CN203757427U - 混光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种混光灯，包括反光灯杯，反光灯杯包括多个紧密拼接的反光平面，反光平面在反光灯杯的内表面形成反光面；反光灯杯底端固定安装有光源；在反光灯杯内，光源的正上方设有一个用于遮挡光源正出射光的挡板。实施本实用新型的混光灯，可以获得良好的混色效果，在混色效果良好的前提下获得较高的光能利用率。

Description

混光灯

技术领域

本实用新型涉及照明领域，更具体地说，涉及一种能够将多色光源进行混光的混光灯。

背景技术

目前，许多应用中需要对多个不同颜色的光源进行混色之后投射到被照面之上，以实现调整不同颜色的光源之间的光通量之间的比例来达到调整混光后颜色的目的。例如舞台灯、高显色指数手术灯等。这类应用的关键在于平衡混色均匀性和光能量利用效率。在半导体发光二极管(LED)得到广泛应用之后，这种混色的照明系统越来越受到广泛的应用。目前市场上主流的方案是使用方棒积分、微镜片阵列、磨砂面均匀化等。但是方棒积分存在效率较低以及空间混色不均匀的问题，微镜片阵列存在发光角度难以缩小以及光斑边缘易残留色眩光的问题，磨砂面均匀化存在难以精确量化及发光角度难以缩小的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有的混色照明系统中空间混色不均匀、光斑边缘易残留色眩光等问题，提供一种拥有良好混色效果的照明混光灯。

本实用新型解决上述问题的方案是：构造一种混光灯，包括反光灯杯，反光灯杯包括多个紧密拼接的反光平面，反光平面在反光灯杯的内表面形成反光面；反光灯杯底端固定安装有光源；在反光灯杯内，光源的正上方设有一个用于遮挡光源正出射光的挡板；所述光源包括多个子光源。

本实用新型的混光灯，反光灯杯的轮廓线为抛物线。

本实用新型的混光灯，反光平面为长方形、六边形或者三角形的反光镜。

本实用新型的混光灯，光源包括固定在光源中部的多个子光源，子光源排列成正多边形，子光源分别固定在正多边形的各个顶角上。

本实用新型的混光灯，光源包括冷光源和暖光源，冷光源为色温5000开尔文至7000开尔文的白色LED；暖光源为色温3000开尔文至4500开尔文的白色LED。

本实用新型的混光灯，包括两个冷光源和两个暖光源，光源排列成正方形，冷光源固定在正方形的一对相对的顶角上；暖光源固定在正方形的另一对相对的顶角上。

本实用新型的混光灯，混光灯包括固接在反光灯杯外侧底端、用于固定反光灯杯位置的灯脚。

本实用新型的混光灯，单个所述子光源点亮后的光斑中心与所有子光源点亮后的光斑中心距离，小于所有子光源点亮后的光斑直径的2%。

实施本实用新型的混光灯，光源的正面出射光都被挡板挡住，而斜出射光则直接被反光灯杯直接反射出光，到达被照面上。由于反光灯杯上的每一个反光平面都相当于一个反射光源，从而将光线混合起来，形成光斑清晰、混合均匀的良好混色效果，并且在混色效果良好的前提下获得较高的光能利用率，从而克服了现有的混光技术中方棒积分、微镜片阵列、磨砂面均匀化等存在的各种缺陷。

附图说明

以下结合附图对本实用新型进行说明，其中：

图1为本实用新型一则较佳实施例所提供的混光灯的纵向剖视图；

图2为图1实施例的立体结构示意图；

图3为本实用新型图1实施例的光线追迹图；

图4为图1实施例中光源的正面视图；

图5为点亮单个子光源时的照度分布图；

图6为图5的原点在竖直方向上的照度分布曲线；

图7为图6的原点在水平方向上的照度分布曲线；

图8为点亮所有子光源时的照度分布图；

图9为图8的原点在竖直方向上的照度分布曲线；

图10为图8的原点在水平方向上的照度分布曲线。

具体实施方式

本实用新型针对现有的混色照明方案存在的缺陷进行改进，由于方棒积分存在效率较低以及空间混色不均匀的问题，微镜片阵列存在发光角度难以缩小以及光斑边缘易残留色眩光的问题，磨砂面均匀化存在难以精确量化及发光角度难以缩小的问题。为了克服这些问题，本实用新型通过设计特殊形状的反光灯杯以及位于反光灯杯内部的挡板，使得光源的斜着出射的光线到达到反光灯杯上的反光平面后直接照射到被罩面上；而正面的出光则通过挡板进行吸收，从而实现整个发光效果达到混色效果好，光利用率高的目的。

以下将结合具体实施方式对本实用新型的混光灯进行详细说明。

图1和图2为本实用新型的一则优选实施例的图示，其中，图1为本实用新型的一则优选实施例所提供的混光灯的纵向剖视图，图2为立体结构示意图。在本实施例中，混光灯包括一个反光灯杯100，反光灯杯100是一个轮廓线为近抛物线的旋转体，该反光灯杯100有多个紧密拼接的六边形反光平面101组成，在反光灯杯100的内表面形成反光面。在本实施例中每个反光平面为六边形的反光镜。为了获得良好的反光效果，一般在反光平面101上镀一层铝或者其他的高反光材料。反光灯杯100具有两个开口端：底部较小的光源安装端和顶部较大的出光端。反光灯杯100底端固定安装有多个光源300，在这些光源300向反光灯杯100的内部空间发射光线；而反光灯杯100的内部，正对于光源300的位置，固定安装有用于挡住光源300的正出射光的挡板200。

在使用该实施例的混光灯时，可以在反光灯杯100的外部底端，环绕入光口设置多个灯脚400，在本实施例中，灯脚400为圆柱形的插接柱。将该混光灯的灯脚400插入到灯座后，点亮光源300，光源300入射到反光灯杯100内部，入射的光线分成两部分：正入射光线和斜入射光线，正入射光线基本被挡板200遮挡吸收，而斜入射光线则照射在反光灯杯100的各个反光平面101上，通过精密设置每一个反光平面101的位置，使得反光平面上反射的光照射在被照面上。由于在本实施例中，每个反光平面的反射光斑都基本为圆形，并且这些反光平面101组成的反光灯杯100的外部轮廓线接近抛物线，从而使得被照面上的整体光面在各个反光平面的反射光斑叠加成一个接近圆形的总体光斑。

从图3的光线追迹图可以更清楚的看出该实施例的配光效果：在反光灯杯100的中心轴线完全没有光线出射，这是因为从正面出射的光线基本被挡板200全部挡住；而在靠近反光灯杯100的边缘，则出射经过配光的光线将会在被照面上进行叠加，形成均匀的光斑。需要说明的是，在该光线追迹图中，有部分的光线在挡板200上发生反射，而实际上这些反射的光线很弱，可以认为是漫反射而不起到出光的效果。

需要说明的是，在上述的实施例中采用了六边形的反光平面101，在同一水平高度上的反光平面101的形状大小均相同。当然，设计人员也可以依据实际需求，设计为长方形、三角形等等的其他形状，只要其照明效果相似即可。

采用上述结构的混光灯适用于在光源300具有多个子光源的情况进行混光，反光灯杯100上的每一个反光平面在进行反射的时候都相当于一个独立的小光源。例如，图4为光源300的一项具体实施方式的正面视图，该光源300包括安装在中间位置的4个白色LED子光源：色温为3000～4500开尔文的暖光源（301、302）；色温为5000～7000开尔文的冷光源（303、304）。4个子光源在光源300的中部围成一个正方形，并且暖光源（301、302）设置在正方形的一个相对顶角上，冷光源（303、304）设置在另外的一个相对顶角上。当点亮其中一个子光源时，其最大照度点距离被照面中心距离为d，从图5的被照效果中可以看出d值相对于整个被照光斑的直径是一个微小数量，可以认为单个的子光源的照射中心基本与被照目标的中心重合。

为了更清楚的看出最大照度点与中心的位置关系，结合照度曲线可以看出单个子光源的最亮点基本落在被照目标的中心上：图6为被照面中心沿纵向（Y方向）的照度分布曲线，图7为被照面中心沿横向（X方向）的照度分布曲线，两条曲线的最高峰均基本落在对应于坐标原点上，证明了采用本实用新型的混光灯能够让单个子光源基本照射在被照面的中心上。

若将4个LED都点亮，则会获得如图8所示的效果，每个子光源都能够基本照射在被照目标的中心位置上，4个子光源的光斑重叠成一个边缘锐利圆形光斑。取光斑照度分布中最大照度10%的等高线圆的直径为D，通过比较d和D可以看出：d/D满足d/D<=2%。即在点亮所有子光源的时候，其光斑与单个子光源的光斑形状基本一致。

进一步的从图9、图10的照度曲线可以看出所有子光源点亮时的最亮点基本落在被照目标的中心上：图9为被照面中心沿纵向（Y方向）的照度分布曲线，图10为被照面中心沿横向（X方向）的照度分布曲线，两条曲线的最高峰均基本落在坐标原点上，证明了采用本实用新型的混光灯能够在点亮不同数量的子光源的时候保持光斑的形状基本不变。当四个子光源都被点亮，只有在四个角落的位置有少量的色差残余，尽管包含了暖光源和冷光源，但是两者均为白色，仅仅在色温上的分离会经过部分重叠消减之后，将色差残余降至人眼不可识别的程度，从而达到满意的混色效果。

在以上的实施例中，给出了4个子光源在光源300的中部排列成正方形的方案，但是本实用新型并不限定于此，在面对不同数量的子光源时，只要将所有的子光源在光源300的中部位置排列成正多边形，并且将每一个子光源分布在正多边形的对应顶角上，均可实现均匀的混光效果。

采用上述实施例的混光灯，光源的斜着出射的光线到达到反光灯杯上的反光平面后直接照射到被罩面上；而正面的出光则通过挡板进行吸收，从而实现整个发光效果达到混色效果好，光利用率高的目的。

以上仅为本发明具体实施方式，不能以此来限定本发明的范围，本技术领域内的一般技术人员根据本创作所作的均等变化，以及本领域内技术人员熟知的改变，都应仍属本发明涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种混光灯，其特征在于，包括反光灯杯（100），所述反光灯杯（100）包括多个紧密拼接的反光平面（101），所述反光平面（101）在反光灯杯（100）的内表面形成反光面；所述反光灯杯（100）底端固定安装有光源（300）；在反光灯杯（100）内，光源（300）的正上方设有一个用于遮挡光源（300）正出射光的挡板（200）；所述光源（300）包括多个子光源。

2.根据权利要求1所述的混光灯，其特征在于，所述反光灯杯（100）的轮廓线为近抛物线。

3.根据权利要求1所述的混光灯，其特征在于，所述反光平面（101）为长方形、六边形或者三角形的反光镜。

4.根据权利要求1-3任一所述的混光灯，其特征在于，所述光源（300）包括固定在光源中部的多个子光源，子光源排列成正多边形，子光源分别固定在正多边形的各个顶角上。

5.根据权利要求4所述的混光灯，其特征在于，所述光源（300）包括两个冷光源和两个暖光源，子光源排列成正方形，冷光源固定在正方形的一对相对的顶角上；暖光源固定在正方形的另一对相对的顶角上。

6.根据权利要求1所述的混光灯，其特征在于，单个所述子光源点亮后的光斑中心与所有子光源点亮后的光斑中心距离，小于所有子光源点亮后的光斑直径的2%。