一種變色出光燈具的製作方法

2023-05-22 17:34:16

一種變色出光燈具的製作方法
【專利摘要】本發明適用於照明【技術領域】，提供了一種變色出光燈具，包括光源和反射器，反射器具有入光口和出光口，在入光口處設有調光稜鏡，其包括靠近反射器且成角度對接的反射面和出射面，及遠離反射器且成角度對接的第一入射面和第二入射面；由反射面和出射面構成的折面與由第一、第二反射面構成的折面相對，形成中間突出、兩邊收縮的形狀；光源包括設於第一、第二入射面的入光側的第一光源和第二光源；反射面將第一光源發出的光反射；第二入射面將來自反射面的光反射，將第二光源發出的光透射。本發明在反射器的入光口設置上述調光稜鏡，使兩種色光經同一出光口射出，解決了傳統變色燈具視覺感受不佳及發生誤判斷的問題，改善了燈具的照明和信號指示效果。
【專利說明】一種變色出光燈具
【技術領域】
[0001]本發明屬於照明【技術領域】，尤其涉及一種變色出光燈具。
【背景技術】
[0002]目前用於照明或作為信號指示的變色燈具(如彩色便攜電筒)通常設有多個出光口，每個出光口對應一種顏色的光源，使用時可根據實際需要打開某種顏色的光源，以隨機切換出光顏色。這種傳統的變色燈具存在以下不足:由於不同色光的出光口不一致，在切換光源時，切換之前的出光位置和切換之後的出光位置不同，兩種色光看似從不同的燈具發出，這種出光位置的突變極易給人眼造成不舒適之感，並且容易使被指引者做出錯誤判斷，其照明和信號指示的效果必然受到影響。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種變色出光燈具，旨在解決傳統變色燈具視覺感受不佳、指示效果差的問題。
[0004]本發明是這樣實現的，一種變色出光燈具，包括光源和反射器，所述反射器具有一入光口和一出光口，在所述入光口處設有一調光稜鏡，所述調光稜鏡包括靠近所述反射器且成角度對接的反射面和出射面，以及遠離所述反射器且成角度對接的第一入射面和第二入射面；
[0005]由所述反射面和所述出射面構成的折面與由所述第一反射面和第二反射面構成的折面相對，形成中間突出、兩邊收縮的形狀；
[0006]所述光源包括發光顏色不同的第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源分別設於所述第一入射面和第二入射面遠離所述反射器一側的入光側；
[0007]所述反射面用於將第一光源發出的光向所述第二入射面反射；
[0008]所述第二入射面用於將來自所述反射面的光向所述出射面反射，並將所述第二光源發出的光向所述出射面透射。
[0009]本發明在反射器的入光口處設置上述的調光稜鏡，使兩種不同顏色的光可以經同一出射面及出光口射出，在進行顏色切換時，兩種色光的出光位置及口徑一致，避免了傳統燈具在顏色切換時由於出光位置的突變造成的視覺感受不佳及發生誤判斷的問題，有效改善了燈具的照明和信號指示效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發明實施例變色出光燈具的第一種結構示意圖；
[0011]圖2是本發明實施例中的調光稜鏡的第一種結構示意圖；
[0012]圖3是本發明實施例變色出光燈具的工作原理圖；
[0013]圖4是本發明實施例中的調光稜鏡的第二種結構示意圖；
[0014]圖5是本發明實施例中的調光稜鏡的第二種結構的局部放大圖；[0015]圖6是本發明實施例中的調光稜鏡的第三種結構示意圖；
[0016]圖7是本發明實施例變色出光燈具的第二種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0018]以下結合具體實施例對本發明的具體實現進行詳細描述:
[0019]圖1示出了本發明實施例提供的變色出光燈具的結構示意圖，圖2示出了變色出光燈具的調光稜鏡的結構示意圖，為了便於說明，僅示出了與本實施例相關的部分。
[0020]如圖1、2，該變色出光燈具是一種可以實現兩種顏色任意切換的燈具，該燈具的殼體中I設有一反射器2，反射器2具有一入光口 21和一出光口 22。在入光口 21處設有一調光稜鏡3，在調光稜鏡3的入光側設有兩個可發出不同色光的光源，即第一光源4和第二光源5。調光稜鏡3包括靠近反射器2且成角度對接的反射面31和出射面32，以及遠離反射器2且成角度對接的第一入射面33和第二入射面34。第一光源4則設置於第一入射面33的入光側，第二光源5設置於第二入射面34遠離反射器2 —側的入光側。其中，反射面31和出射面32成角度對接，進而構成一折面，同樣，第一入射面33和第二入射面34成角度對接構成了另一折面，這兩個折面是相對的，其中間相對向外突出，兩邊相對向內收縮，使調光稜鏡3呈中間突出、兩邊收縮的形狀，即沿著反射器2的中心軸方向的縱截面類似菱形。上述反射面31可將第一光源4發出的第一種光向第二入射面34反射，具體可以是一種鏡面反射面；第二入射面34可以將來自反射面31的第一種光向出射面32反射，同時將第二光源5發出的第二種光向出射面32透射。具體可以在第二入射面34上設置一層可對第一種光進行反射，對第二種光進行透射的濾光膜層341，通過該膜層實現對不同色光進行選擇性反射和透射的功能。當然，還可以採用其他方式實現對第一種光的反射和對第二種光的透射。
[0021]如圖3，該燈具的工作原理如下:第一光源4發出第一種光，該第一種光經第一入射面33射入調光稜鏡3併到達反射面31，反射面31將第一種光向第二入射面34反射，第二入射面34將來自反射面31的第一種光向出射面32反射，該第一種光最終經過出射面32射入反射器2,其中的一部分光線經反射器2反射出去,另一部分光線直接射出。第二光源5發出第二種光，第二種光經第二入射面34射入調光稜鏡3，直接經出射面32射入反射器2，其中一部分光線經反射器2反射出去，另一部分光線直接射出。
[0022]本發明實施例在反射器2的入光口 21處設置上述的調光稜鏡3，使兩種不同顏色的光可以經同一出射面32及出光口 22射出，在進行顏色切換時，兩種色光的出光位置及口徑一致，避免了傳統燈具在顏色切換時由於出光位置的突變造成的視覺感受不佳及發生誤判斷的問題，有效改善了燈具的照明和信號指示效果。
[0023]可以理解，該調光稜鏡3還包括兩個側面35，分別介於反射面31和出射面32構成的折面和第一、第二入射面構成的折面之間，如圖2。這兩個側面35可以平行，也可以不平行，不會影響調光效果。進一步的，該調光稜鏡3的兩端可以收縮為一條線，也可以收縮為一個較窄的端面36，即反射面31和第一入射面33可以延伸至二者相交，形成一條直線(圖中未示)，也可以不相交，形成上述的端面36，稜鏡的兩個端面36同樣可以平行或不平行，不會影響調光效果。當然，兩側面35和兩個端面36均優選為相互平行，便於製造和裝配。
[0024]在本發明實施例中，調光稜鏡3可以一體成型，便於製造。還可以由兩個稜鏡(第一稜鏡301和第二稜鏡302)對接而成。如圖4、5，其中，上述的反射面31和第一入射面33即為第一稜鏡301的一組相對的面，出射面32和第二入射面34即為第二稜鏡302的一組相對的面。同時，第一稜鏡301還具有第一底面3011，第二稜鏡302具有第二底面3021，第一底面3011和第二底面3021的形狀和大小相同，兩底面對接後形成一完整的調光稜鏡3。並且，在兩底面之間會形成一狹窄的空隙303。
[0025]這種組合結構的調光稜鏡較一體成型的稜鏡具有更高的光能利用率，詳述如下:第二光源5發出的光射入調光稜鏡3後，會有少部分發散角較大的光線到達第二底面3021，若該稜鏡為一體結構，則光線會直接向上傳播而射入反射面31，這部分光線無法射出燈具，由於第二底面3021及空隙303的存在，會有部分光線在第二底面3021處發生全反射，進而被反射到出射面32，使這部分光線得以有效利用，進而提高了光能的利用率。
[0026]作為本實施例的進一步改進，可以對第一底面3011和第二底面3021的傾斜角度進行限定，使射到第二底面3021上的光線中有更多的光線能夠發生全反射。具體的，第一底面3011和第二底面3021可以相對反射器2的中心軸呈一定角度，且第一底面3011和第二底面3021與中心軸的距離沿著反射器2的出光方向逐漸增大，沿著出光方向背離反射器2的中心軸向外傾斜，相比於兩底面平行於中心軸的情況，光線入射到第二底面3021的入射角較大，發生全反射的光線更多。
[0027]優選的，該傾斜角度可以為15±3°，並進一步優選為15°。若該角度過小，則不易發生全反射，角度增大雖然更容易發生全反射，但會減小第二入射面34的面積，也會減少第二種光直接到達出射面32的光線，同樣不利於光線的輸出。
[0028]另外，還可以在第二底面3021上設置一層對第一種光透射，對第二種光反射的光學膜層3022，如圖6。這樣，第二種光中發散角較大的部分射到第二底面3021上時，可以被光學膜層3022反射至出射面32。當然，第一底面3011和第二底面3021仍優選相對於反射器2的中心軸傾斜，以保證第二底面3021能夠更好的將第二種光反射至出射面32。
[0029]進一步的，本發明實施例中的第一光源4與第一入射面33之間的距離可以小於第二光源5與第二入射面34之間的距離。因為第一種光在調光稜鏡3中的傳播路徑較第二種光在調光稜鏡3中的傳播路徑長，傳播路徑越長，光束的發散程度越大，因此，第一種光和第二種光到達出射面32的光斑大小和出射角可能因此而出現差異，對第一光源4和第二光源5的位置進行上述設計後，可以在一定程度上解決上述問題。
[0030]在本發明實施例中，反射器2的結構可以根據實際所需的光束形狀確定，具體可以是圓形的，出射光為圓形光束，較適用於信號燈。當然還可以是方形或條形等，此處不必嚴格限制。
[0031]在本發明實施例中，第一光源4和第二光源5可以是任意兩種不用顏色的光源，由於不同顏色的光在同一介質中的折射率不同，因此，根據實際需要的顏色對調光稜鏡的各光學面的結構進行進一步的限定，可以達到兩種色光以同角度出射的目的，進而改善傳統變色燈具由於不同色光的出射角不同導致的視覺效果及照明和信號指示效果差的缺陷。
[0032]本發明實施例針對第一光源4是紅色光源，第二光源5是綠色光源的情況對調光稜鏡的結構進行進一步限定。如圖7，出射面32與第一入射面33平行，二者與反射器2的中心軸所成的銳角α I和α 2均為75°，反射面31與中心軸所成的銳角α 3為68°，第二入射面34與中心軸所成的銳角α4為77°。即，反射面31和出射面32的夾角為143°，第一入射面33和第二入射面34的夾角為152°。以上是根據紅光和綠光在調光稜鏡3中的折射率進行的設計，通過對各光學面的傾斜角度進行上述設計後，紅光經過傳播路徑(第一入射面33-反射面31-第二入射面34-出射面32)後的出射角，與綠光經過傳播路徑(第二入射面34-出射面32，或第二入射面34-第二底面3021-出射面32)後的出射角一致。當然，本實施例不必嚴格局限於上述角度，各角度在±2°的範圍內可調。經過上述設計後，解決了由於不同色光的出射角不同造成的視覺效果及照明和信號指示效果差的問題。
[0033]當然，本發明實施例中的第一、第二入射面和反射面31及出射面32的傾斜角度不局限於上述角度，在實際製造時，可以根據預設的出光顏色對上述角度進行合理設計，以達到出光角度一致的目的。
[0034]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種變色出光燈具，包括光源和反射器，所述反射器具有一入光口和一出光口，其特徵在於，在所述入光口處設有一調光稜鏡，所述調光稜鏡包括靠近所述反射器且成角度對接的反射面和出射面，以及遠離所述反射器且成角度對接的第一入射面和第二入射面； 由所述反射面和所述出射面構成的折面與由所述第一反射面和第二反射面構成的折面相對，形成中間突出、兩邊收縮的形狀； 所述光源包括發光顏色不同的第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源分別設於所述第一入射面和第二入射面遠離所述反射器一側的入光側； 所述反射面用於將第一光源發出的光向所述第二入射面反射； 所述第二入射面用於將來自所述反射面的光向所述出射面反射，並將所述第二光源發出的光向所述出射面透射。
2.如權利要求1所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述調光稜鏡為一體結構。
3.如權利要求1所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述調光稜鏡由第一稜鏡和第二稜鏡對接而成，所述反射面和所述第一入射面為所述第一稜鏡的一組相對面，所述出射面和所述第二入射面為所述第二稜鏡的一組相對面； 所述第一稜鏡和第二稜鏡還分別包括第一底面和第二底面，所述第一底面和第二底面相對接，並在第一底面和第二底面之間形成一空隙。
4.如權利要求3所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述第一底面和第二底面相對所述反射器的中心軸傾斜，且與所述中心軸之間的距離沿著反射器的出光方向逐漸增大。
5.如權利要求4所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述第一底面和第二底面相對所述中心軸的傾斜角度為15±3°。
6.如權利要求4所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述第二底面設有對所述第二光源發出的光進行反射、對所述第一光源發出的光進行透射的光學膜層。
7.如權利要求1所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述第一光源與第一入射面之間的距離小於所述第二光源與第二入射面之間的距離。
8.如權利要求1至7任一項所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述第一光源為紅色光源，所述第二光源為綠色光源。
9.如權利要求8所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述出射面與第一入射面相互平行，且與所述反射器的中心軸所成的銳角為75±2° ； 所述反射面與所述中心軸所成的銳角為68±2° ； 所述第二入射面與所述中心軸所成的銳角為77±2°。
10.如權利要求9所述的變色出光燈具，其特徵在於，所述出射面及第一入射面與所述反射器的中心軸所成的銳角均為75° ; 所述反射面與所述中心軸所成的銳角為68° ; 所述第二入射面與所述中心軸所成的銳角為77°。
【文檔編號】F21L4/00GK103511841SQ201210215605
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月27日 優先權日:2012年6月27日
【發明者】周明傑, 黃俊暉 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司