用于LED照明装置的准直和均匀化系统制造方法及图纸

公开了一种LED光源自动照明装置，所述LED光源自动照明装置具有准直混合器和积分器组合，所述准直混合器具有多个弯曲侧面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了一种LED光源自动照明装置，所述LED光源自动照明装置具有准直混合器和积分器组合，所述准直混合器具有多个弯曲侧面。【专利说明】用于LED照明装置的准直和均匀化系统相关申请本申请要求于2012年6月3日提交、申请号为61/654，929的具有相同名称的美国临时申请的优先权。
本专利技术大体上涉及一种控制当在光束产生照明装置中使用时从LED阵列输出的光，具体地，涉及一种与改进LED的均匀化和准直有关且用于控制阵列的光束角的方法。
技术介绍
具有自动和远程控制功能的照明装置是娱乐活动和建筑照明市场中公知的。此类产品通常用于剧院、电视演播室、音乐会，主题公园、夜总会及其它会场。典型的产品通常通过照明装置的平移和倾斜功能来提供控制，允许操作者控制照明装置的瞄准方向，并由此控制光束在舞台上或演播室中的位置。通常，这种位置控制是通过控制照明装置在两个正交的旋转轴线上的位置(经常称为水平旋转和俯仰)来实现的。很多产品通过其他参数(例如强度、颜色、聚焦、光束尺寸、光束形状和光束模式)来提供控制。另外，在此类照明装置中利用高功率LED作为光源正变得很常见，并且对于颜色控制，使用不同颜色的LED阵列很常见。例如，一种常见的布局是混合使用红色LED、绿色LED和蓝色LED。这种布局允许使用者通过将这三种颜色的适当程度进行混合创造出他们想要的颜色。例如，使红色LED和绿色LED照亮同时使蓝色LED处在熄灭状态，结果将是黄色的输出。类似地，红色和蓝色的混合结果将是洋红色以及蓝色和绿色的混合结果将是青色。通过对LED控制进行明智地控制，在由阵列中的LED颜色设置的色域内，使用者可以获得他们想要的任何颜色。还可以使用三种以上的颜色，并且众所周知的是，将琥珀色LED或白色LED加到红色、绿色和蓝色可以增强颜色混合并增加可供选择的色域。由罗布显示照明(Robe Show Lighting)制造的产品(例如Robin 600LEDffash)在该行业很典型。 不同颜色的LED晶片可以排列在照明装置中的封装上，这样使得在每种颜色的LED之间存在物理分隔，这种分隔(与针对每种颜色的晶片大小的差异相关联)会影响个别颜色的传播，并导致不同颜色不充分的混合(伴随有令人反感的溢散光)和组合的混合颜色输出光束的彩色边纹。虽然在每个LED封装的前面使用透镜或其它光学设备来控制输出光束的光束形状和角度很常见，但是这些光学设备对于不同颜色具有不同的效果，并且在输出光束中彩色边纹和其它像差是可见的。有利的是，具有一种系统，在该系统中杂散光和像差被很好地控制。 图1示出了现有技术的系统，该系统展示了如照明装置所使用的许多封装那样的封装中的两个LED。LED 2和LED 4可以是不同颜色的，以及由于LED晶片2、LED晶片4的不同光学特性和结构，LED晶片2和LED晶片4产生的光束6和光束8在光束传播中是有差别的。不同的光束传播意味着来自LED 2和LED 4的光束将以如下方式冲在被照亮的物体18上:物体的区域20和区域16仅被单个LED照亮而不是被所期望的两个LED的混合照亮。这导致区域120和区域16的着色与中央混合区域不同，并作为彩色边纹出现。为了清楚和简明，在图1中仅示出了两个(2)LED。应该认识到相同的问题也存在于包含有两种以上颜色的LED的系统中。 图2示出了典型的多参数自动LED照明装置系统10。这些系统通常包括多个多参数自动照明装置12，在每个自动照明装置上通常包括机载LED阵列、控制电子器件(未示出)和耦合到机械驱动系统的电动机。除了直接或经由配电系统(未示出)连接至主电源，每个照明装置还与数据链路14串联或并联，连接至一个或多个控制台15。照明系统10通常由操作者经由控制台15进行控制。所以，为了影响控制，控制台10和个体照明装置通常包括电子电路作为机电控制系统的一部分，用于控制自动照明参数。 图3和图4示出了在现有技术中使用的光学系统，来为自动LDE照明装置提供可变的光束角或者变焦。每个LED 50被提供有主镜片52，具有透镜53和透镜55关联对。透镜53和透镜55可以是独立的透镜，或者是覆盖整个LED阵列的一排透镜的每个部分。透镜53和透镜55分别包括单个的光学元件56和光学元件57。操作中，透镜53或透镜55中的至少一个透镜相对于LED 50静止，而另一个透镜可以沿着光轴59移动。在图3和图4的示例中，透镜55相对于LED 50是固定的，而透镜53能够沿着光轴59移动。图3示出透镜53在第一位置以及图4示出透镜53在靠近LED 50的第二位置。这种在LED 50、透镜53和透镜55之间的不同的相对位置为来自LED 50的光束提供了光束角或变焦。这类系统在它们的变焦范围上受到由颜色分隔和不充分的光束均匀化引起的光学问题的限制。它们进一步受到需要透镜进行大幅移动的限制。 需要一种用于LED自动照明装置的光学系统，其在提供了改进的颜色均匀化和光束准直的同时还提供了增加的变焦范围。 【专利附图】【附图说明】 为了更完整的理解本专利技术及其优点，参考下面结合附图的描述，在附图中相同的附图标记指示相同的特征，其中: 图1示出现有技术的LED照明系统； 图2示出典型的自动照明装置； 图3示出现有技术LED照明装置的光学部件； 图4示出现有技术LED照明装置的光学部件； 图5示出LED照明装置实施例的光学部件； 图6示出图5的准直混合镜片80和LED 60的前视图； 图7示出图5的光积分器102的前视图； 图8示出在图5中所示的实施例的进一步实施例； 图9示出LED照明装置的可替换实施例； 图10示出图5的准直混合镜片80和LED 60的前视图； 图11示出图5的光积分器102的前视图； 图12示出在图5中所示的实施例的进一步实施例； 图13示出在图5中所示的LED照明装置的可替换实施例； 图14示出在图9中所示的LED照明装置的可替换实施例。 【具体实施方式】 图中示出了本专利技术的优选实施例，相同的附图标记用来标记不同附图中的相同和相应的部分。 本专利技术大体上涉及一种控制当在光束产生照明装置中使用时从LED阵列输出的光，具体地，涉及一种与改进LED的均匀化和准直有关且用于控制阵列的光束角的方法。 图5示出了本专利技术光学系统的一个实施例。LED60 (其可以包括主镜片)被安装在衬底62上。LED 60可以包含单色晶片或者可以包含多个晶片，其中每个晶片可以是不同颜色的。从LED 60的晶片中输出的光在光入口 82进入准直混合镜片80。准直混合镜片80可以是使用全内反射(TIR)来引导光的实心镜片，或者可以是空心的反射表面。准直混合镜片80可以具有4个侧面86，其中每个侧面可以是具有转角边92的曲面。图6中的准直混合镜片80的端视图与图5中的准直混合镜片80的侧面图相结合，详细图解了这种形状的实施例。方形侧面的形状与弯曲侧面的组合提供了对来自LED 60的晶片64的光的极好混合。准直混合镜片64的进一步特征是将反射光引向外部焦点，该外部焦点比较接近准直混合镜片80的输出口 84。 在图6示出的实施例中，LED 60中的多个LED晶片64的布局是方形的并且与准直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明装置，所述LED照明装置包括准直器以及一个或多个LED，所述一个或多个LED发射光，所述光具有多种分离的颜色，所述准直器具有多个的至少三个弯曲侧面，所述准直器用于准直和混合所述一个或多个LED发射的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔·尤里克，约瑟夫·瓦尔哈日，
申请(专利权)人：罗布照明有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US