CN219389500U - 一种照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种照明装置，包括混合第一光源、第二光源、第一会聚元件、调节机构、聚光机构和光栏。混合第一光源用于产生第一光线，第二光源用于产生第二光线；第一会聚元件设置于第一光线和第二光线的光路上；聚光机构设置于调节机构上，调节机构用于调节聚光机构的位置，聚光机构位于经过第一会聚元件的第二光线的光路上或位于经过第一会聚元件的第一光线的光路外；第一光线经过第一会聚元件传输至光栏，或者第二光线经过第一会聚元件和聚光机构传输至光栏。本申请的第一光线和第二光线经过第一会聚元件后聚焦到光栏上并形成具有高光通量和高照度的照明光斑，该照明装置能够满足高照度和高光通量输出的需求，有利于照明装置的广泛应用。

Description

一种照明装置

技术领域

本申请涉及照明技术领域，特别是涉及一种照明装置。

背景技术

目前在照明领域中，发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是最为先进的照明材料之一，LED照明相对于传统的白炽灯和节能灯可以省电50％至70％，因此，LED照明作为固态照明领域中高效节能光源，逐渐取代了传统照明技术。但随着人们对超大功率超高亮度照明领域的需求，例如航空航天、投影显示、汽车大灯等照明领域，新一代的激光照明技术应运而生。

与激光照明技术相比，LED光源采用多颗LED发光芯片阵列排布而成，光通量较大，但由于LED芯片出射的是朗伯光，朗伯光在各个方向均存在光辐射，导致每一方向的光线不够集中，光照不强，照度较低。而激光光源的光线准直性较好，激光光线近乎直线传播，照射面积小，照度高。因此，提供一种高光通量、高照度的照明装置已成当务之急。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请提供一种高光通量、高照度的照明装置。

为解决现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种照明装置，包括第一光源、第二光源、第一会聚元件、调节机构、聚光机构和光栏。所述第一光源用于产生第一光线，所述第二光源用于产生第二光线；所述第一会聚元件设置于所述第一光线和所述第二光线的光路上；所述聚光机构设置于所述调节机构上，所述调节机构用于调节所述聚光机构的位置，所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的第二光线的光路上或位于经过所述第一会聚元件的第一光线的光路外；所述第一光线经过所述第一会聚元件传输至所述光栏，或者所述第二光线经过所述第一会聚元件和所述聚光机构传输至所述光栏。

其中，所述照明装置包括匀光机构，设置于所述第一光源和所述第一会聚元件之间，所述第一光线依次经过所述匀光机构和所述第一会聚元件。

其中，所述调节机构用于调节所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的光线的光路外，以使所述光线依次经过所述匀光机构和所述第一会聚元件传输至所述光栏。

其中，所述调节机构包括调节旋钮和旋转轴，所述调节旋钮固定于所述旋转轴上，所述调节旋钮用于旋转所述旋转轴，以使聚光机构位于所述第二光线的光路上或者位于所述第一光线的光路外。

其中，所述旋转轴的延伸方向与所述光线的传输方向垂直设置。

其中，所述第一光线照射至光栏形成第一光斑，所述第一光线经光栏后照射至输出面形成第二光斑，所述第二光斑的形状与所述第一光斑的形状不同。

其中，所述第一光源包括基板和发光芯片，所述发光芯片排列在所述基板上，所述基板设有一通孔，所述第二光线通过所述通孔传输至所述光栏。

其中，所述照明装置包括波长转换元件，所述波长转换元件通过所述通孔设置于所述基板，用于将第一波长的所述第二光线转换为第二波长的所述第二光线。

其中，所述调节机构用于调节所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的第二光线的光路上，以使所述第二光线依次经过所述第一会聚元件和所述聚光机构传输至所述光栏。

其中，所述照明装置包括准直机构，所述准直机构设置于所述第一光源与所述第一会聚元件之间，所述准直机构的焦平面在所述第一光线和/或所述第二光线的光路上，所述准直机构用于调整所述第一光线和/或所述第二光线的发散角。

与现有技术相比，本申请的照明装置使用第一光源产生第一光线，第二光源产生第二光线，调节机构将聚光机构调至第一会聚元件出射的第二光线的光路上或第一光线的光路外，使得第一光线和第二光线经过第一会聚元件后聚焦到光栏上并形成具有高光通量和高照度的照明光斑，该照明装置能够满足高照度和高光通量输出的需求，有利于照明装置的广泛应用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请提供的照明装置的一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的照明装置的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

本申请的描述中，需要说明的是，除非另外明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械来能接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间隔相连。对于本领域的普通技术人员而言，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

为了便于理解，本申请对下文涉及的一些定义进行解释。

光通量：发光体出射的可见光总量。

照度：单位面积入射光的光量。

在目前主流灯具中，随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)成本的降低和效率的提升，大功率的LED光源在照明领域得到大规模的应用。大功率的LED光源一般由多个LED芯片以及LED芯片阵列按照一定距离组合而成，因此大功率LED光源光通量比较大，但其缺点在于，在灯具镜头输出时LED的照度较低。

而在舞台照明等专业的照明场景中，通常采用大功率激光作为照明光源。大功率激光输出的照度非常高，激光所输出的照度是目前LED技术难以比拟的。

有鉴于此，本申请提供一种照明装置，该照明装置可以将激光光源等小角度光源和LED光源组合为混合光源，使得照明装置兼顾照度和光通量的要求，照明装置可以应用于多种需求的照明场景中，照明场景包括但不限于居家、会客、舞台等。

请参见图1，图1是本申请提供的照明装置的一实施例的结构示意图。如图1所示，本申请实施例的照明装置包括混合光源10、第一会聚元件8、调节机构11、聚光机构13和光栏9。

混合光源10用于产生光线，其中，混合光源10包括但不局限于以发光二极管(LED)为发光体的光源、利用氙气放电而发光的电光源、以荧光物质作为发光材料的光源、以有机发光二极体(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)为发光体的光源等，混合光源10至少包括具有高光通量的第一光源102和具有高照度的第二光源100，第一光源102可以是LED或OLED光源，第二光源100可以是短弧氙灯、超高压汞灯等高强度气体放电光源，第二光源100也可以为激光光源，第一光源102和第二光源100的结合使得照明装置能够兼具高照度、高光通量的特点。

第一会聚元件8设置于第一光线和第二光线的光路上，用于将混合光源10发射的光线会聚在光栏9或者汇聚在照明装置的输出面上。聚光机构13设置于调节机构11上，调节机构11用于调节聚光机构13的位置，以使聚光机构13位于经过第一会聚元件8出射的第二光线的光路上或位于经过第一会聚元件8出射的第一光线的光路外；第一光线经过第一会聚元件8传输至光栏9，或者，第二光线经过第一会聚元件8和聚光机构13传输至光栏9。

具体的，第一会聚元件8位于混合光源10与光栏9之间，第一光源102位于第二光源100和第一会聚元件8之间，调节机构11、聚光机构13位于第一会聚元件8与光栏9之间，调节机构11用于调整聚光机构13的位置，使其位于光线的光路上或者位于光线的光路外。可以理解的，在一实施方式中，混合光源10发射的光线的光路依次设置有第一会聚元件8、聚光机构13、光栏9；在另一实施方式中，混合光源10发射的光线的光路依次设置有第一会聚元件8、光栏9。根据照明装置的照明用途等，可以通过调节机构11调整聚光机构13的位置，使其位于光线的光路上，提高照明装置输出的光斑亮度；在照明装置没有亮度需求时，也可以调整聚光机构13使其位于光线的光路外。

进一步地，照明装置可以至少包括三个照明模式，第一照明模式为使用第一光源102作为主光源的照明模式，此时，通过调节机构11调整聚光机构13的位置使其位于第一光线的光路外，第一光线不经过聚光机构13而直接投射到光栏9上，以输出高光通量的照明光；第二照明模式为使用第二光源100作为主光源的照明模式，此时，通过调节机构11调整聚光机构13的位置使其位于第二光线的光路上，第二光线经过聚光机构13和第一会聚元件8聚焦到光栏9上，形成高照度高强度的照明光；第三照明模式为第一光源102和第二光源100均作为主光源的照明模式，此时，经过第一会聚元件8出射的第一光线的光路和经过第一会聚元件8出射的第二光线的光路不重合，通过调节机构11调整聚光机构13的位置，使其位于第一光线的光路外并位于第二光线的光路上，以形成高光通量、高强度的照明光。用户在使用照明装置时，可以根据照明需求选择不同的照明模式，提高用户的使用体验。

在本申请实施例中，照明装置使用混合光源10产生光线，调节机构11将聚光机构13调至第一会聚元件8的第一光线的光路上或第二光线的光路外，使得光线经过第一会聚元件8后聚焦到光栏9上并形成具有高光通量和高照度的照明光斑，使得该照明装置能够满足高照度和高光通量输出的需求，有利于照明装置的广泛应用。

在一实施例中，第一光源102可以为LED发光板，第一光线可以为LED光线。

照明装置还包括匀光机构7，匀光机构7设置于第一光源102和第一会聚元件8之间，匀光机构7包括至少两列的透镜阵列，每列透镜阵列由若干小单元复眼透镜组成，第一列透镜阵列中的各个小单元透镜的焦点与第二列透镜阵列中对应的小单元透镜的中心重合，两列小单元透镜的光轴互相平行。

第一列透镜阵列用于将第一光源102形成的宽光束分为多个细光束，从第一列透镜阵列出射的细光束入射至第二列透镜阵列，第二列透镜阵列的每个小单元透镜将细光束重叠成像于照明面上，每个细光束的微小不均匀性由于处于对称位置细光束的相互叠加使细光束的微小不均匀性获得补偿，使得第二列透镜阵列在输出面形成的光斑的每一点均受到第一光源102的所有点发出的光线照射，从而起到均匀光斑的效果，以提高照明装置出光的视觉效果。

可选的，在使用第一光源102作为照明装置的主光源时，调节机构11用于调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第一光线的光路外，以使第一光线依次经过匀光机构7和第一会聚元件8传输至光栏9。

可选的，调节机构11包括调节旋钮12和旋转轴14，调节旋钮12固定于旋转轴14上，调节旋钮12用于带动旋转轴14旋转，以使聚光机构13沿旋转轴14的延伸方向移动。

具体的，调节旋钮12用于带动旋转轴14旋转并调节聚光机构13在旋转轴14上的位置，以使得聚光机构13位于第二光线的光路上或者位于第一光线的光路外。在可选的实施方式中，聚光机构13设置于旋转轴14上并可沿旋转轴14上下滑动，第一光线和第二光线的光路部分重合，可以通过调节旋钮12将聚光机构13沿旋转轴14的延伸方向移动，以使得聚光机构13切入第二光线的光路或者切出第一光线的光路。

可选的，聚光机构13为具有聚光效果的凸透镜，聚光机构13沿旋转轴14的延伸方向移动，旋转轴14的延伸方向与聚光机构13的光轴方向垂直设置，以使得混合光源10产生的光线能够经第一会聚元件8后进入聚光机构13或者直接传输至光栏9。

在一实施例中，第一光源102为LED光源，照明装置包括用于收光的照明镜头，混合光源10产生的光线经照明镜头后照射至外部环境中，以达到照明的效果。照明镜头上形成有一输出面，第一光线经过光栏9后照射至输出面，以在输出面上形成有第二光斑。

第一光线照射至光栏9并在光栏9上形成有第一光斑，第二光斑的形状与第一光斑的形状不同，示例性的，第一光源102产生的第一光线在光栏9上形成的第一光斑为正六边形时，第一光线经光栏9后照射至输出面时形成的第二光斑的形状可以为圆形。光栏9可以改变光斑的形状，以提高照明装置出光的视觉效果，提高用户的使用体验。

具体的，第一光源102的发光芯片形成的阵列形状不同导致第一光斑的形状多样。例如，在使用第一光源102作为照明装置的主光源时，光线在光栏9上形成的第一光斑的形状可以为六边形，此时，光线经光栏9后在输出面上形成的第二光斑的形状可以为圆形，提高照明装置输出的照明光斑的美观度。

请参见图2，图2是本申请提供的照明装置的另一实施例的结构示意图。如图2所示，在本实施例中，混合光源10的第一光源102为LED发光板，第二光源100为激光光源，第二光线为激光光线。

具体的，LED发光板包括基板和发光芯片，其中，基板的形状包括但不局限于圆形、多边形等，基板的中心位置处设置有一通孔，第二光源100发射的第二光线通过该通孔传输至光栏9，发光芯片的阵列排布在基板上通孔以外的其他位置。

其中，照明装置进一步包括第二会聚元件4，第二会聚元件4设置于第二光源100与第一光源102之间，第二会聚元件4用于将第二光源100发射的第二光线会聚至通孔处，第二光线穿过通孔并传输至光栏9。

可选的，照明装置包括波长转换元件5，设置于通孔，用于将第一波长的第二光线转换为第二波长的第二光线。

具体的，波长转换元件5通过通孔设置于基板，波长转换元件5可以为荧光滤光片，用于将第一波长的第二光线转换为第二波长的第二光线，以改变第二光线的颜色和波长范围，使其适用于不同的照明场景。其中，荧光滤光片包括但不局限于黄光荧光片、绿光荧光片或红光荧光片，根据实际使用需求可以选择不同滤光范围或转换范围的波长转换元件5，在此对波长转换元件5的滤光范围不做具体限定。

可选的，调节机构11用于调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第二光线的光路上，以使第二光线依次经过第一会聚元件8和聚光机构13传输至光栏9。

具体的，在使用第二光源100作为照明装置的主光源时，调节机构11用于调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第一光线的光路上。由于激光光线为单个发光点，在使用激光光线进行照明时无需使用匀光元件进行散射处理；匀光机构7具有多个匀光板，例如图2所示，在第一匀光板71和第二匀光板72并列设置时，第一匀光板71和第二匀光板72之间设有间隙，第二光源100发射的第二光线在经过通孔后从第一匀光板71和第二匀光板72的间隙穿过并依次经过第一会聚元件8和聚光机构13传输至光栏9。

进一步地，在其他实施方式中，在使用第二光源100作为照明装置的主光源时，调节机构11还可以用于调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第一光线的光路外。此时，照明装置可以设置有多个亮度模式，例如，在调节机构11调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第一光线的光路上时，光栏9上形成的照明光斑的照度更高，处于第一亮度模式；在调节机构11调节聚光机构13位于经过第一会聚元件8的第一光线的光路外时，光栏9上形成的照明光斑的照度较低，处于第二亮度模式，使得用户在使用照明装置时可以根据照明需求选择多种亮度，提高用户的使用体验。

可选的，照明装置包括准直机构101，准直机构101设置于第一光源102与第一会聚元件8之间，准直机构101的焦平面在第一光线和/或第二光线的光路上，准直机构101用于调整第一光线和/或第二光线的发散角。

具体的，准直机构101设置于第一光源102远离第二光源100的一侧，或者，准直机构101设置于第一光源102出射的第一光线的光路上。准直机构101用于收集第一光源102发出的第一光线并调整第一光线的发散角，发散的第一光线经过准直机构101后变成平行的第一光线；第二光源100发射的第二光线经过通孔后聚焦到准直机构101的焦平面上，准直机构101调整第二光线的发散角，提高照明装置的照明效率。

在一实施例中，照明装置还可以设置有第三照明模式，第三照明模式可以同时使用第一光源102和第二光源100作为照明光源，此时，可以根据使用控制调节机构11调节聚光机构13的位置。照明装置可以根据照明光源的选择、聚焦强度的选择等对照明模式进行配置，以满足用户对于不同强度、不同光通量的照明设备的需求，提高用户的使用体验。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：

第一光源，用于产生第一光线；

第二光源，用于产生第二光线；

第一会聚元件，设置于所述第一光线和所述第二光线的光路上；

调节机构和聚光机构，所述聚光机构设置于所述调节机构上，所述调节机构用于调节所述聚光机构的位置，所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的第二光线的光路上或位于经过所述第一会聚元件的第一光线的光路外；

光栏，所述第一光线经过所述第一会聚元件传输至所述光栏，或者所述第二光线经过所述第一会聚元件和所述聚光机构传输至所述光栏。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述照明装置包括匀光机构，设置于所述第一光源和所述第一会聚元件之间，所述第一光线依次经过所述匀光机构和所述第一会聚元件。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述调节机构用于调节所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的第一光线的光路外，以使所述第一光线依次经过所述匀光机构和所述第一会聚元件传输至所述光栏。

4.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述调节机构包括调节旋钮和旋转轴，所述调节旋钮固定于所述旋转轴上，所述调节旋钮用于带动所述旋转轴旋转，以使聚光机构位于所述第二光线的光路上或者位于所述第一光线的光路外。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述聚光机构沿所述旋转轴的延伸方向移动，所述旋转轴的延伸方向与所述聚光机构的光轴方向垂直设置。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一光线照射至所述光栏并形成有第一光斑，所述第一光线经所述光栏后照射至输出面并形成有第二光斑，所述第二光斑的形状与所述第一光斑的形状不同。

7.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述第一光源包括基板和发光芯片，所述发光芯片排列在所述基板上，所述基板设有一通孔，所述第二光线通过所述通孔传输至所述光栏。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括波长转换元件，所述波长转换元件通过所述通孔设置于所述基板，用于将第一波长的所述第二光线转换为第二波长的所述第二光线。

9.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述调节机构用于调节所述聚光机构位于经过所述第一会聚元件的第二光线的光路上，以使所述第二光线依次经过所述第一会聚元件和所述聚光机构传输至所述光栏。

10.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括准直机构，所述准直机构设置于所述第一光源与所述第一会聚元件之间，所述准直机构的焦平面在所述第一光线和/或所述第二光线的光路上，所述准直机构用于调整所述第一光线和/或所述第二光线的发散角。