[发明专利]用于非成像光照应用的光学变焦组件和使用光学变焦组件的照明器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及人造光或光照的创建，并且特别地涉及一种用于非成像光照应用的光学变焦组件和使用控制光能分布的该光学变焦组件的照明器。

背景技术

关于非成像光照应用，不断增长的对环境和可持续性的承诺反映在从灯丝和高强度放电灯到发光二极管（LED）的转变中。与灯丝和高强度放电灯相对照的是，LED解决方案包括LED芯片封装，这些封装典型地每封装包含多个LED芯片。这些LED芯片封装在封装本身中具有相对简单的光学器件，其使得辅助光学器件系统成为必要以便提供任何需要的颜色混合、准直、变焦或者其他光束成形。照明源的近来的变化使得新的变焦透镜成为必要，这些变焦透镜考虑了包括温度和光谱的LED照明源的独特性质。

发明内容

有利的是实现一种用于非成像光照应用的光学变焦组件以及使用该光学变焦组件的照明器。在LED光源具有特定的颜色混合和准直要求的情景中，同样希望的是允许实现一种控制光能分布的固态解决方案。为了更好地解决这些关切中的一个或多个，在本发明的一个方面中，给出了光学变焦组件的一个实施例，其具有向光导体提供光的发光二极管芯片，该光导体具有允许光的混合的多个传输路径。收集器透镜与光导体串行且同轴地设置到接收自光导体的混合的光。包括与中心光轴串行且同轴地定位的一个或多个光学透镜的变焦子组件可相对于光学透镜同轴移动，以便创建具有通过所述一个或多个光学透镜与收集器透镜之间的可变间距控制的发散剖面的光束。

此外，为了更好地解决前面提及的关切中的一个或多个，在本发明的一个方面中，给出了照明器的一个实施例，其可以提供用于各种不同的应用的完整照明器具。本发明的这些和其他方面根据以下描述的实施例将是清楚明白的，并且将参照所述实施例进行阐述。

附图说明

为了更完整地理解本发明的特征和优点，现在与附图一起参照本发明的详细描述，其中不同图中的相应附图标记指代相应的部分并且其中：

图1为结合了依照本文给出的教导的光学变焦组件的照明器的一个实施例的透视图；

图2为图1中所绘照明器的透视图，其部分被剖开以便更好地揭示内部部件；

图3为进一步详细地示出最初在图1和图2中示出的光学变焦组件的嵌套阵列的透视图；

图4为光学变焦组件的一个实施例的正视图；

图5为图4中所示光学变焦组件的横截面视图；

图6和图7为图4中所示光学变焦组件的不同的有利位置的俯视图；

图8-10为光通过光学变焦组件的一系列透镜传播的一个实施例的侧视图；

图11-13为光通过光学变焦组件的一系列透镜传播的另一个实施例的侧视图；

图14为光学变焦组件的角度与变焦行程关系的曲线图；

图15为代表LED准直光学器件模块的优化基线强度的强度与垂直角度关系的曲线图；以及

图16为代表LED准直光学器件模块的圆形分隔堆积阵列的基线强度的强度与垂直角度关系的曲线图。

具体实施方式

尽管在下文中详细地讨论了本发明的各个不同实施例的形成和使用，但是应当理解的是，本发明提供了可以包含在各种各样的特定情景中的许多适用的发明构思。本文讨论的特定实施例仅仅说明了做出和使用本发明的特定方式，并且没有对本发明的范围划界。

首先参照图1至3，其中描绘了依照本文给出的教导的照明器的一个实施例，该照明器示意性地被图示并且总体上指定为10。外壳12适于容纳框架14和光学变焦组件，这些光学变焦组件共同编号为16并且由框架14固定在外壳12内。框架14包括基座18，一系列平台20、22、24，以及通过诸如支柱28之类的一系列轴向支柱互连的端件26。光学变焦组件16包括各个光学变焦组件16-1、16-2和16-3。也安装到基座18并且封入外壳12中的散热器子组件30吸收并且驱散由光学变焦组件16产生的热量。在一个实施例中，散热器子组件30包括几乎静音的风扇，这些风扇为包括光学变焦组件16的内部部件提供强制空气冷却。

外壳12通过旋转连接到支撑结构33的轭32装配到合适位置。位于整个框架14中的电子器件子组件34向照明器10提供机动化移动和电子器件。电子器件子组件34可以包括多个板载处理器，这些处理器提供诊断和自校准功能以及内部测试例程和软件更新能力。照明器10也可以包括任何其他需要的电子器件，例如到电源的连接。如图所示，可以包括一个或多个结束透镜36以便添加端部效应。