CN104359077B - 高光效可变向双光束智能调色led彩色亮化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是高光效可变向双光型智能调色LED彩色亮化装置，其结构是在分别排列的三基色LED固体光源的上方，分别设置角度固定并且可移动调节的分光器，该分光器与散热器基座活动连接，所述分光器由牵引电机控制移动，牵引电机控制电路连接牵引电机。优点：1）通过两级可旋转镜筒将色光反射出来后可以多方向任意投射，提高了光线的利用率和使用效果；2）具有智能调色、实时调色两种调色功能；3）不采用电路控制LED亮度衰减调色的方法，可以使LED光源的效能最大限度的利用；4）具有射光灯和泛光灯两种功能同时使用的功效，并可分别变化不同照射方向；5）可实现用智能远程控制和多台组合亮化效果。

Description

高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置
技术领域
本发明涉及的是一种高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，它将LED节能环保光源应用于城市亮化和室内照明领域中的灯具产品有新的提升。
背景技术
目前，用作城市亮化和室内照明的LED节能灯具，大多为不变色的白光或暖白光的光源。对于需要彩色照明的场合往往采用单色光LED光源，而对于需要变化色彩照明的场合，则使用三基色LED光源，采用分别降低不同基色LED亮度的方法进行配光调色。这样会使LED光源的利用率降低，同时灯具的光效也低，使照明效果大打折扣。因此，LED灯具的智能调色应用领域受到限制。
发明内容
本发明提出的是一种高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其目的在于使其具有投射灯和泛光灯两种功效同时使用，并可分别变化不同照射方向；不采用电路控制LED亮度衰减调色的方法，使LED光源的效能最大限度的利用；具有智能化嵌入式程控调色和色敏传感器探测色卡实时调色两种调色功能；实现智能远程控制和多台组合亮化效果；使色彩变化的泛光灯和射光灯的应用在更广泛的照明领域得到推广。
本发明的技术解决方案：高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其结构包括散热器基座、三基色LED固体光源、分光装置，其中在分别排列的三基色LED固体光源的上方，分别设置角度固定并且可移动调节的分光装置，该分光装置中的分光器与散热器基座活动连接，所述分光器由牵引电机控制移动，牵引电机控制电路连接牵引电机。
本发明的优点：
1）通过两级可旋转镜筒将色光反射出来后，可以多方向任意投射。提高了光线的利用率和使用效果。并且在各种功率无级变色照明上使用，增加了应用范围；
2）对三基色LED固体光源具有智能调色即嵌入式程控调色和色敏传感器探测色卡实时调色两种调色功能，方法直观调色方便；
3）通过采用光学、色度学和控制理论方法和结构改变了传统的由电路控制LED亮度衰减调色的方法，使LED光源的效能最大限度的利用；
4）结构具有投射灯和泛光灯两种功能同时使用的功效，并可分别变化不同照射方向；
5）可实现用智能远程控制和多台组合亮化效果；
6）色彩变化的泛光灯和射光灯的应用在更广泛的照明领域得到推广。
附图说明
图1是高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置的分光装置光路示意图。
图2是高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置结构示意图。
图3是高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置工作流程图。
图4-1是颜色传感器俯视结构示意图。
图4-2是颜色传感器俯视主视结构示意图。
图5是智能程序控制电路的电路原理图。
图6分光器牵引电机控制电路的电路原理图。
图中的1是三基色LED固体光源、2是分光器、3是左第一反射镜筒、4是右第一反射镜筒、5是左第二反射镜筒、6是右第二反射镜筒、7是散热器基座、8是探测色卡、9是颜色传感器、10是智能程序控制电路、11是红色LED分光器牵引电机控制电路、12是绿色LED分光器牵引电机控制电路、13是蓝色LED分光器牵引电机控制电路、14是红色LED分光器牵引电机、15是绿色LED分光器牵引电机、16是蓝色LED分光器牵引电机、17是白光LED发光管、18是红色滤光片、19是绿色滤光片、20是蓝色滤光片、21是光电池R、22是光电池G、23是光电池B、24是色卡托盘。
具体实施方式
对照图1，高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置的分光装置，其结构包括，分光器2、左第一反射镜筒3、右第一反射镜筒4、左第二反射镜筒5、右第二反射镜筒6；其中，分光器2上的左第一反射镜筒3在三基色LED固体光源1的左侧，分光装置中的分光器2上的右第一反射镜筒4在三基色LED固体光源1的右侧，左第一反射镜筒3与左第二反射镜筒5对应设置，右第一反射镜筒4与右第二反射镜筒6对应设置，三基色LED固体光源1安装在散热器基座7上。
工作时，由封装在散热器基座7上的三基色LED固体光源1发出的光，分别被各自的分光器2分为左、右两束光；由于分光器2各自在光源上的位置不同，各自混合光的组份也不同，因此，光的颜色也不同，左、右两束光互为补色。左、右两束光分别再经过各自的左第一反射镜筒3、右第一反射镜筒4和左第二反射镜筒5、右第二反射镜筒6后，投射到被照物上。
由左第一反射镜筒3、右第一反射镜筒4、左第二反射镜筒5、右第二反射镜筒6组成变向装置，可使两束光线投射到任意方向。
另外，由于分光器2与散热器基座7活动连接，并受红色LED分光器牵引电机14、绿色LED分光器牵引电机15、蓝色LED分光器牵引电机16的控制。
对照图2，高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其结构包括散热器基座、三基色LED固体光源、分光装置；其中在分别排列的三基色LED固体光源的上方，分别设置角度固定并且可移动调节的分光装置，该分光装置中的分光器与散热器基座活动连接，所述分光器由牵引电机控制移动，牵引电机控制电路连接牵引电机。
所述的牵引电机控制电路包括红色LED分光器牵引电机控制电路、绿色LED分光器牵引电机控制电路、蓝色LED分光器牵引电机控制电路，所述的红色LED分光器牵引电机控制电路的信号输出端与红色LED分光器牵引电机的信号输入端相接，绿色LED分光器牵引电机控制电路的信号输出端与绿色LED分光器牵引电机的信号输入端相接，蓝色LED分光器牵引电机控制电路16的信号输出端与是蓝色LED分光器牵引电机的信号输入端相接。
所述红色LED分光器牵引电机控制电路11的信号输入端与智能程序控制电路10的第一信号输出端连接，绿色LED分光器牵引电机控制电路12的信号输入端连接智能程序控制电路10的第二信号输出端，蓝色LED分光器牵引电机控制电路13的信号输入端与智能程序控制电路10的第三信号输出端连接。
对照图3，高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置：依靠颜色传感器9探测色卡8产生的信号经嵌入式智能程序控制电路10控制红色LED分光器牵引电机控制电路11、绿色LED分光器牵引电机控制电路12、蓝色LED分光器牵引电机控制电路13，由红色LED分光器牵引电机控制电路11控制红色LED分光器牵引电机14，由绿色LED分光器牵引电机控制电路12控制绿色LED分光器牵引电机15，由蓝色LED分光器牵引电机控制电路13控制蓝色LED分光器牵引电机16，实现对三基色LED固体光源投射出的光线按配比进行分光与无级变色控制；再经过变向镜筒（左第一反射镜筒、右第一反射镜筒和左第二反射镜筒、右第二反射镜筒）后实现一路为主色另一路为补色的两路可变向调色光，从而达到所要求的两路彩色光同时照明的效果。
对照图4-1、图4-2，颜色传感器9与色卡8靠近并安装于分光装置上或单独放置。色卡8置于色卡托盘24上由旋转轴带动绕轴旋转，并与颜色传感器9做相对运动，由颜色传感器9探测色卡8上的颜色变化信息。
颜色传感器9工作时，白光LED发光管17发出的白光照射到色卡8上，其反射光分别透过红色滤光片18、绿色滤光片19、蓝色滤光片20被光电池R21、光电池G22、光电池B23接受并转换成电信号，送入智能程序控制电路10进行色度学处理后经分光器红色LED分光器牵引电机控制电路、绿色LED分光器牵引电机控制电路、蓝色LED分光器牵引电机控制电路，用于分别控制分光器红色LED分光器牵引电机、绿色LED分光器牵引电机、蓝色LED分光器牵引电机。
对照图5,所述的智能程序控制电路10,采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为控制电路。
对照图6,所述的红色LED分光器牵引电机控制电路11、绿色LED分光器牵引电机控制电路12、蓝色LED分光器牵引电机控制电路13：电机驱动原理为采用BTS7960，BTS7960模块是一款针对电机驱动应用的完全集成的大电流半桥芯片。红色LED分光器牵引电机控制电路11、绿色LED分光器牵引电机控制电路12、蓝色LED分光器牵引电机控制电路13完全相同。
所述的红色LED分光器牵引电机14、绿色LED分光器牵引电机15、蓝色LED分光器牵引电机16均为普通电机或步进电机。

Claims (6)

1.高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是包括散热器基座、三基色LED固体光源、分光装置，其中在分别排列的三基色LED固体光源的上方，分别设置角度固定并且可移动调节的分光装置，该分光装置中的分光器与散热器基座活动连接，所述分光器由牵引电机控制移动，牵引电机控制电路连接牵引电机。
2.根据权利要求1所述的高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是所述分光装置，其结构包括分光器、左第一反射镜筒、右第一反射镜筒、左第二反射镜筒、右第二反射镜筒；其中，分光器上的左第一反射镜筒在三基色LED固体光源的左侧，分光器上的右第一反射镜筒在三基色LED固体光源的右侧，左第一反射镜筒与左第二反射镜筒对应设置，右第一反射镜筒与右第二反射镜筒对应设置，三基色LED固体光源安装在散热器基座上；
工作时，由封装在散热器基座上的三基色LED固体光源发出的光，分别被各自的分光器分为左、右两束光；由于分光器各自在光源上的位置不同，各自混合光的组份也不同，因此，光的颜色也不同，左、右两束光互为补色；左、右两束光分别再经过各自的左第一反射镜筒、右第一反射镜筒和左第二反射镜筒、右第二反射镜筒后，投射到被照物上。
3.根据权利要求1所述的高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是所述的牵引电机控制电路，包括红色LED分光器牵引电机控制电路、绿色LED分光器牵引电机控制电路、蓝色LED分光器牵引电机控制电路，所述的红色LED分光器牵引电机控制电路的信号输出端与红色LED分光器牵引电机的信号输入端相接，绿色LED分光器牵引电机控制电路的信号输出端与绿色LED分光器牵引电机的信号输入端相接，蓝色LED分光器牵引电机控制电路的信号输出端与是蓝色LED分光器牵引电机的信号输入端相接。
4.根据权利要求3所述的高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是所述的红色LED分光器牵引电机控制电路的信号输入端与智能程序控制电路的第一信号输出端连接，绿色LED分光器牵引电机控制电路的信号输入端连接智能程序控制电路的第二信号输出端，蓝色LED分光器牵引电机控制电路的信号输入端与智能程序控制电路的第三信号输出端连接。
5.如权利要求1的高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是依靠颜色传感器探测色卡产生的信号经嵌入式智能程序控制电路控制红色LED分光器牵引电机控制电路、绿色LED分光器牵引电机控制电路、蓝色LED分光器牵引电机控制电路，由红色LED分光器牵引电机控制电路控制红色LED分光器牵引电机，由绿色LED分光器牵引电机控制电路控制绿色LED分光器牵引电机，由蓝色LED分光器牵引电机控制电路控制蓝色LED分光器牵引电机，实现对三基色LED固体光源投射出的光线按配比进行分光与无级变色控制；再经过左第一反射镜筒、右第一反射镜筒和左第二反射镜筒、右第二反射镜筒实现一路为主色另一路为补色的两路可变向调色光，从而达到所要求的两路彩色光同时照明的效果。
6.根据权利要求5所述的高光效可变向双光束智能调色LED彩色亮化装置，其特征是所述颜色传感器与色卡靠近并安装于分光装置上或单独放置，色卡置于色卡托盘上由旋转轴带动绕轴旋转，并与颜色传感器做相对运动，由颜色传感器探测色卡上的颜色变化信息；颜色传感器工作时，白光LED发光管发出的白光照射到色卡上，其反射光分别透过红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片被第一光电池R、第二光电池G、第三光电池B接受并转换成电信号，送入智能程序控制电路进行色度学处理后经分光器红色LED分光器牵引电机控制电路、绿色LED分光器牵引电机控制电路、蓝色LED分光器牵引电机控制电路，分别控制分光器红色LED分光器牵引电机、绿色LED分光器牵引电机、蓝色LED分光器牵引电机。
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