[发明专利]具有以优化密集圆形图案包装的多个小透镜的聚光器

说明书

本发明涉及一种照明装置，其包括发光的多个光源、光闸；聚光器，其配置在所述光源与光闸之间；和光学投影系统，其适于在沿所述光学轴的某个距离处成像所述光闸。所述聚光器适于聚集来自多个光源的光，且其中所述聚光器包括多个小透镜，其聚集来自所述光源的光且将所述光转换为沿光学轴传播的多个光束。所述小透镜是以密集图案配置，其中多个最外层相邻小透镜沿外圆边界定位且与所述聚光器的中心相距相同径向距离。所述密集图案是通过优化由所述小透镜的圆形截面的面积的和与所述外圆边界的面积的比例定义的包装密度而获得。

技术领域

本发明涉及光学透镜，且特别涉及用于聚集来自光源阵列的光的光学透镜和透镜阵列。

背景技术

为了创建与演唱会、直播节目、电视节目、体育赛事相关或作为建筑设施的部分的各种灯光效果和情境照明，创建各种效果的灯具越来越多地用于娱乐行业。通常娱乐灯具创建具有束宽和散度的光束，且例如可以是创建具有均匀光分布的相对较宽光束的洗浴灯具，或其可以是适于将图像投影到目标表面上的轮廓照明灯具。

发光二极管(LED)由于其效率相对高、能耗低、寿命长和/或具有电子调光的能力而越来越多地结合照明应用使用。LED用于一般照明的照明应用(诸如照明广泛区域的洗浴灯/泛光灯)或用于生成宽的光束(例如用于娱乐行业和/或建筑设施)的应用。例如，如在比如由Martin Professional提供的MAC 101^TM、MAC 301^TM、MAC 401^TM、MAC Aura^TM、MACQuantum^TM、Stagebar2^TM、Easypix^TM、Extube^TM、Tripix^TM、Exterior 400^TM系列中。其它LED也被集成到投影系统中，其中创建图像且将图像投影到目标表面。例如，比如在由MartinProfessional提供的产品MAC 350Entrour^TM中。

目前市售不同种类的LED。例如，LED可以被提供作为发射具有相对较窄光谱带宽的光且因此发射单色光的彩色LED。通常，基于LED的照明产品包括多种这些不同颜色的LED，且由所提供的LED生成的光组合至出射光束中。每种颜色的强度可相对于彼此而调整，从而可如加法混色的领域中已知般改变出射光束的颜色。这些照明产品因此可创建由LED的颜色定义的色域内的任何颜色。通常这种照明产品包括红色LED、绿色LED和蓝色LED且被称为RGB照明产品。RGB照明产品可通过闭合只有一种颜色的LED同时断开剩余颜色的LED来产生红色、绿色和蓝色。此外，RGB产品可通过同时闭合全部颜色(且大约相同强度)来产生白光。然而，白光的显色指数(CRI)由于以下事实而极低：白色是通过组合具有窄的光谱带宽的光而创建。结果是，由这种白光照明的物体不会以其天然色再现(如同由太阳光照明)。

LED还被提供作为适于发射具有宽的光谱带宽的光的白色LED且这些LED还可以具有不同色温。这些LED具有高CRI，因为其发射大的光谱带宽内的光且因此在基于LED的照明产品中使用以创建明亮的白光，所述白光可用来照明物体且以实质上物体的天然色再现物体。然而，基于LED的照明产品(基于白色LED)在不使用如减色滤光的领域中已知的彩色滤光片时不能创建彩色光束。

还提供基于RGBW LED的照明产品(其中组合多个单色LED和多个白色LED)以能够使用加法混色创建不同颜色且改善白光的CRI和效率。这是通过用多个白色LED取代多个彩色LED而实现。白色LED提供具有宽的光谱带宽的光，且由这种装置产生的白光的CRI因此由白色LED改善且还增加白光的强度。然而，缺点是，饱和颜色的强度由于这些白光较少而减小。