一种用于LED灯具的多角度透镜组合变焦系统的制作方法

一种用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统
技术领域
1.本实用新型涉及led照明技术领域，具体涉及一种用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统。


背景技术：

2.led景观户外亮化已成为国民生活水平富裕的体现，更是促进旅游经济快速增长的动力，led凭借其寿命长，效率节能的优势成为21世纪亮化的主要应用光源，随着其能效的不断进步，照明效果也成为当前最为重要的一部分。而在实际照明应用中，例如投光灯，不同的光束角的灯具常常无法完美的实际应用的需求，假设有一种能实时变焦的产品方案，则可以很好的解决的这一问题。
3.当前led投光灯产品中，一般灯具有下几种比较常用的角度：3/6/8/10/15/20/30/45/60/80
°
，虽然角度种类已经非常的丰富，能实现绝大多数照明场景，但毕竟其角度还能完全覆盖，依然会碰上个别场景没有办法找到一个合适的角度的灯具情况，这就给实际照明应用带来了瑕疵，或是照明范围无法满足实际需求，抑或是照明范围超过实际需求，从而产生不必要的杂光、眩光等问题。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统，包括：多个10
°
透镜、12
°
透镜和30
°
透镜；多个10
°
透镜、12
°
透镜和30
°
透镜的排列方式为：以10
°
透镜为中心，由中心向外层分布，12
°
透镜和30
°
透镜穿插分布于10
°
透镜中间及边缘以形成围拢状态；其中，相邻两个透镜的间距小于5mm，每种角度的透镜两颗为一组围绕组合式光学变焦系统的中心对称分布，以使组合式光学变焦系统形成均匀中心对称分布； 10
°
透镜的数量为8个，12
°
透镜的数量为12个，30
°
透镜的数量为12个，并且组合式光学变焦系统的第一层分布有两个10
°
透镜，两个10
°
透镜布置在组合式光学变焦系统的中心的两侧；并且其中，10
°
透镜、12
°
透镜和30
°
透镜的光源均选择cree 3535系列光源。
7.在一优选实施方式中，两个10
°
透镜的外侧的第二层布置有两组12
°
透镜，其中一组12
°
透镜位于组合式光学变焦系统的中心的正上方和正下方，另外一组12
°
透镜分别位于第一层的两个10
°
透镜的左侧和右侧。
8.在一优选实施方式中，位于第二层的两组12
°
透镜的外侧的第三层布置有三组10
°
透镜，第三层的第一组10
°
透镜分别位于组合式光学变焦系统的中心的正上方和正下方，另外两组10
°
透镜分别位于第一组10
°
透镜的两侧，并且第三层中的三个10
°
透镜位于组合式
光学变焦系统的水平轴线的上方，第二层的正上方的12
°
透镜与第三层的上方的三个10
°
透镜之间穿插分布有两个30
°
透镜。
9.在一优选实施方式中，第三层的位于组合式光学变焦系统的中心的正上方的10
°
透镜左右两侧各布置有一个12
°
透镜，第二层的左侧和右侧的12
°
透镜的外侧分别布置有两个12
°
透镜，左侧和右侧的两个12
°
透镜中其中一个位于水平轴线的上方，另一个位于水平轴线的下方，位于第三层的水平轴线上方两侧的10
°
透镜的外侧且位于上方的一个12
°
透镜和位于左右两侧的两个12
°
透镜之间分别布置有两个30
°
透镜。
10.在一优选实施方式中，10
°
透镜选用om
‑
10
°
型号透镜，12
°
透镜选用vw
‑
12
°
型号透镜，30
°
透镜选用lod
‑
30
°
型号透镜。
11.在一优选实施方式中，10
°
透镜的直径为31mm，高度为16.2mm，12
°
透镜的直径为23.2mm，高度为12.42mm，30
°
透镜的直径为21.3mm，高度为12.45mm。
12.与现有技术相比，本实用新型的用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统的有益效果是：本实用新型通过透镜的特殊排列组合分布，融合10
°
、12
°
和30
°
三种衔接角度，利用其配光的兼容性，通过对三种角度光源进行灰度调节，能够得到一个均匀的混光光斑，后续通过对灯具的混光角度数据进行测试，便可实现变焦角度范围为10
°‑
30
°
无缝衔接的混光变焦效果。
附图说明
13.图1为本实用新型的优选实施方式的多角度透镜搭配而成的组合式光学变焦系统的立体结构示意图。
14.图2为本实用新型的优选实施方式的多角度透镜搭配而成的组合式光学变焦系统的平面示意图。
15.图3为本实用新型的优选实施方式的灯具变焦数据图。
具体实施方式
16.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例1
18.如图1
‑
2所示，本实用新型优选实施方式的一种用于led灯具的多角度透镜组合变焦系统，包括：多个10
°
透镜1、12
°
透镜2和30
°
透镜3。多个10
°
透镜1、12
°
透镜2和30
°
透镜3的排列方式为：以10
°
透镜1为中心，由中心向外层分布，12
°
透镜2和30
°
透镜3穿插分布于10
°
透镜1中间及边缘以形成围拢状态。其中，相邻两个透镜的间距小于5mm，每种角度的透镜两颗为一组围绕组合式光学变焦系统的中心对称分布，以使组合式光学变焦系统形成均匀中心对称分布。并且其中，10
°
透镜1的数量为8个，12
°
透镜2的数量为12个，30
°
透镜3的数量为12个，并且组合式光学变焦系统的第一层分布有两个10
°
透镜1，两个10
°
透镜1布置在组合式光学变焦系统的中心的两侧。10
°
透镜、12
°
透镜和30
°
透镜的光源统一选定为cree 3535系列光源。
19.在一优选实施方式中，两个10
°
透镜的外侧的第二层布置有两组12
°
透镜，其中一
组12
°
透镜位于组合式光学变焦系统的中心的正上方和正下方，另外一组12
°
透镜分别位于第一层的两个10
°
透镜的左侧和右侧。
20.在一优选实施方式中，位于第二层的两组12
°
透镜的外侧的第三层布置有三组10
°
透镜，第三层的第一组10
°
透镜分别位于组合式光学变焦系统的中心的正上方和正下方，另外两组10
°
透镜分别位于第一组10
°
透镜的两侧，并且第三层中的三个10
°
透镜位于组合式光学变焦系统的水平轴线的上方，第二层的正上方的12
°
透镜与第三层的上方的三个10
°
透镜之间穿插分布有两个30
°
透镜。
21.在一优选实施方式中，第三层的位于组合式光学变焦系统的中心的正上方的10
°
透镜左右两侧各布置有一个12
°
透镜，第二层的左侧和右侧的12
°
透镜的外侧分别布置有两个12
°
透镜，左侧和右侧的两个12
°
透镜中其中一个位于水平轴线的上方，另一个位于水平轴线的下方，位于第三层的水平轴线上方两侧的10
°
透镜的外侧且位于上方的一个12
°
透镜和位于左右两侧的两个12
°
透镜之间分别布置有两个30
°
透镜。
22.在一优选实施方式中，10
°
透镜选用om
‑
10
°
型号透镜，12
°
透镜选用vw
‑
12
°
型号透镜，30
°
透镜选用lod
‑
30
°
型号透镜。然而需要说明的是，上述透镜型号是只是示例性的而非限制性的，本实用新型还可以选用其他类型的透镜型号。
23.在一优选实施方式中，10
°
透镜的尺寸为φ31*16.2mm，12
°
透镜的尺寸为φ23.2*12.42mm，30
°
透镜的尺寸为φ21.3*12.45mm，光源统一选定cree 3535系列光源，例如光源统一选定为cree xpg2光源。
24.实施例2
25.本实用新型的变焦原理具体为：运用多种不同角度的led透镜进行组合搭配，通过控制不同组的亮度值以混合成不同角度的实际光学效果，从而实现灯具变焦的功能。本实用新型采用10
°
、12
°
和30
°
三种透镜，三种透镜匹配相同光源所呈现的光束角为10
°
<12
°
<30
°
，且三种透镜匹配该光源为常规投光配光（由灯具发光垂直点向四周光强逐渐衰减），从配光曲线的光强叠加关系，当10
°
、12
°
、30
°
三种透镜进行组合搭配时，其混光角度必然在10
°‑
30
°
之间，通过调节10
°
、12
°
、30
°
光源的光通量关系，即可实现光源组在10
°‑
30
°
范围内的组合变焦效果，但此外必须满足几点光学基本要求，才能使得10
°
、12
°
、30
°
光源相组合的混光效果达到实际应用的需求。
①
10
°
、12
°
和30
°
三种透镜本身匹配相应的光源效果相对较好，主要表现在光斑均匀，底部暗区小，光色一致性好，不分层，且无杂散光。
②
10
°
、12
°
、30
°
三种透镜的配光衔接要过渡自然，不能跨度太大，初步可从光源配光曲线上进行观察，保证光强叠加的均匀性，进而可以通过三种等功率光源全亮点亮测试三种透镜的混光情况，三种不同角度透镜在该测试下，依然能呈现出一个好的光斑效果，则表明其光强得到了均匀叠加，整体过渡自然。
③
10
°
、12
°
和30
°
光源群组必须以中心对称的方式，保证混光的光斑类型，且最好由内而外有小角度到大角度排列的趋势，形成由大角度包裹小角度的排列形式。
26.在一优选实施方式中，采用本实用新型的多角度透镜组合变焦系统对led灯具的光源组进行排列布置，其中，光源组成中心对称布置，相邻光源的间距为3
‑
5mm。对布置好的led灯具的混光角度数据测试，包括如下步骤：采用卧式光度分布计，灯具上机，并外接控制线；测定灯具整体光度数据，检查灯具光学有无异常；以及在灯具上电半小时后开始对灯具进行组合变焦测试，以得到灯具的变焦灰度数据。再通过程序控制芯片插值数据填充，以得到10
°‑
30
°
的组合变焦效果。
27.在一优选实施方式中，在灯具上电半小时后开始对灯具进行组合变焦测试，以得到灯具的变焦灰度数据包括如下步骤：通过控制器从10
°
光源组全亮开始，逐渐减弱10
°
光源组的亮度，提高12
°
光源组的亮度，当12
°
光源组全亮满灰度时，10
°
光源组的亮度已减弱至0，此时灯具的角度为12
°
，再提高30
°
光源组的亮度，逐渐减弱12
°
光源组的亮度，当30
°
光源组全亮满灰度时，12
°
光源组的亮度已减弱至0，最终通过对灯具的实际测试得到灯具的16组变焦灰度数据，如图3所示。
28.在一优选实施方式中，在对灯具进行组合变焦测试过程中设计一个伽马值的提前预估计算，从而根据控制程序伽马值的等分，预估增加一等分的光通所对应的灰度值，以尽可能的减短组合变焦的上机测试时间保证前后灯具状态的一致性。
29.在一优选实施方式中，通过程序控制芯片插值数据填充，以得到10
°‑
30
°
的组合变焦效果包括如下步骤：采用dmx05单片机芯片，通过程序载入16组变焦灰度数据，并通过预装固件对16组变焦灰度数据进行线性插值，使渐变程序具有255个等级，并实现10
°‑
30
°
再30
°‑
10
°
的往返组合变焦。该程序为单片机所控制的一个程序，首先提供16组靶点数据，控制程序会在其中间进行线性插值，假设有渐变程序有0
‑
255级。靶点
①
（255，255，255）位于255级，靶点
②
（200，200，200）位于244级，则控制程序会线性补充245
‑
254级的灰度组合，245
‑
254级为10个级梯，(255
‑
200)/(10+1)=5，则分别得到如下灰度组插值：245（205，205，205）、246（210，210，210）、 247（215，215，215）、248（220，220，220）、249（225，225，225）、250（230，230，230）、 251（235，235，235）、252（240，240，240）、 253（245，245，245）、254（250，20，250）。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。