以發光二極體產生投射光源的裝置的製作方法

2023-05-16 21:44:56

專利名稱：以發光二極體產生投射光源的裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種光源，尤其是一種發光二極體的光源。
背景技術：
現有技術如圖1所示，現有的投射燈泡具有玻璃外殼10以及燈絲12，燈絲12通過電流而發生熱與光。這種燈泡發光效率不高且發熱量大。

發明內容
本發明的目的是提供一種以發光二極體產生投射光源的裝置，用以解決現有技術發光效率低且發熱量大等問題。本發明的目的是這樣實現的本發明以多顆發光二極體作為一次光源，利用聚光透鏡、或是聚光面鏡等一次鏡將發光二極體原始光源的分散的光線聚集，使產生平行光，再以聚光透鏡、或是聚光面鏡之二次鏡將平行光聚集投射，產生投射光源。本發明可以取代現有的照明燈泡、或是強光投影燈泡。反光面鏡可以被加入，以便將光徑轉向。螢光物質可以被加入在導光材料中，或是塗布在導光材料表面，以便將藍光、或是紫外光...等短波長光線轉換而出射白光。與現有技術相比，本發明具有發光效率高、發熱量低等優點。


圖1.現有燈泡圖2.本發明實施例一圖3.本發明實施例二圖4.本發明實施例三圖5.本發明實施例四圖6.本發明實施例五圖7.本發明實施例六圖8.本發明實施例七圖9.本發明實施例八圖10.本發明實施例九圖11.本發明實施例十圖12.本發明實施例十一圖13.本發明實施例十二組件編號表10玻璃外殼12燈絲200.投影光源系統201.202.203.發光二極體21.211.212.基材22.透鏡組23.231.232.233.透鏡24.聚光區25.焦點濾板26.針孔27.271.聚光面鏡28.白光透光板32.37.反射鏡具體實施方式
參照附圖，結合實施例，對本發明作詳細的描述。
圖2.是本發明實施例一其顯示本發明以發光二極體產生投射光源系統200的裝置是由三顆發光二極體201.202.203.安置在基材21上，其上方依序間隔設有一次鏡透鏡組22和二次鏡透鏡23射出光線穿過一次鏡以後聚焦，產生平行光或是近似平行的光源。一次鏡可以是單片透鏡、或是多片透鏡所構成的聚光透鏡組22，圖中市以兩片鏡片作為範例進行說明，再經過二次鏡透鏡23的聚焦，產生投射光，投射光具有一個光線聚光區24。
圖3.是本發明實施例二顯示將本發明以發光二極體產生投射光源之裝置投影光源系統200安置在玻璃外殼10內製作成外型與現有燈泡相同的形式，即可以配合現有系統中使用。
圖4.本發明實施例三本圖式與圖2的設計是類似的，只是圖2使用薄片型透鏡23，圖4顯示使用傳統的透鏡231。
圖5.本發明實施例四如圖2中的設計，由於透鏡組22.透鏡23的精密度、以及光線偏折所可能產生誤差，實際上光線聚焦區域為一個近似球形或是橢圓形的聚光區24，而不是理想的一個聚焦點。為了獲得精細準確的投射光源，一片具有針孔26的焦點濾板25可以被安置在聚光區24，以便取得精細準確的投射光源。針孔26的大小，依據整體所需進行設計。
圖6.是本發明實施例五基本原理與前面相同，本設計增加一片含有螢光材料的白光透光板28，其包含有螢光物質於內或塗布於表面安置於光徑中。使得原始光源或為具有短波長的發光二極體，例如藍光、藍紫光、紫光、紫外光等二極體使用時，射出光線可以激發螢光材料，使產生白光射出。
圖7.本發明實施例六在圖中顯示聚光面鏡27的使用可以將光線反射聚集投射，用以縮小產品的體積。圖式顯示發光二極體201安置在基材211上、發光二極體202安置在基材212上，依序經過一次鏡透鏡233以後產生平行光線，再經過二次鏡聚光面鏡
27，產生聚集的光線投射之。
圖8.本發明實施例七在圖中顯示現有之聚光面鏡271可以取代圖7中的薄面型聚光面鏡27，可獲得相同的效果。
圖9.本發明實施例八為了獲得精細準確的投射光源，一片具有針孔26的焦點濾板25可以被安置在聚光區24上，以便取得精細準確的投射光源。針孔26的大小，可以依據整體所需加以重新設計。
圖10.是本發明實施例九在圖中顯示三次鏡43可以被加入，用以修飾投射光源的射出光線使其更加聚集。一片反射鏡37也可以設置，並能起到調整投射光源的出射方向的作用。另外，螢光材料(圖中未表示)安置於材料中也可以塗布於反射鏡37的表面，使得具有短波長的發光二極體，例如藍光、藍紫光、紫光、紫外光等二極體使用時，出射光線可以激發螢光材料，產生白光射出。
圖11.本發明實施例十附圖中顯示一次鏡可以是凹面反射鏡32，發光二極體201.202.203.安置在基材21上，凹面反射鏡32將原始光源聚光並反射產生平行光或是近似平行光源，透過基材21。平行光經過二次鏡23聚焦產生投射光源。基材21可以以網孔形式(圖13)所示，增加光線的穿過量。
圖12.是本發明實施例十一附圖中顯示二次鏡也可以是凹透鏡232，發光二極體20安置在基材21上，通過一次鏡透鏡233將原始光源聚光反射產生平行光或是近似平行的光源。平行光經過二次鏡232發散產生投射光源，本設計的投射光具有一個虛焦點F。
圖13.是本發明實施例十二附圖11中的基材21可以是以水平、垂直交錯安置，基材21上設有發光二極體201、202、203。
綜上所述，本發明通過了對如上實施例的描述，本發明的構思已清楚地作了介紹，通過實施達到了本發明人的發明目的，使該裝置發光效率提高，並降低發光本身所產生的熱量，產業上具有較多的用途。
權利要求
1.一種以發光二極體產生投射光源的裝置，包括發光二極體、基材、一次鏡和二次鏡；其特徵在於其中多顆發光二極體(201)、(202)、(203)安置在基材(21)上，其上方依序間隔設有用於產生平行光的一次鏡和用於產生投射光的二次鏡。
2.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中上述各組件安置在玻璃外殼(10)內。
3.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中具有針孔(26)聚點濾板(25)安置在聚光區(24)內。
4.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中上方依序間隔設有一次鏡透鏡(233)和二次鏡聚光面鏡(27)、(271)。
5.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中增設有反射鏡(37)。
6.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中一次鏡是凹面反射鏡(32)。
7.如權利要求1所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中發光二極體是指藍光、藍紫光、紫光、紫外光的短波長發光二極體。
8.如權利要求7所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中螢光材料安置於導光材料內或塗布於表面。
9.如權利要求7所述以發光二極體產生投射光源的裝置，其特徵在於其中增設有白光透光板(28)，其中包含有螢光物質於內或塗布於表面。
全文摘要
本發明以發光二極體產生投射光源的裝置，屬於一種光源，用以解決現有技術發光效率低且發熱量大等問題；其以多顆發光二極體作為一次一次光源，利用一次鏡將分散的光線聚集使產生平行光線，再利用二次鏡使前述之平行光於指定區域產生投射光源，取代現有的照明燈泡、或是強光投影燈泡。反射面鏡可以被加入，以便將光徑轉向。螢光物質可以被加入於導光介質中，如此，使用短波長發光二極體時，可以出射白光。本發明適用於照明光源、裝飾光源等家用或工業用光源，以及投影機、汽車車燈等投射光源。
文檔編號F21V13/00GK1521443SQ0310392
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月28日 優先權日2003年1月28日
發明者賴國炎 申請人:賴國炎