专利名称：一种led混色灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED灯，特别是LED混色灯。
背景技术：
LED灯由于具有色彩丰富、寿命长、发光效率高、节能环保等优点而被广泛应用在日常生活中及舞台演绎中。由于LED芯片主要是红色、蓝色和绿色，因此，在实际应用当中， 为了得到某一特定色彩的光，通常需要进行混光。现在采用的混光方法一般是物理混光， 即如图1所示，在灯具中的基板上安装不同颜色的LED芯片，LED芯片在发光时具有一定的发射角度，因此，LED芯片独自发出的光会在前方与相邻的LED芯片的光混合从而达到混光的目的，但是，如图1所示，由于LED芯片的发射角度有限，因此，在LED灯具边缘处只有一种颜色的光，无法实现混光的目的，另外，在中间位置，有些地方为两种颜色的混色区， 有些则为三种颜色的混色区，这样，LED灯具打出的光斑则会形成明显的具有不同色彩的光斑，造成了色彩的不均勻性。另外，如图2所示，如LED芯片的发射角度越小，则不同色块的分布越明显，色彩也就越不均勻。另外，现有的LED灯具中的变焦是针对实际的LED光源进行的，即，LED光源发出的光直接进入到变焦镜中，通过调节变焦镜与LED光源之间的距离达到变焦的目的。这种变焦方式的缺点是由于LED光源都为单色光源，经变焦后还是单色光，其混光最终为物理混光，因此，造成了光斑的色彩不均勻。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED混色灯，所要解决的技术问题是LED混色灯打出的光斑的色彩均勻性差。为达到上述目的，一种LED混色灯包括灯架，灯架上枢接有灯珠板散热座，灯珠板散热座的下端安装有后盖，灯珠板散热座的上端部具有容置空间，容置空间内安装有基板， 基板上安装有LED ；在基板的前方设有聚光透镜安装板，聚光透镜安装板前方设有变焦镜安装板；其特征在于聚光透镜安装板上安装有一个以上的聚光透镜；变焦镜安装板上安装有数量与聚光透镜相等的变焦镜，变焦镜与聚光透镜在前后位置上相对应；聚光透镜出光面上有由二个以上的第一微透镜组成的第一微透镜组；所述的变焦镜包括变焦镜体和设在变焦镜体上的第二微透镜组，第二微透镜组由第二微透镜组成，第二微透镜与聚光透镜上的第一微透镜数量相等且位置相对应。当LED混色灯工作时，聚光透镜将LED发散的光线聚集混色，并通过第一微透镜组，将光线聚焦在第一微透镜后方，形成与第一微透镜数量相等的微小光斑点，这些光斑点在与光轴垂直的平面上，每个第二微透镜对应一个微小光斑点，对于第二微透镜来说，微小光斑点就是一个点光源；通过调整第二微透镜在光轴方向的位置，改变出射光束角度，实现变焦。所述的第二微透镜的数量和位置与第一微透镜的数量和位置必须一一对应，以实现对每个第一微透镜射出的光进行再一次聚焦，从而形成在实际中所需要的色彩均勻性好的光斑。作为改进，第一微透镜组中的每个第一微透镜曲率相等，第二微透镜组中的每个第二微透镜曲率相等，第一微透镜和第二微透镜为正透镜。每个第一微透镜的曲率相等能保证经每个第一微透镜的光的聚焦点在同一平面内，为第二微透镜再一次变焦提供较好的基础，再在曲率相等的第二微透镜的配合下，使得从第二微透镜射出的光斑大小相等，从而提高LED光学系统的照射光斑质量。第一微透镜组中的每个第一微透都处于同一平面上， 第二微透镜组中的每个第二微透镜都处于同一平面上。每一个微透镜处在同一平面上能保证第一微透镜组所形成的虚拟光源在同一平面内，为变焦和第二透镜进行再一次变焦提供好的基础；每个第二微透镜都处于同一平面上能提高出光光斑的质量。作为改进，聚光透镜的侧壁上设有第一定位柱，聚光透镜安装板上设有容纳第一定位柱的第一定位槽；变焦镜体的周边向外延伸有凸缘，凸缘的上表面上设有定位凸起，变焦镜安装板上设有容纳定位凸起的第二定位槽，凸缘的边缘上设有定位凹槽。在安装变焦镜时，将第一定位柱卡置在第一定位槽中，能防止变焦镜旋转，以保证第一微透镜和第二微透镜在前后位置上是对应的。在安装变焦镜时，将定位凸起卡置在第二定位槽中，防止变焦镜旋转，并使定位凹槽与第一定位柱在前后方向上对正，保证第一微透镜和第二微透镜在前后方向一一对应，所述的凸缘用于限制变焦镜前后运动。作为改进，变焦镜安装板上位于变焦镜的前方设有与变焦镜数量相等的格栅板， 格栅板上设有与第一微透镜数量相等的格栅孔，格栅板的边缘上设有与定位凸起位置对应的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。所述的格栅板用于遮挡每一个第二微透镜射出时所产生的杂光，以提高光斑的质量。所述的第三定位槽能防止格栅板旋转，保证格栅孔与第二微透镜在前后方向是对正的，通知还便于安装。作为改进，在容置空间内位于格栅板的前方设有灯筒体，灯筒体上设有与格栅孔数量相等的前后位置对应的灯筒孔。所述的灯筒体用于遮挡杂光，以提高光斑的质量。作为改进，容置空间的侧壁上设有前后延伸的第二定位柱，在聚光透镜安装板的边缘上设有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在变焦镜安装板的边缘上设有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在灯筒体的边缘上设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装定位，另一方面能防止聚光透镜安装板、变焦镜安装板和灯筒体发生旋转，从而保证每个聚光透镜与相应的变焦镜在前后方向是对正的，也能保证每个灯筒孔与每个相对应的变焦镜在前后方向是对正的。作为改进，基板上开有一圈以上的通槽，通槽内设有连接部。将基板安装到灯珠板散热座上时，如紧固螺钉所作用的位置不均勻，则会造成基板翘曲，相反，则会提高成本。设置通槽后，能防止基板因紧固螺钉的作用而产生翘曲，设置连接部能使基板为一整体结构。作为改进，灯珠板散热座的底面和侧面设有撒热片。设置散热片能提高散热效果， 从而提高LED混色灯的使用寿命。作为改进，后盖和灯珠板安装座之间安装有电路板，电路板上安装有风扇，在后盖上与风扇位置对应处设有排风口。用风扇和散热片对LED混色灯进行双重散热，以提高散热效果。作为改进，灯珠板安装座上安装有马达，马达的输出轴穿过基板、聚光透镜安装板与变焦镜安装板相连接。所述的马达用于改变变焦镜安装板的前后位置，从而达到变焦的目的。
图1为LED混色灯的立体图。图2为LED混色灯的分解图。图3为LED混色的剖视图。图4为LED混色灯光学部分的结构图。
图5为LED混色灯光学部分的分解图。图6为灯珠板散热座正面的立体图。图7为灯珠板散热座背面的立体图。图8为基板的立体图。图9为聚光透镜安装板的立体图。图10为变焦镜安装板的立体图。图11为灯筒体的立体图。图12为后盖的立体图。图13为光学系统的示意图。图14为当LED发光源发光时第一微透镜和第二微透镜所形成的光路图。图15为聚光透镜的立体图。图16为聚光透镜的剖视图。图17为变焦镜的立体图。图18为格栅板的立体图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。如图1至图3所示，LED混色灯包括灯架1，灯架由底座101和支架102组成，支架 102设置在底座101上，所述的支架102为U形结构。支架102上枢接有灯珠板散热座3， 灯珠板散热座3的下端安装有后盖4。如图6和图7所示，灯珠板散热座3的上端部具有容置空间301，灯珠板散热座3的底面和侧面设有撒热片302，在灯珠板散热座302的底面上设有供马达安装的安装位303。如图2和图3所示，容置空间301内安装有基板5，基板上安装有LED ；在基板5的前方通过连接柱安装有聚光透镜安装板6，聚光透镜安装板6的前方设有变焦镜安装板7， 变焦镜安装板7的前方设有灯筒体8，在灯珠板散热座3上位于灯筒体8的前方安装有镜片 9，所述的容置空间和镜片9围成一封闭的空腔，聚光透镜安装板6、变焦镜安装板7、灯筒体 8均位于封闭的空腔内。容置空间301的侧壁上设有前后延伸的第二定位柱304。如图2至图5所示，聚光透镜安装板6上安装有一个以上的聚光透镜10 ；变焦镜安装板7上安装有数量与聚光透镜相等的变焦镜11，变焦镜11与聚光透镜10在前后位置上相对应，在变焦镜安装板7内位于变焦镜11的前方设有格栅板12。如图15和图16所示，聚光透镜1001出光面1004上的由二个以上的第一微透镜 1002组成的第一微透镜组，在聚光透镜上设有向内凹陷的容置腔1005，容置腔1005用于容纳LED，LED由一个以上的芯片组成，其中，LED中的芯片可以为同一颜色，也可以为不同颜色，在混色光斑的侧壁1006上设有第一定位柱1007。如图17所示，所述的变焦镜11包括变焦镜体1101及设在变焦镜体出光面上的与聚光透镜上的第一微透镜数量相等的位置相对应的第二微透镜1102，变焦镜体1101周边向外延伸有凸缘1103，凸缘1103的上表面上设有定位凸起1104，凸缘的边缘上设有定位凹槽 1105。如图18所示，格栅板12上设有与第一微透镜数量相等的格栅孔1201，格栅板的边缘上设有与定位凸起1104位置对应的第三定位槽1202，所述的第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，所述的格栅板边缘上开有定位凹槽1203，在安装格栅板12时，使定位凹槽 1203与定位凹槽1105前后对正，以保证格栅孔1201与第二微透镜的位置一一对应。如图8所示，基板5上开有一圈以上的通槽501，通槽501内设有连接部502，基板5的外缘设有卡槽503。在安装基板5时，将卡槽503对准第二定位柱304，沿第二定位柱304将基板5放置到容置空间301的底部，然后，用螺钉固定，在固定基板5时，由于设置了通槽501，因此，能防止基板受力有翘曲，以保证基板安装后的平整度，另外，设置连接部 502能使基板连为一体。如图9所示，聚光透镜安装板6上开有孔601，用于安装固定聚光透镜10，在孔601 的外壁上开有第一定位槽602，当聚光透镜10安装好后，第一定位柱1007卡置在第一定位槽602内，防止聚光透镜10旋转；所述的聚光透镜安装板的边缘上开有第四定位槽603，在安装聚光透镜安装板时，使第四定位槽603与第二定位柱304对正，并将聚光透镜安装板置于容置空间301内，然后，用连接柱将聚光透镜安装板和基板连接在一起。如图10所示，变焦镜安装板7上开有孔701，用于安装固定变焦镜11和格栅板12， 在孔701的外壁上开有第二定位槽702，当变焦镜安装好后，定位凸起1004卡置在第二定位槽702内，且第三定位槽1202卡置在定位凸起1104上，防止变焦镜11旋转；所述的变焦镜安装板的边缘上开有第五定位槽703，在安装变焦镜安装板时，使第五定位槽703与第二定位柱304对正，并将变焦镜安装板置于容置空间301内。灯珠板安装座上的安装位303上安装有马达13，马达13的输出轴131穿过基板、 聚光透镜安装板与变焦镜安装板相连接。通过马达的工作驱动变焦镜安装板7运动，从而达到变焦的目的。如图11所示，灯筒体8上设有与格栅孔数量相等的前后位置对应的灯筒孔801，在灯筒体8是外边缘上开有第六定位槽802。在安装灯筒体8时，使第六定位槽802与第二定位柱304对正，并将灯筒体置于容置空间301内。如图2所示，后盖4和灯珠板安装座3之间安装有电路板14，电路板14上安装有风扇15，如图12所示，后盖4具有连接耳401，后盖4通过连接耳401固定到灯珠板安装座3上，在后盖的底部设有排风口 402。这样能提高散热效果，以延长整个LED混色灯的使用寿命。当LED混色灯工作时，如图13至图14所示，聚光透镜将LED发散的光线聚集混色， 并通过第一微透镜组，将光线聚焦在第一微透镜后方，形成与第一微透镜数量相等的微小光斑点，这些光斑点在与光轴垂直的平面A上，每个第二微透镜对应一个微小光斑点，对于第二微透镜来说，微小光斑点就是一个点光源；通过调整第二微透镜在光轴方向的位置，改变出射光束角度，实现变焦。所述的第二微透镜1102的数量和位置与第一微透镜1002 的数量和位置必须一一对应，以实现对每个第一微透镜射出的光进行再一次聚焦，从而形成在实际中所需要的色彩均匀性好的光斑。
权利要求
1.一种LED混色灯，包括灯架，灯架上枢接有灯珠板散热座，灯珠板散热座的下端安装有后盖，灯珠板散热座的上端部具有容置空间，容置空间内安装有基板，基板上安装有LED ； 在基板的前方设有聚光透镜安装板，聚光透镜安装板前方设有变焦镜安装板；其特征在于 聚光透镜安装板上安装有一个以上的聚光透镜；变焦镜安装板上安装有数量与聚光透镜相等的变焦镜，变焦镜与聚光透镜在前后位置上相对应；聚光透镜出光面上有由二个以上的第一微透镜组成的第一微透镜组；所述的变焦镜包括变焦镜体和设在变焦镜体上的第二微透镜组，第二微透镜组由第二微透镜组成，第二微透镜与聚光透镜上的第一微透镜数量相等且位置相对应。
2.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于第一微透镜组中的每个第一微透镜曲率相等，第二微透镜组中的每个第二微透镜曲率相等，第一微透镜和第二微透镜为正透镜；第一微透镜组中的每个第一微透都处于同一平面上，第二微透镜组中的每个第二微透镜都处于同一平面上。
3.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于聚光透镜的侧壁上设有第一定位柱，聚光透镜安装板上设有容纳第一定位柱的第一定位槽；变焦镜体的周边向外延伸有凸缘，凸缘的上表面上设有定位凸起，变焦镜安装板上设有容纳定位凸起的第二定位槽，凸缘的边缘上设有定位凹槽。
4.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于变焦镜安装板上位于变焦镜的前方设有与变焦镜数量相等的格栅板，格栅板上设有与第一微透镜数量相等的格栅孔，格栅板的边缘上设有与定位凸起位置对应的第三定位槽，所述的第三定位槽卡置在定位凸起上。
5.根据权利要求4所述的LED混色灯，其特征在于在容置空间内位于格栅板的前方设有灯筒体，灯筒体上设有与格栅孔数量相等的前后位置对应的灯筒孔。
6.根据要求1或5所述的LED混色灯，其特征在于容置空间的侧壁上设有前后延伸的第二定位柱，在聚光透镜安装板的边缘上设有卡置在第二定位柱上的第四定位槽，在变焦镜安装板的边缘上设有卡置在第二定位柱上的第五定位槽，在灯筒体的边缘上设有卡置在第二定位柱上的第六定位槽。
7.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于基板上开有一圈以上的通槽，通槽内设有连接部。
8.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于灯珠板散热座的底面和侧面设有撒热片。
9.根据权利要求8所述的LED混色灯，其特征在于后盖和灯珠板安装座之间安装有电路板，电路板上安装有风扇，在后盖上与风扇位置对应处设有排风口。
10.根据权利要求1所述的LED混色灯，其特征在于灯珠板安装座上安装有马达，马达的输出轴穿过基板、聚光透镜安装板与变焦镜安装板相连接。
全文摘要
本发明公开了一种LED混色灯，包括灯架、灯珠板散热座、后盖，灯珠板散热座的上端部具有容置空间，容置空间内安装有基板；在基板的前方设有聚光透镜安装板，聚光透镜安装板前方设有变焦镜安装板；聚光透镜安装板上安装有一个以上的聚光透镜；变焦镜安装板上安装有数量与聚光透镜相等的变焦镜，变焦镜与聚光透镜在前后位置上相对应；聚光透镜出光面上有由二个以上的第一微透镜组成的第一微透镜组；所述的变焦镜包括变焦镜体和设在变焦镜体上的第二微透镜组，第二微透镜组由第二微透镜组成，第二微透镜与聚光透镜上的第一微透镜数量相等且位置相对应。该LED混色灯的光斑色彩均匀性好。
文档编号F21V17/10GK102287751SQ20111022110
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者李春荣 申请人:广州市雅江光电设备有限公司