[發明專利]用于LED照明裝置的準直和均勻化系統

有效

• 申請號: 201910303203.0
• 申請日: 2014-10-01
• 公開（公告）號: CN110274200B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: P·尤里克
• 申請（專利權）人: 羅布照明公司
• 主分類號: F21S10/00
• 分類號: F21S10/00;F21V14/06;F21V5/00;F21V11/18;F21V7/00;F21Y115/10;F21Y105/10;F21W131/406
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 劉金峰

公開了一種LED光源自動照明裝置，該裝置具有一個有多個邊的細長的光準直器/混合器/積分器，其具有接收透鏡和輸出透鏡，這兩者都具有泄露防護部件，其中接收部泄露防護部件嵌套在輸出部泄露防護部件內。所述細長的積分器具有方形的輸入截面和六邊形或八邊形的輸出截面，并逐漸變細使得輸入截面小于輸出截面。

本申請是申請日為2014年10月1日、申請號為CN201480065736.5(國際申請號為PCT/US2014/058682)、名稱為“用于LED照明裝置的準直和均勻化系統”的專利申請的分案申請。

相關申請

盡管是臨時申請，本申請為2013年6月3日所提交的申請號為13908997的美國專利申請的繼續，申請號為13908997的美國專利申請要求于2012年6月3日提交的申請號為61654929的美國臨時專利申請的優先權。

技術領域

本發明大體上涉及一種用于在LED陣列被用于光束產生照明裝置中時控制從LED陣列輸出的光的方法，具體地，涉及一種與改進LED的均勻化和準直有關且用于控制陣列的光束角的方法。

背景技術

具有自動和可遠程控制的功能的照明裝置是娛樂活動和建筑照明市場中公知的。此類產品通常用于劇院、電視演播室、音樂會，主題公園、夜總會及其它會場。典型的產品通常通過照明裝置的平移和傾斜功能來提供控制，允許操作者控制照明裝置的瞄準方向，并由此控制光束在舞臺上或演播室中的位置。通常，這種位置控制是通過控制照明裝置在兩個正交的旋轉軸線上的位置(經常稱為水平旋轉和俯仰)來實現的。很多產品通過其他參數(例如強度、顏色、聚焦、光束尺寸、光束形狀和光束模式)來提供控制。另外，在此類照明裝置中利用高功率LED作為光源正變得很常見，并且對于顏色控制，使用不同顏色的LED陣列很常見。例如，一種常見的布局是混合使用紅色LED、綠色LED和藍色LED。這種布局允許使用者通過將這三種顏色進行適當程度的混合創造出他們想要的顏色。例如，使紅色LED和綠色LED照亮同時使藍色LED處在熄滅狀態，結果將是黃色的輸出。類似地，紅色和藍色的混合結果將是洋紅色以及藍色和綠色的混合結果將是青色。通過對LED控制進行明智地控制，在由陣列中的LED顏色設置的色域內，使用者可以獲得他們想要的任何顏色。還可以使用三種以上的顏色，并且眾所周知的是，將琥珀色LED或白色LED加到紅色、綠色和藍色可以增強顏色混合并增加可供選擇的色域。由羅布顯示照明(Robe Show Lighting)制造的產品(例如Robin 600LEDWash)在該行業很典型。

不同顏色的LED晶片可以排列在照明裝置中的封裝上，這樣使得在每種顏色的LED之間存在物理分隔，這種分隔(與針對每種顏色的晶片大小的差異相關聯)會影響個別顏色的傳播，并導致不同顏色不充分的混合(伴隨有令人反感的溢散光)和組合的混合顏色輸出光束的彩色邊紋。雖然在每個LED封裝的前面使用透鏡或其它光學設備來控制輸出光束的光束形狀和角度很常見，但是這些光學設備對于不同顏色具有不同的效果，并且在輸出光束中彩色邊紋和其它像差是可見的。有利的是，具有一種系統，在該系統中雜散光和像差被很好地控制。

圖1示出了現有技術的系統，該系統展示了如照明裝置所使用的許多封裝那樣的封裝中的兩個LED。LED 2和LED 4可以是不同顏色的，以及由于LED晶片2、LED晶片4的不同光學特性和結構，LED晶片2和LED晶片4產生的光束6和光束8在光束傳播中是有差別的。不同的光束傳播意味著來自LED 2和LED 4的光束將以如下方式作用在被照亮的物體18上：物體的區域20和區域16僅被單個LED照亮而不是被所期望的兩個LED混合照亮。這導致區域120和區域16的著色與中央混合區域不同，并作為彩色邊紋出現。為了清楚和簡明，在圖1中僅示出了兩個(2)LED。應該認識到相同的問題也存在于包含有兩種以上顏色的LED的系統中。