CN105782848A - 一种高效变光灯具装置及其变光方法 - Google Patents

一种高效变光灯具装置及其变光方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效变光灯具装置及其变光方法，其中该灯具装置包括灯体，用于防尘及保护的灯罩，设于灯体中的光源和用于聚光、变光的聚光镜，以及设于所述灯体中用于调节所述光源与所述聚光镜间的距离的往复行动座；所述聚光镜包括设于镜面一侧的聚焦光栅，所述聚焦光栅包括多个同心半圆形栅条，所述多个同心半圆形栅条均匀设于所述聚光镜一侧的镜面上；所述聚焦光栅聚焦的位置位于所述聚焦光栅圆心轴线的偏下一侧；所述聚光镜可通过调节其与所述光源间的距离进行离轴聚焦和远近光切换。具有制造成本低、光路简单、光输出效率高和易于加工制造的优点。

Description

一种高效变光灯具装置及其变光方法
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种高效变光灯具装置及其变光方法。
背景技术
现有的照明系统多延用发光源器件、镜片、反光杯和灯罩的结构形式，这种的结构形式的照明系统需先将光源的光通过反光杯转换成平行光，透过镜片聚焦来提供照明，特别是车灯系统，需要远近光的切换，多采用独立的远光和近光照明系统或者能同时具备远光和近光切换的光源，这种结构形式成本高，光路复杂，光输出效率低下。
同时制造镜片所需的模具很精密，对制造镜片的设备要求加工精度很高，批量生产的效率不高。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明目的在于提出一种高效变光灯具装置及其变光方法，以解决上述现有技术存在的制造成本高、光路复杂、光输出效率低下和不易加工的技术问题。
为此，本发明提出一种高效变光灯具装置，包括灯体，用于防尘及保护的灯罩，设于灯体中的光源和用于聚光、变光的聚光镜，以及设于所述灯体中用于调节所述光源与所述聚光镜间的距离的往复行动座；
所述聚光镜包括设于镜面一侧的聚焦光栅，所述聚焦光栅包括多个同心半圆形栅条，所述多个同心半圆形栅条均匀设于所述聚光镜一侧的镜面上；
所述聚焦光栅聚焦的位置位于所述聚焦光栅圆心轴线的偏下一侧；
所述聚光镜可通过调节其与所述光源间的距离进行离轴聚焦和远近光切换。
优选地，本发明的灯具装置还可以具有如下技术特征：
所述光源为混合多波段光源，可提供多波段光。
所述多波段光的波段范围为1nm-1700nm。
所述光源设于所述往复行动座上，所述往复行动座设于所述灯体上，用于驱动所述光源移动。
所述往复行动座包括用于输出近光的位置一，和用于输出远光的位置二。
所述聚光镜的材料为聚烯烃或玻璃。
所述聚光镜形状为圆形、矩形、半圆形和椭圆形。
本发明还提出一种高效灯具变光方法，包括：采用上述任一项所述的灯具装置实现变光，所述灯具装置通过聚焦光栅形成光斑，通过往复行动座调节聚光镜与光源间的距离以调节所述光斑的大小、位置或亮度，实现变光，所述变光包括：
S1、远光调节：
通过所述往复行动座调节所述聚光镜与所述光源间的距离，使所述光源位于位置二，形成亮而小、角度远的离轴聚焦的聚光光斑，为远光光斑；
S2、近光调节：
通过所述往复行动座调节所述聚光镜与所述光源间的距离，使所述光源位于位置一，形成大而较暗不聚焦的散光光斑，为近光光斑。
优选地，本发明的变光方法还包括以下技术特征：
调节所述光源的输出光的波长，输出适应具体情况的多波段光源。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：所述灯具装置仅包括光源、聚光镜、往复行动座以及现有的灯体和灯罩，相比与现有的灯具装置而言，本发明提供的灯具装置从光源发出的光仅需通过聚光镜就能实现光的聚焦与远近光的切换，切换的过程只需通过往复行动座调节聚光镜与所述光源之间的距离，就能实现，所以整个装置的不仅在结构方面大大简化，同时也简化了光路，提高了光的输出效率，所述聚光镜是通过设置在一侧镜面上聚焦光栅(由多个同心半圆形栅条组成，区别与现有的圆形栅条)，实现了离轴聚焦和远近光切换，所以聚光镜具有轻薄的特点，节约了材料，降低了制造成本，而且采用光栅的结构形式利于加工制造，适合批量生产。
优选方案中，为了能满足不同天气状况下具有良好的能见度，所述光源采用可提供多波段的混合多波段光源作为所述灯具装置的所述光源，其波段范围在1nm-1700nm之间。
根据具体实施例，所述往复行动座是通过驱动光源进行聚光镜和光源之间的距离调节的，其中具有对应近光的位置一和远光的位置二，简单易操作。
本发明提供的一种变光方法通过所述聚光镜的聚焦光栅形成光斑，由于所述聚焦光栅由半圆形的栅条组成，这一半的栅条的聚焦焦点在轴线的偏下方，实现离轴对焦，所以本方法并不需要通过设置两个独立的远近光源，灯具也不需要求光源自身具备远近光的变换，同时也不需要挡光板，仅仅通过聚光镜就能实现远近光的切换，光的输出效率高，切换方便。
附图说明
图1是本发明实施例一的聚焦镜主视图；
图2是本发明实施例一的聚焦镜全剖视图；
图3是本发明实施例一的灯具远光状态示意图；
图4是本发明实施例一的灯具近光状态示意图。
1-灯体，2-光源，3-往复行动座，4-位置二，5-位置一，6-聚光镜，7-聚焦光栅，8-灯罩，9-光斑，10-同心半圆形栅条。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参照以下附图1-4所示，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。
实施例一：
如图3-4所示，提出了一种高效变光灯具装置，包括灯体1，用于防尘及保护的灯罩8，设于灯体1中的光源2和用于聚光、变光的聚光镜6，以及设于所述灯体1中用于调节所述光源2与所述聚光镜6间的距离的往复行动座3；
所述聚焦光栅6聚焦的位置位于所述聚焦光栅6圆心轴线的偏下一侧；
所述聚光镜6可通过调节其与所述光源2间的距离进行离轴聚焦(透过所述聚光镜后，光线的聚焦焦点不在中心轴线上，而是偏离与轴线聚焦)和远近光切换。
所述聚光镜6包括设于镜面一侧的聚焦光栅7，如图1和图2所示，所述聚光镜6形状为圆形，所述聚光镜6上的所述聚焦光栅7包括多个同心半圆形栅条10，所述多个同心半圆形栅条10均匀设于所述聚光镜6一侧的镜面上，主体是由聚烯烃材料注压而成的薄片，相应的也可由玻璃材料制作，其镜片表面一面为光面，另一面刻录了直径由小到大的上述的同心半圆光栅，利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，以使所述透过该光栅的光能在轴线下方进行离轴对焦，本实施例的在一侧镜面上设置有离轴聚焦的同心半圆形栅条10，在聚光镜6的下方所要照明的物体上(比如路面上)形成一光斑9，实现远近光视角的改变和聚焦。
如图3所示，本实施例为远光的示意图，所述往复行动座3设于所述灯体1上，所述光源2设于所述往复行动座3上，用于驱动所述光源2移动。此时，所述往复行动座3上的所述光源2位于输出远光的位置二4。
本实施例中，所述光源2为混合多波段光源，可提供多波段光，所述多波段光的波段范围为1nm-1700nm，工作的过程中可以根据天气情况选择不同波长的光源，以满足不同天气状况下具有良好的能见度，例如在大雾天时可以输出黄光，正常情况下输出白光。
本实施例中的变光方法运用了上述的高效变光灯具装置进行变光，通过所述灯具装置的聚焦光栅7形成光斑9，通过往复行动座3调节聚光镜6与光源2间的距离以调节所述光斑9的大小、位置或亮度，实现变光。
本实施例的远光调节为：通过所述往复行动座3调节所述聚光镜6与所述光源2间的距离，使所述光源2距离所述聚光镜6的距离增大，光斑9的大小随着距离的增大而变小，亮度随着距离的增大而变亮，投射的角度变得更远，当光斑9聚焦时，形成远光光斑，此时所述光源2位于所述往复行动座3的位置二4，由图3所示，此时所述光斑9较小、角度远和亮度高，照射的距离更远，穿透力更强；
如图4所示，本实施例的近光的示意图，所述往复行动座3设于所述灯体1上，所述光源2设于所述往复行动座3上，用于驱动所述光源2移动。此时，所述往复行动座3上的所述光源2位于输出近光的位置一5，由光路图可知，通过所述聚光镜6形成大而较暗不聚焦的散光，为近光光斑。
本实施例中，所述光源2为混合多波段光源，可提供多波段光，所述多波段光的波段范围为1nm-1700nm，工作的过程中可以根据天气情况选择不同波长的光源，以满足不同天气状况下具有良好的能见度，例如在大雾天时可以输出黄光，正常情况下输出白光。
本实施例中的变光方法运用了上述的高效变光灯具装置进行变光，通过所述灯具装置的聚焦光栅7形成光斑9，通过往复行动座3调节聚光镜6与光源2间的距离以调节所述光斑9的大小、位置或亮度，实现变光。
本实施例的近光调节为：通过所述往复行动座调节所述聚光镜与所述光源间的距离，使所述光源2距离所述聚光镜6的距离减小，光斑9的大小随着距离的减小而增大，亮度随着距离的增大而变暗，投射的角度变得更近，此时光斑9为不聚焦的散光，形成近光光斑，这时所述光源位于所述往复行动座的位置一5上，由图4可知，形成的近光光斑角度比远光光斑角度更小，所以投射的距离较近，光斑更大，亮度较暗，所以适用于光线较好照明情况。
调节所述光源的输出光的波长，输出适应具体情况的多波段光源。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。

Claims (9)

1.一种高效变光灯具装置，其特征在于：包括灯体，用于防尘及保护的灯罩，设于灯体中的光源和用于聚光、变光的聚光镜，以及设于所述灯体中用于调节所述光源与所述聚光镜间的距离的往复行动座；
所述聚光镜包括设于镜面一侧的聚焦光栅，所述聚焦光栅包括多个同心半圆形栅条，所述多个同心半圆形栅条均匀设于所述聚光镜一侧的镜面上；
所述聚焦光栅聚焦的位置位于所述聚焦光栅圆心轴线的偏下一侧；
所述聚光镜可通过调节其与所述光源间的距离进行离轴聚焦和远近光切换。
2.如权利要求1所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述光源为混合多波段光源，可提供多波段光。
3.如权利要求2所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述多波段光的波段范围为1nm-1700nm。
4.如权利要求1所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述光源设于所述往复行动座上，所述往复行动座设于所述灯体上，用于驱动所述光源移动。
5.如权利要求4所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述往复行动座包括用于输出近光的位置一，和用于输出远光的位置二。
6.如权利要求1所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述聚光镜的材料为聚烯烃或玻璃。
7.如权利要求1所述的高效变光灯具装置，其特征在于：所述聚光镜形状为圆形、矩形、半圆形和椭圆形。
8.一种高效灯具变光方法，其特征在于，包括：采用权利要求1-7任一项所述的灯具装置实现变光，所述灯具装置通过聚焦光栅形成光斑，通过往复行动座调节聚光镜与光源间的距离以调节所述光斑的大小、位置或亮度，实现变光，所述变光包括以下步骤：
S1、远光调节：
通过所述往复行动座调节所述聚光镜与所述光源间的距离，使所述光源位于位置二，形成亮而小、角度远的离轴聚焦的聚光光斑，为远光光斑；
S2、近光调节：
通过所述往复行动座调节所述聚光镜与所述光源间的距离，使所述光源位于位置一，形成大而暗且不聚焦的散光光斑，为近光光斑。
9.如权利要求8所述的高效灯具变光方法，其特征在于，调节所述光源的输出光的波长，输出适应具体情况的多波段光源。
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