CN101936475A - 双色混光led点光源装置 - Google Patents

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Abstract

一种双色混光的LED点光源装置，包括壳体及固定在壳体内的微棱镜光学板和电路基板。所述微棱镜光学板上形成沿两个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布两种不同颜色的至少两个单色LED点光源，每个LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成4个虚拟光源，该至少两个LED点光源之间保持预定距离，使得与该至少两个LED点光源相对应的虚拟光源中存在一对重叠的虚拟光源。使用者可根据需要通过调节两种光色LED点光源装置的输入功率比来调节LED阵列的混光光色。

Description

双色混光LED点光源装置
技术领域
本发明涉及一种点光源装置，特别是涉及一种可调节光色的双色混光LED点光源装置。
背景技术
LED具有无汞、高发光效率、使用寿命长等优点，现已逐渐取代传统之照明光源。虽然LED具有较高的发光效率，但因LED单点光源的发光体积很小，应用于大型照明系统时需多颗LED予以阵列化成为足够大面积的发光单元，然而，此种方式所需的LED数量较多，这导致成本较高，且如果单颗LED灯损坏将导致整列LED故障，使信赖性降低。现有做法中有搭配微棱镜光学板而使LED点光源产生多倍化的虚拟光源，使在不影响发光亮度的情况下，减少LED的数量，节省了成本，但通常该LED照明装置为单色光源，只能做亮度的调整并无法做光色的变化，这使得单色LED照明装置无法随着环境的变化发射出适当的光色。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种双色混光LED点光源阵列的光源装置解决现有技术中LED照明装置不能随环境变化调节光色的问题。
一种LED点光源装置，包括壳体及固定在壳体内的微棱镜光学板和电路基板。所述微棱镜光学板上形成沿两个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布两种不同颜色的至少两个LED点光源，每个LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成4个虚拟光源，该至少两个LED点光源之间保持预定距离，使得与该至少两个LED点光源相对应的虚拟光源中存在一对重叠的虚拟光源。
本发明的LED点光源装置将单一LED点光源201发出的光线扩散成四个虚拟光源并向特定视角范围内聚集，增加单色光的光亮度，且相互交替排列的双色LED点光源，使两种光色的虚拟光源叠加，叠加部分的混光形成新的光色，用户可根据喜好随意调节两种光色的比例，从而调节混光的光色。
附图说明
图1为本发明中双色混光LED点光源装置的剖面示意图。
图2为图1中LED点光源产生虚拟光源的光路示意图。
图3为图1中两个不同颜色的LED点光源产生4倍双色混光的虚拟光源的示意图。
图4为图1中LED点光源阵列产生虚拟光源的示意图。
图5为图4中产生虚拟光源混光区域示意图。
图6为图1中微棱镜光学板的立体结构示意图。
主要元件符号说明
LED点光源装置           100
壳体                    10
底板                    101
侧壁                    102
保护罩                  103
电路基板                20
LED点光源               201
虚拟光源                202
混光光色                203
非混光区                21
混光区                  22
微棱镜光学板            30
入光面                  301
出光面                  302
V形脊                   303、313、314、315、316
光源矩阵            23
四角星              322
具体实施方式
请参阅图1，一种LED点光源装置100包括壳体10、电路基板20和微棱镜光学板30。壳体10包括一个底板101、沿底板101的四周向上延伸的侧壁102及一保护罩103。该底板101和该侧壁102围成一收容腔。所述保护罩103由透明玻璃、毛玻璃、透明塑胶板等透明材质中的一种制成，保护罩103位于微棱镜光学板30的上方，用于保护微棱镜光学板30的表层不受到污染或刮伤。本实施方式中，所述底板101及侧壁102可由具有高反射率的金属或塑料制成，或由表面涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。所述微棱镜光学板30位于该壳体10内，其位于LED点光源201的上方且大致与底板101平行。所述电路基板20固定在底板101上。
请参阅图2和图3，所述电路基板20表面排布至少两个单色LED点光源201，所述至少两个LED点光源201能够发射两种不同颜色的光，且交替排列成阵列结构，使得同色的LED点光源201两两不相邻。每个LED点光源201发射的光线通过所述微棱镜光学板30后形成4个虚拟光源202，所述4个虚拟光源平均分布在以每个LED点光源201为圆心、以R为半径的圆周上，其中，半径R值的大小与微棱镜光学板30的高度有关。该至少两个LED点光源201之间保持预定距离，使得与该至少两个LED点光源相对应的虚拟光源202中存在一对重叠的虚拟光源。本实施方式中，设定任意相邻两个LED点光源201的中心距为2R，使得相邻的LED点光源201所产生的虚拟光源202规则性重叠，重叠部分形成两种光色的混光，形成新的混光光色203。在需要时，可通过调节两种光色LED点光源201的输入功率比来调节LED阵列的混光光色203。
请参阅图4和图5，本实施方式中，所述LED点光源201排列为N×M列的LED点光源矩阵23，该N×M列的LED点光源矩阵23所形成的虚拟光源202的最外层虚拟光源202不发生混光，该区域为非混光区21，被最外层虚拟光源202所包围的内部其它虚拟光源202形成混光，该区域为混光区22。
请参阅图6，所述微棱镜光学板30由透明塑胶材质制成，其具有入光面301及与入光面301相对的出光面302，该入光面301为平面且面向LED点光源201，沿两个不同方向延伸的多个V形脊形成于所述出光面302上，所述两个不同方向延伸的多个V形脊303相互垂直。
本实施方式中，每个V形脊303的顶角呈45度，该V形脊303包括多个沿第一方向X1延伸的多个长条状V形脊313、多个沿第二方向X2延伸的多个长条状V形脊314，其中，沿第一方向X1延伸的多个长条状V形脊313和沿第二方向X3延伸的多个长条状V形脊315相互正交排列，且具有共同的连接点。即，在两个方向X1及X2之间形成夹角θ1、θ2均为90度。并且，沿X1及X2方向的对称方向X3及X4延伸的长条状V形脊315及316与X1及X2方向延伸的多个长条状V形脊313及314形成一四角星322，其中，四个不同方向延伸的长条状V形脊313、314、315及316具有共同连接点且彼此正交。
本发明的双色LED点光源装置100，由于在微棱镜光学板30的出光面302设置有两方向的多个长条状V形脊，LED点光源201发出的光线透过双向V形脊的出光面302时会发生特定的折射、反射等作用，从而将单一LED点光源201发出的光线扩散成四个虚拟光源202并向特定视角范围内聚集，增加单色光的光亮度，且相互交替排列的双色LED点光源201，使两种光色LED点光源201产生的虚拟光源叠加，叠加部分的混光形成新的混光光色203。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种LED点光源装置，包括壳体及固定在壳体内的微棱镜光学板和电路基板，其特征在于：所述微棱镜光学板上形成沿两个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布两种不同颜色的至少两个单色LED点光源，每个LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成4个虚拟光源，该至少两个LED点光源之间保持预定距离，使得与该至少两个LED点光源相对应的虚拟光源中存在一对相互重叠的虚拟光源。
2.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述微棱镜光学板具有面向LED点光源的入光面及与入光面相对的出光面，所述入光面为平面，所述多个V形脊形成于所述出光面上。
3.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述该V形脊包括沿第一方向延伸的多个V形脊及沿第二方向延伸的多个V形脊，其中，沿第一方向延伸的多个V形脊和沿第二方向延伸的多个V形脊相互垂直，且具有共同的连接点。
4.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述微棱镜光学板由透明塑胶材料制成。
5.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述壳体包括底板及沿底板的四周延伸的侧壁，该底板和该侧壁围成一收容腔，所述电路基板和微棱镜光学板设置在该收容腔中，其中，所述微棱镜光学板位于电路基板的上方且与底板平行。
6.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述LED点光源装置还包括保护罩，该保护罩由透明材质制成，保护罩固定在微棱镜光学板的上方。
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