩散板的三次配光理念来设计灯具，这样的光斑会更加均匀，杂散光很少，光学系统效率较高，但同样是不能实现角度的连续变化。
[0004]综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。【实用新型内容】
[0005]针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可调光束角的照明系统，在同一款灯具上实现从超小角度到大角度光束角连续变化，且光斑均匀，确保优质的照明效果。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种可调光束角的照明系统，包括至少一LED光源、一微结构光学扩散板、一光学透镜、一透镜定位结构件以及变焦装置;所述微结构光学扩散板和所述光学透镜固定在所述透镜定位结构件内部且所述微结构光学扩散板设在所述光学透镜之上，所述变焦装置连接在所述透镜定位结构件与所述LED光源之间且所述LED光源照射到所述光学透镜上，所述变焦装置可变调节所述透镜定位结构件与所述LED光源之间的距离。
[0007]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述透镜定位结构件为圆环形，所述变焦装置包括有一圆环形的主结构件和一圆环形的变焦环，所述主结构件的外表面设有一镂空的滑动斜槽，所述变焦环内侧设有一凹槽以及所述透镜定位结构件的外表面设有一定位孔;将一滑动件通过所述滑动斜槽拧入所述定位孔，以使所述主结构件套装在所述透镜定位结构件的外表面上。
[0008]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述滑动件为滑动螺丝，所述滑动斜槽上的所述滑动螺丝的螺帽突出且所述螺帽与所述凹槽相适配，所述凹槽沿所述螺帽套入以使所述变焦环套装在所述主结构件的外表面上。
[0009]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述滑动斜槽在所述主结构件的外表面倾斜，所述凹槽在所述变焦环的内侧纵向垂直;所述凹槽的纵向长度大于或等于所述滑动斜槽的纵向垂直高度。
[0010]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述变焦环左右转动以使所述凹槽带动所述滑动螺丝在所述滑动斜槽滑动，所述滑动螺丝带动所述透镜定位结构件相对所述主结构件相对上下移动。
[0011]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，还包括有与所述LED光源电性连接的电路板，所述LED光源设在所述电路板之上，所述电路板内嵌在所述变焦装置的底部。
[0012]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述透镜定位结构件的内顶部设有一用于固定所述微结构光学扩散板的前环，所述透镜定位结构件的内底部设有一用于固定所述光学透镜的后环。
[0013]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述主结构件的外表面的上部套接有一盖环。
[0014]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述前环和所述后环与所述透镜定位结构件之间的连接以及所述盖环与所述主结构件之间的连接都为螺纹连接。
[0015]根据本实用新型所述的可调光束角的照明系统，所述变焦环的外表面设为纵条纹形;和/或
[0016]所述主结构件的外表面底部设为螺纹结构。
[0017]本实用新型通过将微结构光学扩散板和光学透镜组成的透镜定位结构件用变焦装置可变化调整与LED光源之间的距离，所述变焦装置包括主结构件和变焦环，转动变焦环可带动主结构件与透镜定位结构件的相对上下移动。借此，本实用新型能够实现小角度到大角度光束角的连续变化且光斑均匀的照明效果。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的剖析图；
[0019]图2为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的示意图；
[0020]图3为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的正面拆分示意图；
[0021]图4为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的立体拆分示意图；
[0022]图5为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的光源与光学透镜的距离小于光学透镜的焦距的光线示意图；
[0023]图6为本实用新型可调光束角的照明系统的实施例的光源与光学透镜的距离等于光学透镜的焦距的光线示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]如图1?4示出本实用新型可调光束角的照明系统的实施例，包括至少一LED光源
1、一微结构光学扩散板2、一光学透镜3、一透镜定位结构件4以及变焦装置;所述微结构光学扩散板2和光学透镜3固定在透镜定位结构件4内部且所述微结构光学扩散板2设在光学透镜3之上，所述变焦装置连接在所述透镜定位结构件4与LED光源I之间且所述LED光源I照射到所述光学透镜3上，经过所述光学透镜3出射的光照射到微结构光学扩散板2进行匀化，进而得到均匀的光斑;所述变焦装置可变调节透镜定位结构件4与LED光源I之间的距离。所述变焦装置可控制调整透镜定位结构件4与LED光源I之间的距离，使得所述LED光源I与光学透镜3的相对距离改变，由于其距离的变化使得LED光源的入射光在光学透镜3上产生不同的折射，能够形成小角度到大角度光束角的变化，穿透的光束再经过微结构光学扩散板2均匀扩散;从而本实用新型可控调节我们需要的光照效果，满足不同的需求。
[0026]图5?6示出LED光源I与光学透镜3之间不同距离时光束的折射情况，通过光学成像原理可知，当LED光源I到光学透镜3的距离小于光学透镜3的焦距的时候，经过光学透镜3折射的光线就会发散，光束角也就会变大;相应的，当LED光源I到光学透镜3的距离等于光学透镜3的焦距的时候，经过光学透镜3折射的光线就会收缩，此时的光束角最小。即通过改变LED光源I与光学透镜3之间的距离在光学透镜3的一倍焦距或以内变化就可以控制调整出射光线的光束角。当LED光源I位于光学透镜3的下方焦点处时，经过光学透镜3后的光线应该是准直的或接近准直的光线，此时的光束角最小，但光斑会是LED光源I的像，其光斑很不均匀，而在光线出射前加上一个微结构光学扩散板2，那么出射的光斑就会由LED光源I的像和LED光源I通过微结构光学扩散板2的像叠加而成，由于微结构的尺寸较小，当数量足够多时叠加的像即光斑就会很均匀。本实施例的微结构光学扩散板2优选为蜂窝结构的光学扩散板，当然还可以选用其他不同微结构的光学扩散板且所述微结构光学扩散板2和光学透镜3也可采用一个或多个进行组合。
[0027]优选的是，所述透镜定位结构件4为圆环形，所述变焦装置包括有一圆环形的主结构件5和一圆环形的变焦环6，所述主结构件5的外表面设有一镂空的滑动斜槽51，所述变焦环6内侧设有一凹槽61以及所述透镜定位结构件4的外表面设有一定位孔43;将一滑动件通过滑动斜槽51拧入定位孔43，以使所述主结构件5套装在透镜定位结构件4的外表面上。
[0028]优选的是，所述滑动件为滑动螺丝8，所述滑动斜槽51上的滑动螺丝8的螺帽突出且所述螺帽与凹槽61相适配，所述凹槽61沿螺帽套入以使变焦环6套装在所述主结构件5的外表面上。
[0029]所述滑动斜槽51在主结构件5的外表面倾斜，所述凹槽61在变焦环6的内侧纵向垂直;所述凹槽61的纵向长度大于或等于所述滑动斜槽51的纵向垂直高度。
[0030]所述变焦环6左右转动以使凹槽61带动所述滑动螺丝8在滑动斜槽51滑动，所述滑动螺丝8带动透镜定位结构件4相对所述主结构件5相对上下移动。由于滑动斜槽51在主结构件5的外表面倾斜成一定角度，则转动变焦环6将使其内侧的凹槽61对滑动螺丝8的螺帽施加一个水平方向的作用力，根据力的作用原理可知，所述滑动螺丝8将在该水平力的作用下沿在滑动斜槽51滑动，又因为所述滑动螺丝8拧入到透镜定位结构件4的定位孔43里，则所述透镜定位结构件4将会在滑动螺丝8的带动下相对所述主结构件5上下移动。当然，本实用新型还可以选用电动控制变焦环6的转动或者选用其他电动变焦装置来控制LED光源I与光学透镜3之间的距离。
[0031]本实施例还包括有与所述LED光源I电性连接的电路板9，所述LED光源I设在电路板9之上，所述电路板9内嵌在变焦装置的底部。
[0032]所述透镜定位结构件4的内顶部设有一用于固定微结构光学扩散板2的前环41，所述透镜定位结构件4的内底部设有一用于固定光学透镜3的后环42。所述前环41和后环42分别顶紧所述微结构光学扩散板2的上边缘和光学透镜3的下边缘。
[0033]所述主结构件5的外表面的上部套接有一盖环7。用以顶住所述变焦环6上部。
[0034]所述前环41和后环42与透镜定位结构件4之间的连接以及所述盖环7与主结构件5之间的连接都为螺纹连接。
[0035]优选的是，所述变焦环6的外表面设为纵条纹形。使得变焦环6的外表面更易于手动转动，或者也可以选用其他能增加摩擦的纹理形状。
[0036]所述主结构件5的外表面底部设为螺纹结构。可用于使主结构件5螺纹连接于其他地方，相当于一般灯具的连接部位。
[0037]本实用新型通过将微结构光学扩散板和光学透镜组成的透镜定位结构件用变焦装置可变化调整与LED光源之间的距离，所述变焦装置包括主结构件和变焦环，转动变焦环可带动主结构件与透镜定位结构件的相对上下移动。借此，本实用新型能够实现小角度到大角度光束角的连续变化且光斑均匀的照明效果。
[0038]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种可调光束角的照明系统，其特征在于，包括至少一 LED光源、一微结构光学扩散板、一光学透镜、一透镜定位结构件以及变焦装置;所述微结构光学扩散板和所述光学透镜固定在所述透镜定位结构件内部且所述微结构光学扩散板设在所述光学透镜之上，所述变焦装置连接在所述透镜定位结构件与所述LED光源之间且所述LED光源照射到所述光学透镜上，所述变焦装置可变调节所述透镜定位结构件与所述LED光源之间的距离。2.根据权利要求1所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述透镜定位结构件为圆环形，所述变焦装置包括有一圆环形的主结构件和一圆环形的变焦环，所述主结构件的外表面设有一镂空的滑动斜槽，所述变焦环内侧设有一凹槽以及所述透镜定位结构件的外表面设有一定位孔;将一滑动件通过所述滑动斜槽拧入所述定位孔，以使所述主结构件套装在所述透镜定位结构件的外表面上。3.根据权利要求2所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述滑动件为滑动螺丝，所述滑动斜槽上的所述滑动螺丝的螺帽突出且所述螺帽与所述凹槽相适配，所述凹槽沿所述螺帽套入以使所述变焦环套装在所述主结构件的外表面上。4.根据权利要求3所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述滑动斜槽在所述主结构件的外表面倾斜，所述凹槽在所述变焦环的内侧纵向垂直;所述凹槽的纵向长度大于或等于所述滑动斜槽的纵向垂直高度。5.根据权利要求3或4所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述变焦环左右转动以使所述凹槽带动所述滑动螺丝在所述滑动斜槽滑动，所述滑动螺丝带动所述透镜定位结构件相对所述主结构件相对上下移动。6.根据权利要求1所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，还包括有与所述LED光源电性连接的电路板，所述LED光源设在所述电路板之上，所述电路板内嵌在所述变焦装置的底部。7.根据权利要求2所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述透镜定位结构件的内顶部设有一用于固定所述微结构光学扩散板的前环，所述透镜定位结构件的内底部设有一用于固定所述光学透镜的后环。8.根据权利要求7所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述主结构件的外表面的上部套接有一盖环。9.根据权利要求8所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述前环和所述后环与所述透镜定位结构件之间的连接以及所述盖环与所述主结构件之间的连接都为螺纹连接。10.根据权利要求2所述的可调光束角的照明系统，其特征在于，所述变焦环的外表面设为纵条纹形;和/或 所述主结构件的外表面底部设为螺纹结构。
【文档编号】F21V14/06GK205618998SQ201620193593
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】陈小康
【申请人】深圳市埃克苏照明系统有限公司