CN208041638U - 综合多种灯光效果的照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种综合多种灯光效果的照明系统。该系统包括：光学系统、硬件系统和控制终端，控制终端分别与光学系统、硬件系统电路连接，硬件系统与光学系统有线连接；光学系统包括：白光LED光源和RGB LED光源，TIR透镜和多鳞甲混光透镜；硬件系统包括：驱动控制单元，根据控制终端发送过来的PWM占空比调节指令调节白光LED光源、RGB LED光源的输出电流的大小；控制终端包括：主控板和操作界面，操作界面接收外部输入的照明指令，主控板根据照明指令向所述驱动控制单元发送PWM占空比调节指令。本实用新型中的照明系统可以不用更换任何光源或灯具，只需要根据实际照明需求，进行即时设置白光LED和RGB彩色光，轻松解决了不同照明场景即时变换的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学照明技术领域，尤其涉及一种综合多种灯光效果的照明系统。
背景技术
随着照明场合需求的多样化，以及对光品质的高要求。在家庭照明中，人们一般用焦点白光照射在壁画上，在关掉画廊灯后，壁画周围却是比较暗，这时候如果有一些彩色的氛围光出现，就会给人一种画中画的感觉；在办公室和卧室里，人们希望可以随时根据心情来变化灯光的效果。因此照明系统的灯光效果会直接影响到被照物体的视觉感受，消费者关注的是物体或者商品展现给人的视觉效果，比如颜色是否丰富多彩，颜色是否柔和。因此被照物体的视觉效果就成为衡量照明系统质量的一个关键指标。
现有LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明系统的灯光效果往往都是单一的，而且出光角度也是固定的，这种技术方案虽然可以在一定程度上满足一些特定场合的照明需求，但是这种方案最明显的缺点就是不能同时适应多种场合的照明需求，只有通过改变光源本身的特性来实现。因而这种方案对于项目施工来说具有很大的局限性，同时受制于成本的限制，不利于LED智能化情景变化的发展和普及。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型实施例提供了一种综合多种灯光效果的照明系统，以实现根据不同照明场合的需求来即时改变光源的角度及色彩效果。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。
一种综合多种灯光效果的照明系统，包括：光学系统、硬件系统和控制终端，所述控制终端分别与所述光学系统、硬件系统电路连接，所述硬件系统与所述光学系统有线连接；
所述光学系统包括：白光LED光源和RGB LED光源，TIR透镜和多鳞甲混光透镜；
所述硬件系统包括：驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述控制终端发送过来的PWM占空比调节指令调节所述白光LED光源、RGB LED光源的输出电流的大小；
所述的控制终端包括：互相电路连接的主控板和操作界面，操作界面接收外部输入的照明指令，所述主控板根据所述照明指令向所述驱动控制单元发送PWM占空比调节指令。
进一步地，所述白光LED光源包括CREE XHP50光源，所述RGB LED光源包括RGB3合1灯珠，将一组RGB3合1灯珠组合排列，将组合排列的一组RGB3合1灯珠和所述CREE XHP50光源设置于一块铝基板上。
进一步地，所述TIR透镜设置于CREE XHP50光源上，所述多鳞甲混光透镜设置于组合排列的一组RGB3合1灯珠上。
进一步地，所述硬件系统还包括：与所述白光LED光源、RGB LED光源连接的电源开关单元，该电源开关单元接通或者断开所述白光LED光源、RGB LED光源。
进一步地，所述控制终端还包括：通信单元，通过有线或者无线通信链路与外界通信。
由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型中的照明系统可以不用更换任何光源或灯具，只需要根据实际照明需求，进行即时设置白光LED和RGB彩色光，轻松解决了不同照明场景即时变换的问题，大大节约照明场所所需的空间，节省人工和材料成本。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种综合多种灯光效果的照明系统的结构图；
图2为本实用新型实施例提供的一种实现13°白色焦点光的照明流程图；
图3为本实用新型实施例提供的一种实现45°彩色氛围光的照明流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
实施例一
本实用新型实施例提供了一种在使用常规白光LED光源时，同时兼有彩色氛围光照射效果的灯光系统。
本实用新型实施例在控制焦点光照明上采用全反射式多鳞甲透镜，使光斑更加均匀聚光的同时消除周围杂光圈，焦点光呈现的更加突出明显；焦点光关闭后开启氛围光，均匀的宽光束彩色光斑洒落在空间内，配合即时变换的彩色光，空间感油然而生。一个灯具系统内包含两种光斑效果，1600万色变换的情景光，无线即时切换情景，将为LED智能化发展奠定基础。
本实用新型实施例提供了一种综合多种灯光效果的照明系统，该系统的结构示意图如图1所示，包括如下部分：
光学系统、硬件系统和控制终端，所述控制终端分别与所述光学系统、硬件系统电路连接，所述硬件系统与所述光学系统有线连接；
所述光学系统包括：包括白光LED、RGB(红、绿、蓝)LED两路光源，两种功能和角度的透镜：TIR(Total Internal Reflection quanneifanshe，全内反射)透镜和多鳞甲混光透镜。其中，白光LED光源实现白光焦点光照明，RGB LED光源实现彩色氛围光照明，TIR透镜用于控制白光焦点光的照明角度和亮度，多鳞甲混光透镜用于控制彩色氛围光的照明角度、混光比例，实现彩色氛围光的照射与混光效果。
所述硬件系统包括：驱动控制单元，该驱动控制单元根据控制终端发送过来的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)占空比调节指令调节所述白光LED光源、RGBLED光源的输出电流的大小；驱动控制单元可以通过恒流驱动IC(明微SM32105E)组成的恒流控制电路来实现。
所述的控制终端包括：互相电路连接的主控板和操作界面，操作界面接收外部输入的照明指令，主控板根据所述照明指令向所述驱动控制单元发送PWM占空比调节指令。主控板可以采用WIFI(MTK MT7688AN)+Zigbee(TI CC2538)组成的控制电路来实现。
白光LED光源包括CREE XHP50光源，RGB LED光源包括RGB3合1灯珠，将一组(比如4个)RGB3合1灯珠按透镜设计方案组合排列，将组合排列的一组RGB3合1灯珠和所述CREEXHP50光源设置于一块铝基板上。
TIR透镜设置于CREE XHP50光源上，所述多鳞甲混光透镜设置于组合排列的一组RGB3合1灯珠上。
所述硬件系统还包括：与白光LED光源、RGB LED光源连接的电源开关单元，该电源开关单元接通或者断开所述白光LED光源、RGB LED光源。
所述控制终端还包括：通信单元，通过有线或者无线通信链路与外界通信。
本领域技术人员应能理解上述TIR透镜和多鳞甲混光透镜的应用类型仅为举例，其他现有的或今后可能出现的光学透镜应用类型如可适用于本实用新型实施例，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
本实用新型中的光学器件透镜也可以是反光杯或者其他任意实现相同配光设计的结构组件。
实施例二
该实施例提供的上述一种即时改变灯光角度及照明情景的系统实现方法：
步骤1：TIR透镜光束角度为13°，多鳞甲混光透镜的光束角度为45°，两个透镜组合成一个整体，同时作为透镜结构的一部分。上述光束角度指于垂直光束中心线之一平面上，光强度等于50％最大光强度的二个方向之间的夹角。
步骤2：白光LED的照明采用CREE XHP50光源实现，RGB LED的照明采用RGB3合1光源实现，将4个RGB3合1灯珠按透镜设计方案组合排列好，两种光源设置于一块铝基板上。
步骤3：将TIR透镜设置于CREE XHP50光源上，将多鳞甲混光透镜设置于排列好的RGB3合1组合光源上。
步骤4：上述控制终端可以为手机等移动终端，操作界面可以为APP(Application,应用)界面。
该实施例提供的一种实现13°白色焦点光的照明流程如图2所示，包括：移动终端中的APP界面接收外部输入的照明指令，所述主控板根据所述照明指令指示所述电源开关单元接通所述白光LED光源，断开所述RGB LED光源；
主控板根据照明指令向驱动控制单元发送PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)占空比调节指令，驱动控制单元根据PWM占空比调节指令调节白光LED光源的输出电流的大小，控制白光LED光源输出的白色焦点光的亮度。
所述白光LED光源输出的白色焦点光传输给所述TIR透镜，所述TIR透镜实现所述白色焦点光的亮度等级的变化，TIR透镜输出的白色焦点光的角度为13°。然后，可以用照度计测试白色焦点光的每级亮度变化内的照度值，标定好亮度变化等级。
步骤5：该实施例提供的一种实现45°彩色氛围光的照明流程如图3所示，包括：
移动终端中的APP界面接收外部输入的照明指令，主控板根据所述照明指令指示所述电源开关单元接通所述RGB LED光源，断开所述白光LED光源。
所述主控板根据所述照明指令向所述驱动控制单元发送PWM占空比调节指令，RGBLED光源包含红绿蓝3种基础颜色彩色光，每种彩色光分别有255的亮度等级。这里PWM分别控制RGB LED光源中红绿蓝3路的电流输出，可实现1600万种彩色光的变化。即APP设定所需彩色氛围光，根据算法分别计算出彩色氛围光中红绿蓝3种光分别的亮度。
所述驱动控制单元根据所述PWM占空比调节指令分别调节所述RGB LED光源中红光、绿光和蓝光对应的输出电流的大小，分别控制所述RGB LED光源输出的红光、绿光和蓝光对应的亮度。然后，RGB LED光源输出的彩色氛围光传输给多鳞甲混光透镜，多鳞甲混光透镜对彩色氛围光中的红绿蓝三色光进行混合后输出，通过多鳞甲混光透镜混合后输出所需光斑。多鳞甲混光透镜输出的彩色氛围光的角度为45°。之后，再由光色测试仪对多鳞甲混光透镜输出的光进行测试和标定，最终完成所需彩色光的设定。
本实用新型可以通过无线终端的APP界面的即时设置，实现白光焦点光的照明与彩色氛围光的照明的切换，彩色氛围光可实现1600万色的即时调节，且彩色光混色均匀，光斑中不存在红绿蓝3原色溢出现象，实现不同照明场合的配光需求。
综上所述，本实用新型实施例提供的综合多种灯光效果的照明系统至少具有如下的有益效果：
第一、本实用新型中的照明系统可以实现白色焦点光照明和彩色氛围光照明两种光照模式，并且可以灵活调节白色焦点光的亮度、彩色氛围光中红绿蓝3种光分别的亮度。
第二、和现有照明设计方法相比，本实用新型中的照明系统设计可以不用更换任何光源或灯具，只需要根据实际照明需求，进行即时设置白光LED和RGB彩色光，轻松解决了不同照明场景即时变换的问题，大大节约照明场所所需的空间，节省人工和材料成本。
第三、本实用新型中的彩色氛围光RGB混色具备更加均匀的混色效果，光斑照射在被照物没有红绿蓝三原色光溢出现象。
第四、本实用新型中的焦点光照明具备更小角度的光斑，且光斑周围没有杂散光溢出现象。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种综合多种灯光效果的照明系统，其特征在于，包括：光学系统、硬件系统和控制终端，所述控制终端分别与所述光学系统、硬件系统电路连接，所述硬件系统与所述光学系统有线连接；
所述光学系统包括：白光LED光源和RGB LED光源，TIR透镜和多鳞甲混光透镜；
所述硬件系统包括：驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述控制终端发送过来的PWM占空比调节指令调节所述白光LED光源、RGB LED光源的输出电流的大小；
所述的控制终端包括：互相电路连接的主控板和操作界面，操作界面接收外部输入的照明指令，所述主控板根据所述照明指令向所述驱动控制单元发送PWM占空比调节指令。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述白光LED光源包括CREE XHP50光源，所述RGB LED光源包括RGB3合1灯珠，将一组RGB3合1灯珠组合排列，将组合排列的一组RGB3合1灯珠和所述CREE XHP50光源设置于一块铝基板上。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述TIR透镜设置于CREE XHP50光源上，所述多鳞甲混光透镜设置于组合排列的一组RGB3合1灯珠上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述硬件系统还包括：与所述白光LED光源、RGB LED光源连接的电源开关单元，该电源开关单元接通或者断开所述白光LED光源、RGB LED光源。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制终端还包括：通信单元，通过有线或者无线通信链路与外界通信。
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