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  • 一種基于菲涅爾透鏡陣列led智能照明光學系統的制作方法

    文檔序號:10918974
    一種基于菲涅爾透鏡陣列led智能照明光學系統的制作方法
    【專利摘要】本實用新型公開了一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其包括LED光源,擴散板和透鏡陣列,所述擴散板和透鏡陣列依次設在LED光源的光路上,所述LED光源中的LED等間距分布,所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成,各個菲涅爾透鏡之間間距相等;其中所述LED光源采用RGB三合一燈珠,LED排布為矩形陣列;所述透鏡陣列為矩形陣列,其透鏡個數為64個并且8×8等間距排布;所述擴散板采用高透光率的PMMA板。本實用新型消除了整體照明和區域照明的眩光,同時使得顯示的字符圖片和動畫視頻更加柔和;同時能實現指定的矩形區域照明,也可以實現字符圖案和動畫的投影顯示。
    【專利說明】
    一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統
    技術領域
    [0001]本實用新型涉及一種照明光學系統,具體涉及一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統。
    【背景技術】
    [0002]隨著LED及信息技術的飛速發展和社會的不斷進步,人們對照明的高效控制和功能多樣化的要求也不斷提高,LED智能照明系統應運而生。智能照明系統充分利用電子技術、通信技術和計算機網絡技術將建筑物內的各種照明器具有機的連接在一起,實現有效的管理和控制。
    [0003]目前LED智能照明大多針對一定區域內進行控制,調節色溫、亮度,并配有微動傳感,藍牙、紅外或WIFI通信設備。如若要實現區域照明需要增加機械裝置或者安裝多個燈具,以實現控制指定照明區域的目的。同時,照明燈具僅僅實現指定區域的亮化功能,如若進行氣氛渲染或者圖片及動畫顯示,需要增加另外其他的投影設備,這就帶來了成本增加、安裝不便、資源浪費等一系列問題。
    [0004]透鏡陣列已經應用在投影顯示中,但透鏡尺寸都比較小,屬于微透鏡陣列,如德州儀器(TI)開發的數字微鏡器件(DMD),鏡片尺寸大約在十幾個微米。此類的數字微鏡僅適用于顯示,而不能應用于照明,且成本很高。
    [0005]菲涅爾透鏡已經廣泛應用于聚光聚能、紅外探測、汽車照明等領域。菲涅爾透鏡在大尺寸范圍有很大的優勢,與傳統的透鏡相比,菲涅爾透鏡具有相同的光學性能,同時厚度可以做到很薄,而且菲涅爾透鏡壓塑成型的成熟工藝使得其可以批量生產,大大降低了產品的成本。
    【實用新型內容】
    [0006]本實用新型利用控制LED陣列,配合匹配的透鏡陣列,實現燈光的分區照明,同時也可以實現字符及圖片的投影顯示,將智能分區照明與投影顯示有機的結合在一起,以此解決傳統照明系統控制不便,靈活性不強的問題。
    [0007]本實用新型采取的技術方案是:一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其包括LED光源,擴散板和透鏡陣列,所述擴散板和透鏡陣列依次設在LED光源的光路上,所述LED光源中的LED等間距分布,所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成,各個菲涅爾透鏡之間間距相等。
    [0008]所述LED光源采用RGB三合一燈珠。
    [0009]所述LED排布為矩形陣列。
    [0010]所述透鏡陣列為矩形陣列,其透鏡個數為64個并且8*8等間距排布。
    [0011]所述擴散板采用高透光率的PMMA板。
    [0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型以LED陣列作為光源輸出,通過控制對應位置的LED燈珠,設計出匹配的透鏡陣列,實現不同的照明效果。將全部LED燈珠點亮為白光,實現整體照明效果;將局部LED燈珠點亮為白光,實現指定區域照明;將對應局部LED點亮為彩色光,實現字符、圖案投影顯示;將LED輸入轉換之后的動態視頻信號,實現動畫視頻的投影顯示。
    [0013]另外,LED的出射光線通過擴散板之后,會變的更加均勻,消除了整體照明和區域照明的眩光,同時使得顯示的字符圖片和動畫視頻更加柔和。透鏡陣列的設計加入,使得普通的照明光路發生變化,通過透鏡單元的光路折射及整體陣列的組合,實現指定的矩形區域照明,也可以實現字符圖案和動畫的投影顯示。
    【附圖說明】
    [0014]圖1是本實用新型中的照明光學系統光路結構圖。
    [0015]圖2是本實用新型中菲涅爾透鏡的主視結構圖。
    [0016]圖3是本實用新型中菲涅爾透鏡的左視結構圖。
    [0017]圖4是本實用新型中透鏡陣列結構圖。
    [0018]圖5是本實用新型中分區照明光路示意圖。
    [0019]圖6是本實用新型中分區照明對照圖。
    [0020]圖7是本實用新型中字符顯示對照圖。
    [0021 ] 其中:101-LED光源,102-擴散板,103-透鏡陣列,104-投射面,501-分區照明被點亮LED分布,502-照明區域,601 -字符顯示被點亮LED分布,602-字符圖案。
    【具體實施方式】
    [0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
    [0023]如圖1至圖4所示,一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其包括LED光源101,擴散板102和透鏡陣列103,所述擴散板102和透鏡陣列103依次設在LED光源101的光路上,所述LED光源101中的LED等間距分布,所述透鏡陣列103由菲涅爾透鏡排列分布組成,各個菲涅爾透鏡之間間距相等。
    [0024]其中,所述LED光源101采用RGB三合一燈珠,所述LED排布為矩形陣列。所述透鏡陣列為矩形陣列,其透鏡個數為64個并且8*8等間距排布。所述擴散板采用高透光率的PMMA板,實現出光的均勻化。
    [0025]如圖5至圖7所示,LED光源101接收到控制信號之后,點亮對應區域的LED,包括其亮度、顏色及灰度值等等,經擴散板102勻光之后,入射到透鏡陣列103,透鏡陣列103對光線進行光束整形,最終在投射面104得到想要的照明區域或圖案。
    [0026]實現整體照明:LED光源101全部點亮為白光,經過擴散板102做勻光處理,再經透鏡陣列103折射后到達投射面104,照亮整個投射面104,以此達到一般的整體照明效果。
    [0027]實現區域照明:部分LED光源101點亮為白光,經擴散板102做勻光處理,經過菲涅爾透鏡,光路發射偏折,分別投影照明到不同的區域。如點亮501所示位置LED,最終在投射面104得到502所示的右上角和左下角兩個照明區域。
    [0028]實現字符投影:點亮601所示位置LED,最終在投射面104得到602所示的字符圖案。
    [0029]本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
    【主權項】
    1.一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其特征在于:包括LED光源,擴散板和透鏡陣列,所述擴散板和透鏡陣列依次設在LED光源的光路上,所述LED光源中的LED等間距分布,所述透鏡陣列由菲涅爾透鏡排列分布組成,各個菲涅爾透鏡之間間距相等。2.根據權利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其特征在于:所述LED光源采用RGB三合一燈珠。3.根據權利要求1或2所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其特征在于:所述LED排布為矩形陣列。4.根據權利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其特征在于:所述透鏡陣列為矩形陣列,其透鏡個數為64個并且8*8等間距排布。5.根據權利要求1所述的一種基于菲涅爾透鏡陣列LED智能照明光學系統,其特征在于:所述擴散板采用高透光率的PMMA板。
    【文檔編號】F21Y115/10GK205606260SQ201520889651
    【公開日】2016年9月28日
    【申請日】2015年11月10日
    【發明人】劉寧寧, 夏昊天, 劉奡, 何乃龍
    【申請人】南京東暉光電有限公司
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