[发明专利]包括光源、小透镜和回射器的灯具

说明书

本公开涉及一种照明装置，其包括多个光源，所述多个光源沿着光轴发射光，所述光源包含能够将光转换成其他波长的转换材料。光闸沿着所述光轴布置，并且集光器布置在所述光源与所述光闸之间。所述集光器包括多个小透镜，所述多个小透镜适于收集光并将所收集的光转换成传播通过所述光闸的多个光。光学投影系统收集所述光束的一部分，并且沿着所述光轴投射所述光束的所述部分。回射器布置在所述集光器与所述多个光源之间，并且被配置来将光的至少一部分反射回到所述光源中的至少一个的所述转换材料。

技术领域

本发明涉及投影灯具，其包括产生通过光闸发射的光的多个光源，并且其中光学投影系统沿着光轴投射光。

背景技术

为了产生与音乐会、现场表演、电视节目、体育赛事有关的各种光效和气氛灯光照明，或使其作为建筑安装设施的一部分，产生各种效果的灯具在娱乐业中得到越来越多的使用。通常，娱乐灯具产生具有一定束宽度和散度的光束，并且可例如是产生具有宽光分布的相对宽光束的柔光灯具/泛光灯具、适于将图像投影到目标表面上的轮廓灯具(profilefixture)、或能够产生用于空中光效的锐光束的混合灯具/束灯具。

发光二极管(LED)由于其相对高的效率、低的能量消耗、长的寿命和/或电子调光能力而结合灯光照明应用得到越来越多的使用。目前，在柔光灯具/泛光灯具、投影灯具和混合灯具都中使用LED。

一般来说，希望有一种具有高流明输出、还有高CRI的多色LED灯光照明产品。然而，当在通过光闸耦合光的灯具中使用LED时，这难以实现。由于光学扩展量限制，将来自无限量的光源的光组合成通过光闸耦合的光束是不可能的。这是与投影灯具相关的情况，在所述投影灯具中，图像创建对象(GOBO)被定位在光闸中/定位成靠近光闸，并且其中光学投影系统收集来自光闸的光并且适于使光闸(并且因此还有图像创建对象)在目标表面处成像。光束在通过光闸时非常窄，并且这类投影系统因此受到光学扩展量的限制。闸(通过这个闸来发射光)处的光学扩展量E＝A^*Ω具有有限开口面积A，并且成像光学器件仅收集来自有限立体角Ω的光。针对光源，可以相同方式计算光学扩展量，其中A是辐射面积，而Ω是其辐射光进入的立体角。

除了高流明输出和高CRI之外，还希望有非常紧凑的照明装置，这在更多光源被集成到同一照明装置中时是难以实现的。

在投影灯具中，光大体上被收集到产生图像处的光闸中，并且成像光学系统将所述闸投影到目标表面上。WO0198706、US6227669和US6402347公开灯光照明系统，其包括布置在平面阵列中的数个LED，其中会聚透镜被定位在LED的前面以便使光聚焦，从而(例如)照明预定区域/闸或用于将来自二极管的光耦合到光纤中。

US5309277、US6227669、WO0198706、JP2006269182A2、EP1710493A2、US6443594公开灯光照明系统，其中来自数个LED的光被引导朝向共同焦点或聚焦区域，例如，通过使LED相对于光轴倾斜(JP2006269182A2、WO0198706、US5309277)或通过使用定位在每个LED前方的单独折射构件(US6443594、US7226185B、EP1710493)来引导。

WO06023180公开投影系统，其包括具有多个LED的LED阵列，其中来自LED的光被引导朝向目标区域。LED可安装到弯曲底座的表面。

现有技术的灯具试图通过添加尽可能多的光源来增大流明输出。然而结果是，就功率消耗对光输出而言，效率非常低，因为在这种光学系统中，从根本上讲仅可能有效利用光学扩展量与成像光学器件相同或较之更小的光源。因此，如果源光学扩展量与成像系统的光学扩展量紧密匹配，那么使用多个源来增大光输出(强度/流明)并没有好处，因为光源的光学扩展量将会大于成像系统的光学扩展量并且成像系统因此不能收集光。