CN101936477A - 双色混光led点光源装置 - Google Patents

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Abstract

一种双色混光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有沿三个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布多个单色LED点光源，所述多个LED点光源包括发出第一种颜色光的第一LED点光源和发出第二种颜色光的第二LED点光源，第二种颜色光不同于第一种颜色光，每个第一LED点光源和第二LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成6个虚拟光源，每一第一LED点光源四周以第一预定值均匀排列3个第二LED点光源，使得该第一LED点光源与该3个第二颜色LED点光源所对应的虚拟光源中，有两对重叠的虚拟光源，形成新的混光光色，从而发射出适当的光色。

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，具有逐渐取代传统照明光源之趋势。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。现有做法中有搭配三向微棱镜光学板而使LED点光源产生六倍化的虚拟光源，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提高出射光的亮度的同时，可随环境变化调节光色。
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有沿三个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布多个单色LED点光源，所述多个LED点光源包括发出第一种颜色光的第一LED点光源和发出第二种颜色光的第二LED点光源，第二种颜色光不同于第一种颜色光，每个第一LED点光源和第二LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成6个虚拟光源，每一第一LED点光源四周以第一预定值均匀排列3个第二LED点光源，使得该第一LED点光源与该3个第二颜色LED点光源所对应的虚拟光源中，有两对重叠的虚拟光源。
本发明的LED点光源装置将单一LED点光源发出的光线扩散成六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，形成新的混光光色，从而发射出适当的光色。
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中两种颜色的LED点光源所产生虚拟光源的混光示意图。
图4为图1中LED点光源阵列排布的示意图。
图5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、202、203
虚拟光源                      204
混光光色                      205
LED点光源阵列                 21
非混光区                      22
混光区                        23
微棱镜光学板                  30
入光面                        301
出光面                        302
V形脊                     303、313、314、315
六角星                    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，或内表面由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表面排布两个或多个单色LED点光源201，所述两个或多个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201两两不相邻且相邻两LED点光源201以预定距离排列。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6个虚拟光源204。本实施方式中，所述6个虚拟光源204平均分布在以每个LED点光源201为圆心、以预定值R为半径的圆周上。在本实施方式中，每个处于非边缘位置的第一颜色的LED点光源202周均匀分布3个第二颜色的LED点光源203，且每个第一颜色的LED点光源202与该3个第二颜色的LED点光源203的距离均为
Figure BDA0000026918210000031
如此排列方式使得相邻的第一颜色LED点光源202与第二颜色LED点光源203所产生的虚拟光源204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，从而发射出适当的光色。
请参阅图4，本实施方式中，所述双色LED点光源阵列21中，最外层LED点光源201所形成的虚拟光源204不发生混光，该区域为非混光区22，被最外层LED点光源201所包围的内部其它LED点光源201所产生的虚拟光源204形成完全混光，该区域为混光区23。
请参阅图5，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，该出光面302上形成有沿三个不同方向延伸的多个V形脊303，且该三方向延伸的多个V形脊303相互交错排列，且具有共同的连接点。
本实施方式中，每个V形脊303的顶角呈45度，该V形脊303包括沿第一方向X 1延伸的多个长条状V形脊313、沿第二方向X2延伸的多个长条状V形脊314及沿第三方向X3延伸的多个长条状V形脊315，其中，沿第一方向X1延伸的多个长条状V形脊313、沿第二方向X3延伸的多个长条状V形脊315及沿第三方向X3延伸的多个长条状V形脊316相交于一点，且方向X1、X2及X3之间形成夹角θ1及θ2均为60度。并且，沿X1、X2及X3方向的对称方向X4、X5及X6延伸的长条状V形脊与多个长条状V形脊313、314及315形成一六角星322。
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设置有三方向的多个长条状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发出的光线扩散成六个虚拟光源204并向特定视角范围内聚集，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204叠加，叠加部分的混光形成新的混光光色205，保证了光的亮度，并有效减少LED点光源201的个数。
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 (9)

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有沿三个不同方向延伸的多个V形脊，所述电路基板上交替排布多个单色LED点光源，所述多个LED点光源包括发出第一种颜色光的第一LED点光源和发出第二种颜色光的第二LED点光源，第二种颜色光不同于第一种颜色光，每个第一LED点光源和第二LED点光源发射的光线经过微棱镜光学板形成6个虚拟光源，每一第一LED点光源四周以第一预定值均匀排列3个第二LED点光源，使得该第一LED点光源与该3个第二颜色LED点光源所对应的虚拟光源中，有两对重叠的虚拟光源。
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，出光面上形成有沿三个方向延伸的多个V形脊。
3.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述6个虚拟光源平均分布在以第一LED点光源或第二LED点光源为圆心，以第二预定值为半径的圆周上。
4.如权利要求1所述的LED点光源装置，其特征在于，所述第一预定值是第二预定值的
Figure FDA0000026918200000011
倍。
5.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、沿第二方向延伸的多个V形脊及沿第三方向延伸的多个长条状V形脊，其中，沿第一方向、第二方向及第三方向延伸的多个长条状V形脊相互交错排列，且具有共同的连接点。
6.如权利要求5所述的LED点光源装置，其特征在于，所述第一方向、第二方向及第三方向之间形成的夹角均为60度。
7.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质制成。
8.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。
9.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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