[實用新型]LED濾光聚光勻光系統及使用其的LED燈具

有效

• 申請號: 201621221514.0
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN206269059U
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 韋鑫;高增軍
• 申請（專利權）人: 珠海視達光電有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V9/00;F21V7/00;F21Y115/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及LED燈具的光學系統，特別是涉及濾光、聚光和準直的投影及舞臺LED燈具的光學系統。

背景技術

LED具有光效率高、光線質量好、能耗小、壽命長、體積小等優點，正以取代傳統放電氣泡燈之勢向高端照明領域(例如舞臺燈，車展燈，會議大廳聚光燈，劇場染色燈，演播室投光燈等等)輻射。其壽命長易于維護的特點深的大眾喜愛。現有技術的濾光聚光勻光的大功率投影及舞臺LED燈系統，為了更好實現將多個LED燈珠混光實現超大功率LED照明，尤其20-2000W的超大功率，需要使用復眼透鏡陣列，將多個LED燈珠的光聚光并準直到一相對小面積的目標照明區域，然而現有技術采用注塑成型的塑料復眼透鏡，具有成型面符合所要求的光學光滑面及工藝簡單、成本低的特點，但對應20-2000W的超大功率的投影及舞臺燈具用的塑料復眼透鏡，耐溫低難于經受LED燈珠熱影響，容易老化發黃、吸水，剛性也不是很好，容易變形。同時，為了滿足濾光功能，如圖1所示，使用聚光和準直的LED燈具，濾光片設在LED燈具和目標照明區域之間，從燈具出來的是非水平方向的會聚性的光，經過濾光片，濾光片相當于平面鏡，部分光會發生鏡面反射，反射光在LED燈具內會聚在一相對小的部分，比如一個內φ90燈具，反射光會聚在燈具的透鏡小于等于φ20的一個小區域上，超高的光能量會造成很快造成燈具透鏡的熔融起泡或熱膨脹崩裂，極大縮小了燈具使用壽命。

實用新型內容

基于此，針對現有技術，本實用新型的所要解決的技術問題就是提供一種工藝結構簡單、成本低、無反射熔融氣泡的大功率的LED濾光聚光勻光系統。

本實用新型的技術方案如下：

一種LED濾光聚光勻光系統，包括準直透鏡陣列、彩色濾光片陣列、復眼透鏡組和聚光場鏡，所述準直透鏡陣列位于LED陣列的出光端，所述彩色濾光片位于所述準直透鏡和所述復眼透鏡組之間，所述聚光場鏡位于所述復眼透鏡的出光端，所述準直透鏡陣列、彩色濾光片陣列、復眼透鏡組、聚光場鏡和LED陣列的中心軸重合。

在其中一個實施例中，所述彩色濾光片陣列為RGB三色濾光片。

在其中一個實施例中，所述復眼透鏡組包括鏡像設置的兩塊復眼透鏡。

在其中一個實施例中，所述聚光場鏡可為光面場鏡或格面場鏡，所述格面場鏡為具有一凸格球面和一平面的平凸透鏡，所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。

在其中一個實施例中，所述格面場鏡為具有兩凸格球面的雙凸透鏡，其中一所述凸格球面靠近所述準直透鏡陣列出光端。

在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列為平凸非球面準直透鏡陣列或雙層平凸非球面準直透鏡陣列。

在其中一個實施例中，所述平凸非球面準直透鏡的焦點位于LED出光面上。

在其中一個實施例中，還包括一平板玻璃，所述平板玻璃位于所述準直透鏡陣列和LED燈珠之間。

在其中一個實施例中，所述準直透鏡陣列的材料為PMMA或PC耐高溫型光學塑料或玻璃。

本實用新型的另一個目的是提交使用前面所述的LED濾光聚光勻光系統的LED燈具。

一種LED燈具，包括上面所述LED濾光聚光勻光系統、LED燈板，所述LED燈板上設有LED燈珠陣列，所述LED燈珠陣列的出光端對準所述LED濾光聚光勻光系統的所述準直透鏡陣列。

相對現有技術，本實用新型的LED濾光聚光勻光系統有益效果為，濾光片設置在準直透鏡和復眼透鏡之間，光線水平地入射，垂直濾光平面，反射光也是水平發散的，無聚光發熱，根本上解決了現有技術的會聚反射光造成燈具透鏡熔融起泡或問題熱膨脹崩裂。進一步地，濾光片設置在準直透鏡和復眼透鏡之間，混色更均勻，光學系統結構簡單，成本低，使用壽命長，性價比高。

附圖說明

圖1為現有技術的聚光勻光燈具及濾光片使用的結構示意圖；

圖2為本實用新型的LED濾光聚光勻光系統的結構示意圖；

圖3為本實用新型的LED濾光聚光勻光系統的模擬光學示意圖。

以上各圖，10--LED陣列；20--準直透鏡；21--TIR準直透鏡陣列；22--平凸非球面準直透鏡陣列；23--雙層凸非球面準直透鏡陣列；30--濾光片；40—平板玻璃；50--復眼透鏡；60--格面場鏡；70--目標照射面；S1-玻璃透鏡面積；S2--聚焦面積。

具體實施方式

下面參考附圖并結合實施例對本實用新型進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。