用于非成像光照應用的光學變焦組件和使用光學變焦組件的照明器的制作方法

專利名稱：用于非成像光照應用的光學變焦組件和使用光學變焦組件的照明器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及人造光或光照的創建，并且特別地涉及一種用于非成像光照應用的光學變焦組件和使用控制光能分布的該光學變焦組件的照明器。
背景技術：
關于非成像光照應用，不斷增長的對環境和可持續性的承諾反映在從燈絲和高強度放電燈到發光二極管(LED)的轉變中。與燈絲和高強度放電燈相對照的是，LED解決方案包括LED芯片封裝，這些封裝典型地每封裝包含多個LED芯片。這些LED芯片封裝在封裝本身中具有相對簡單的光學器件，其使得輔助光學器件系統成為必要以便提供任何需要 的顏色混合、準直、變焦或者其他光束成形。照明源的近來的變化使得新的變焦透鏡成為必要，這些變焦透鏡考慮了包括溫度和光譜的LED照明源的獨特性質。

發明內容
有利的是實現一種用于非成像光照應用的光學變焦組件以及使用該光學變焦組件的照明器。在LED光源具有特定的顏色混合和準直要求的情景中，同樣希望的是允許實現一種控制光能分布的固態解決方案。為了更好地解決這些關切中的一個或多個，在本發明的一個方面中，給出了光學變焦組件的一個實施例，其具有向光導體提供光的發光二極管芯片，該光導體具有允許光的混合的多個傳輸路徑。收集器透鏡與光導體串行且同軸地設置到接收自光導體的混合的光。包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡的變焦子組件可相對于光學透鏡同軸移動，以便創建具有通過所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距控制的發散剖面的光束。此外，為了更好地解決前面提及的關切中的一個或多個，在本發明的一個方面中，給出了照明器的一個實施例，其可以提供用于各種不同的應用的完整照明器具。本發明的這些和其他方面根據以下描述的實施例將是清楚明白的，并且將參照所述實施例進行闡述。


為了更完整地理解本發明的特征和優點，現在與附圖一起參照本發明的詳細描述，其中不同圖中的相應附圖標記指代相應的部分并且其中
圖I為結合了依照本文給出的教導的光學變焦組件的照明器的一個實施例的透視圖； 圖2為圖I中所繪照明器的透視圖，其部分被剖開以便更好地揭示內部部件；
圖3為進一步詳細地示出最初在圖I和圖2中示出的光學變焦組件的嵌套陣列的透視
圖4為光學變焦組件的一個實施例的正視 圖5為圖4中所示光學變焦組件的橫截面視圖；圖6和圖7為圖4中所示光學變焦組件的不同的有利位置的俯視 圖8-10為光通過光學變焦組件的一系列透鏡傳播的一個實施例的側視 圖11-13為光通過光學變焦組件的一系列透鏡傳播的另一個實施例的側視 圖14為光學變焦組件的角度與變焦 行程關系的曲線 圖15為代表LED準直光學器件模塊的優化基線強度的強度與垂直角度關系的曲線以及
圖16為代表LED準直光學器件模塊的圓形分隔堆積陣列的基線強度的強度與垂直角度關系的曲線圖。
具體實施例方式盡管在下文中詳細地討論了本發明的各個不同實施例的形成和使用，但是應當理解的是，本發明提供了可以包含在各種各樣的特定情景中的許多適用的發明構思。本文討論的特定實施例僅僅說明了做出和使用本發明的特定方式，并且沒有對本發明的范圍劃界。首先參照圖I至3，其中描繪了依照本文給出的教導的照明器的一個實施例，該照明器示意性地被圖示并且總體上指定為10。外殼12適于容納框架14和光學變焦組件，這些光學變焦組件共同編號為16并且由框架14固定在外殼12內。框架14包括基座18，一系列平臺20、22、24，以及通過諸如支柱28之類的一系列軸向支柱互連的端件26。光學變焦組件16包括各個光學變焦組件16-1、16-2和16-3。也安裝到基座18并且封入外殼12中的散熱器子組件30吸收并且驅散由光學變焦組件16產生的熱量。在一個實施例中，散熱器子組件30包括幾乎靜音的風扇，這些風扇為包括光學變焦組件16的內部部件提供強制空氣冷卻。外殼12通過旋轉連接到支撐結構33的軛32裝配到合適位置。位于整個框架14中的電子器件子組件34向照明器10提供機動化移動和電子器件。電子器件子組件34可以包括多個板載處理器，這些處理器提供診斷和自校準功能以及內部測試例程和軟件更新能力。照明器10也可以包括任何其他需要的電子器件，例如到電源的連接。如圖所示，可以包括一個或多個結束透鏡36以便添加端部效應。光學變焦組件16設置在單層緊密堆積裝置38中，光學變焦組件16-1至16_3位于三角形定位中，其中每個光學變焦組件16的側面和定位成與另一個光學變焦組件16接觸的邊緣或側面接觸。應當理解的是，雖然描繪了具有一定數量和位置的光學變焦組件16的特定聚類或嵌套，但是在本文給出的教導內光學變焦組件16的數量和定位可以變化。應當理解的是，光學變焦組件16模塊可以以不同于圖1-3所示的陣列布置。在陣列中可以利用任意數量的光學變焦組件，并且該陣列可以采取不同的形式，包括提供光學變焦組件之間的緊密接觸的那些形式以及提供光學變焦組件之間的空間的那些形式，甚至提供其組合的那些形式。而且，光學變焦組件16可以以有角度的方式、以線性移位或者其組合而被布置。圖4至7以附加的細節繪出了光學變焦組件16-1。LED芯片封裝40提供光源并且包括以陣列42布置在單個細長基座構件44上的多個彩色LED芯片G、R、B、W，其可以包括提供接合引線(未示出)。如圖所示，LED芯片G、R、B、W被定位成相對于光學變焦組件16-1提供希望的角度發射模式以便提高顏色混合。然而，應當理解的是，取決于應用，LED芯片G、R、B、W可以以其他類型的陣列布置。陣列42的LED芯片G、R、B、W包括分別發射綠色、紅色、藍色和白色光的常規綠色、紅色、藍色和白色LED芯片。這樣的LED芯片有利于高效地注射到光學變焦組件16-1中并且強烈地增強顏色混合。如圖所繪，為了進一步增強由LED芯片封裝產生的白色光的質量，利用包括一個紅色LED芯片(R)、一個綠色LED芯片(G)、一個藍色LED芯片(B)和一個白色LED芯片(W)的四LED芯片。然而，可以設想的是，隨著LED芯片設計的進步，不同數量的LED芯片和/或不同顏色的LED芯片可以用在陣列中以便優化由LED芯片封裝40產生的光的質量。舉例而言，在一個實施例中，利用包括一個紅色LED芯片(R)、一個綠色芯片(G)、一個藍色LED芯片(B)和一個琥珀色LED芯片(A)的四LED芯片。舉另外的實例而言，在另一個實施例中，利用包括一個紅色LED芯片(R)、兩個綠色芯片(G l，G2)和一個藍色LED芯片(B)的四LED芯片。可以進一步設想的是，低功率和高功率LED芯片二者都可以用在LED芯片封裝40中。在本文給出的教導的一個實施例中，耦合到平臺20的細長基座構件44可以包括例如由塑料或陶瓷制成的、包封硅基臺(submount)設置于其上的金屬散熱器的電絕緣外殼。金屬散熱器向設置于其上的LED芯片封裝40提供散熱。進一步的散熱由散熱器子組件30提供，如所提到的，該散熱器子組件包括鄰近金屬散熱器供應強制空氣冷卻的幾乎靜音的風扇。細長基座構件44可以進一步包括弓丨線，這些引線通過外殼與金屬散熱器和LED芯片G、R、B、W電隔離。接合導線將LED芯片G、R、B、W電連接到引線。光學變焦組件16-1包括光導體46、收集器透鏡48和變焦子組件50。光導體46從平臺20延伸并且通過平臺22、24。耦合軸環52和密封將收集器透鏡48固定到光導體46。如圖所示，基礎構件56、58結合垂直支撐60、62維持耦合軸環52的位置并且通過緊固件64、66固定到那里。變焦子組件50被定位成如箭頭78所示與收集器透鏡48成可變間隔的關系，并且可相對于其同軸移動。耦合到支柱28的延伸臂70支撐變焦子組件50并且變焦子組件50通過固定軸環72、74而與其耦合。如圖所示，可變空間78或距離通過由線性致動器對延伸臂70的致動而調節，所述線性致動器可以包括例如由伺服馬達致動的螺紋驅動軸。延伸臂70的這樣的移動由箭頭76繪出，其移動與可變間距或空間78的變化相應。其他類型的致動器也處于本文給出的教導內。取決于應用，這樣的致動器包括但不限于電動伺服馬達、氣動或者液壓致動器或者甚至人工操作的致動器。如下文中將進一步詳細地討論的，這些相同類型的致動器可以用來控制變焦子組件50內的光學透鏡的單獨的移動。用于照明器10的控制系統可以能夠獨立于監督控制臺而操作或者甚至是自由運行的(如果希望這樣的話)，以便在兩個行進程度之間振蕩。在一個操作實施例中，具有所述光學變焦組件的照明器10形成自動化多參數照明陣列的一部分，提供遠程控制的和協調的方位與高度調節以及光控的光束呈現。光導體46在第一端80具有截面面積為^ir12的輸入孔徑82，其中半徑為r1;并且在第二端84具有第二截面面積為^ir22的輸出孔徑86，其中半徑為r2。光導體46疊加在LED芯片封裝40和LED芯片G、R、B、W上，以便接收來自輸入孔徑82處的源的光并且將光輸送至輸出孔徑86。第一截面面積^ir12可以基本上等于第二截面面積^ir22,從而輸入孔徑82和輸出孔徑86具有基本上相等的直徑并且λ可以等于r2。可替換地，第一截面面積可以逐漸減少到第二截面面積nr22，其中大于r2。作為另一種可替換方案，第二截面面積nr22可以逐漸減少到第一截面面積^!^^，其中^大于^。可以是圓柱形壁部分或者不規則壁或者錐形壁的部分的壁部分88將輸入孔徑82與輸出孔徑86連接，并且可以包括通常形成圓柱的旋轉表面。壁部分88包括限定多個傳輸路徑的反射材料，從而允許混合內部空間102內的從輸入孔徑82到輸出孔徑86的光。在一種實現方式中，壁部分88可以是將輸入孔徑82與輸出孔徑86連接的用于混合光的壁裝置。光導體46的長度J1由與混合光源發射的光有關的設計參數確定。此外，光導體46的長度J1沿著光導體32的縱向或者中心光軸測量，該縱向或者中心光軸在一個實施例中基本上與LED芯片封裝40的水平軸正交。套管100連接到LED芯片封裝40或者簡單地說LED芯片40，并且關于光導體46定位，使得圓環域位于其間。而且，在一個實施例中，光導體46的縱軸與套管100的縱軸對 準。可以是例如O形環密封的密封位于圓環域上端的套管100與光導體46之間。軸環可以位于圓環域的下端并且設置在光導體46周圍以便在那里形成密封。然而，應當理解的是，代替或者附加于所述密封和軸環的是，可以使用可替換的密封技術。支撐結構104可以耦合到基座14以便容納并且支撐光導體46和套管100。特別地，肩環可以容納套管100。密封墊片可以將支撐結構104密封到LED芯片封裝40并且緊固件112、114將支撐結構104與其耦合。熱傳導路徑存在于LED芯片40與套管100之間以便提供散熱。在一個實施例中，收集器透鏡48與光導體46的中心光軸串行且同軸地設置在光導體46的輸出孔徑86處。關于收集器透鏡48，主體120可以包括球形或非球形表面122、124。在該實施例中，收集器透鏡48具有供應光的聚集的幾何結構，可以包括由柱狀透明低傳輸損耗電介質材料制成的反射材料126。應當理解的是，其他幾何結構處于本文給出的實施例中。在一種實現方式中，變焦子組件50包括位于外殼142內的一個或多個光學透鏡130、132，該外殼具有與光導體46的中心光軸對準的孔徑。這些透鏡可以與該中心光軸串行且同軸。變焦子組件50可相對于光學透鏡130、132同軸地移動。變焦子組件50從來自收集器透鏡48的混合的、聚集的光形成光束。如下文中將進一步詳細地討論的，光束具有通過所述一個或多個光學透鏡132、130與收集器透鏡48之間的可變間距控制的發散剖面。如圖所示，進入外殼142的光在結束透鏡36的平面146處出射之前穿過光學透鏡130的表面134、136和光學透鏡140的表面138、140。應當理解的是，取決于特定的應用，表面134-140可以具有類似或不同的曲率。此外，光學透鏡130、132之間的間距將取決于應用。而且，變焦子組件50可以包括用于相對于彼此重新定位光學透鏡130、132的各種不同的機械設備。在該實現方式中，不僅光學透鏡130、132之間的間距變化，而且變焦子組件50與收集器透鏡48之間的間距也變化。圖8-10繪出了穿越光學變焦組件16-1的多個光束。首先參照作為圖4和圖5的一個操作實施例的圖8，可以為光混合棒或光管的光導體46均勻化通過光源在其中傳輸的光管束(bundle) 150。光管束150的強度質心以縱向的方式在與中心光軸154—致的方向上從輸入孔徑82移動到輸出孔徑86。沿著光導體46設置的反射材料的反射表面包括相對于從中通過的光的移動的縱向或軸向方向垂直或傾斜的表面法線。反射材料供應諸如通路152之類的通路，所述通路用于光束行進并且從而彼此混合。如先前所提到的，LED芯片(G，R，B, W)可以具有至少部分朝向光導體46的內部空間102的取向方向以便發起所述反射和混合。更特別地，光導體46提供由統稱為光管束150的多個光束穿越的多個通路152。所述多個通路152混合接收的光束并且使得光管束150的強度質心以縱向方式從輸入孔徑82移動到輸出孔徑86。然后,光管束150離開光導體46并且在存在于表面124之前在表面122處進入收集器透鏡48。在一個實施例中，收集器透鏡48可以允許實現收集器透鏡48內的單次反射、準直傳輸。在收集器透鏡48處，光管束150被聚集，因此在表面124的出口處，光管束150被變換成聚集的光管束158。聚集的光管束158的混合的聚集光穿越距離Cl1，該距離是收集器透鏡48與光學透鏡130之間的間隔。在該圖中，變焦子組件50的定位·由變焦子組件50的外殼142的加括號的位置表示。聚集的光管束158入射到光學透鏡130的平坦表面134上，該光學透鏡被描繪成輔助收集器透鏡。在光學透鏡130處，聚集的光管束158在經由那里穿過從表面134到達表面136時進一步被聚集。由變焦子組件內光管束160表示的該光管束然后穿越距離d2，該距離表示處于變焦子組件150內的光學透鏡130、132之間的距離。變焦子組件內光管束160穿過被描繪成準直透鏡的光學透鏡132的表面138、140。然而，應當理解的是，取決于應用，光學透鏡130和132可以具有與本實施例中描繪的功能不同的功能。于是，出現光管束的準直的傳輸以便從那里產生基本上均勻的光瞳或光束162,其具有由所述一個或多個光學透鏡130、132和收集器透鏡48之間的可變間距屯、d2控制的發散剖面148。換言之，可變間距Clpd2控制變焦。應當理解的是，圖I至8中所示LED準直光學器件模塊的構造可以變化。例如，光導體46和收集器透鏡48可以整體地形成或接合在一起以便形成整體單元。在哪一種情況下，這兩個部件仍然稱為光導體46和收集器透鏡48。諸如特定于應用的特性和成本之類的因素可以確定優選的構造技術。然而，應當理解的是，光導體并不限于圓柱形壁部分。光導體也可以包括創建不同的壁部分和對應的內部空間的非圓柱形狀。舉例而言，光導體可以包括有小面的壁部分，該壁部分具有6個側面。另外舉例而言，光導體可以包括具有8個側面的壁部分。換言之，光導體可以包括任意數量的側面或小面并且它可以進一步包括圓形或圓柱形壁部分。而且，如先前所討論的，光導體可以是錐形。供光學變焦組件16使用的光導體46的其他實施例處于本文給出的教導內。如先前所討論的，光導體46可以采取各種各樣的形狀。除了具有各種各樣的形狀之外，光導體46可以為例如管狀或具有側壁的混合管狀、棒、其中具有主體的管狀或者其組合。類似于光導體46，收集器透鏡48的主體可以具有各種各樣的形式，包括例如具有側壁的主體、為具有壁部分和反射材料的固體構件的主體、具有側壁構件以及設置其中的具有壁部分和反射材料的固體構件的主體，或者其組合。同樣地，如所提及的，光學透鏡130、132的構造和放置可以類似地變化。現在參照圖9，光學變焦組件50的光學透鏡130、132被移動得相互更靠近。特別地，輔助收集器透鏡130和變焦透鏡132 —致地移向收集器透鏡48，使得收集器透鏡48與輔助收集透鏡130之間的可變間距Cl1減小并且輔助收集器透鏡48與變焦透鏡132之間的可變間距d2保持不變。如圖所示，光管束150在其穿過光導體46時被混合并且然后在收集器透鏡48處被聚集。混合的聚集光158入射到輔助收集器透鏡130的平坦表面134上并且在從那里穿過時進一步被聚集。然后，光管束160在作為具有發散剖面148的光束162離開之前穿越距離d2并且穿過變焦透鏡142。如將會指出的，發散剖面148由所述一個或多個光學透鏡130、132和收集器透鏡 48之間的可變間距屯、d2控制。在該實施例中，圖9中的發散剖面148大于圖8中的發散剖面148，因為可變間距Cl1減小了。當所述一個或多個光學透鏡130、132和收集器透鏡48之間的可變間距Clpd2減小時，光束162的發散剖面148變寬。例如，光學變焦組件16-1從圖8到圖9致動。另一方面，當所述一個或多個光學透鏡130、132和收集器透鏡48之間的可變間距Clpd2增大時，光束162的發散剖面148變窄。例如，光學變焦組件16-1從圖9到圖8致動。在圖10中，收集或收集器透鏡48被定位成盡可能靠近光導體46，并且類似地，收集器透鏡48、光學透鏡130和光學變焦透鏡132被定位成盡可能靠近以便在緊體積內形成嵌套排列。在該實施例中，當透鏡48、130、132之間的距離被最小化時，折射效應導致最大化光束162的發散剖面148的凈效應。圖10繪出了其中調節可變間距屯、d2 二者的實例。這通過變焦子組件50的致動以調節可變間距Cl1和變焦子組件50內的內部致動以調節可變距離(12來實現。應當理解的是，通過光學器件鏈的發散剖面148的發散量取決于透鏡48、130、132的表面之間的分離的距離以及透鏡48、130、132本身的組成。而且，光束穿過透鏡系列的演變和行為由斯涅爾定律(Snell’ s Law)支配，依照該定律，從空氣傳遞到玻璃或者更一般地說從更致密的介質傳遞到較不致密的介質的光線被折射離開表面法線。在所示實施例中，給定光學器件的動力學，當透鏡48、130、132 —起被定位成更靠近時，發散剖面148增大。換言之，當透鏡48、130,132之間的間隔大體上增大時，發散剖面148通常減小。圖11和圖12繪出了穿越光學變焦組件16的另一個實施例的多個光束150。在該實施例中，包括在該實施例中具有表面172、174的單個變焦透鏡170的變焦子組件50具有相對于收集器透鏡48的可變間距屯。如通過比較圖11和圖12所示，收集器透鏡48與變焦透鏡170之間的可變間距Cl1選擇性地被控制和減小以便增大光束的發散剖面148。應當理解的是，可變間距Cl1可以通過增大距離Cl1以便減小光束178的發散剖面176而選擇性地被控制。應當理解的是，變焦子組件50可以在其中包括任意數量和排列的光學透鏡，使得可變間距(V"dn被創建以便提供像所需要的那樣魯棒的光學器件鏈和發散剖面148。而且，變焦子組件50內的光學透鏡的形式和功能也可以隨著應用而變化。圖13繪出了穿越光學變焦組件16的另一實施例的多個光束。如圖所示，與圖12相比，光學透鏡170具有不同的內部光學屬性。這導致光學透鏡170內的不同收集模式，并且也導致光束178的不同發散剖面176。現在將給出和討論從建模原型光學變焦裝置獲得的實驗結果。圖14繪出了代表用于單層緊密堆積裝置的基線強度的角度與變焦行程關系的曲線圖。在這里，光入射的垂直角度以度數表示，并且變焦行程以毫米表示，使得如線190所示角度為變焦行程的函數。圖15繪出了具有分布192的照度圖并且圖16示出了該照度圖沿著X軸具有分布194的截面或切片。
盡管已經參照說明性實施例描述了本發明，但是本說明書并不預期在限制意義上進行解釋。當參照說明書時，所述說明性實施例以及本發明的其他實施例的各種不同的修改和組合對于本領域技術人員將是清楚明白的。因此，預期的是所附權利要求涵蓋任何這樣的修改或實施例。
權利要求
1.一種光學變焦組件，包括 發光二極管芯片，其提供多個光源； 光導體，其具有輸入孔徑和輸出孔徑，該光導體用于在輸入孔徑處接收光并且通過那里沿著中心光軸將光傳播到輸出孔徑，該光導體提供與中心光軸交叉的多個傳輸路徑并且允許混合接收自所述多個光源的從輸入孔徑到輸出孔徑的光； 收集器透鏡，其與中心光軸串行且同軸地設置在輸出孔徑處，該收集器透鏡聚集接收自光導體的混合的光； 變焦子組件，其包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡，該變焦子組件可相對于光學透鏡同軸地移動，該變焦子組件從接收自收集器透鏡的混合的聚集的光形成光束；并且 所述光束具有由所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距控制的發散剖面。
2.如權利要求I所述的光學變焦組件，其中當所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距減小時，光束的發散剖面變寬。
3.如權利要求I所述的光學變焦組件，其中當所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距增大時，光束的發散剖面變窄。
4.如權利要求I所述的光學變焦組件，進一步包括用于使所述一個或多個光學透鏡與中心光軸相對同軸地移動的線性致動器。
5.如權利要求4所述的光學變焦組件，其中線性致動器包括由伺服馬達致動的螺紋驅動軸。
6.如權利要求I所述的光學組件，其中光導體具有圓柱形形式。
7.如權利要求I所述的光學組件，其中光導體具有錐形形式。
8.如權利要求I所述的光學組件，其中收集器透鏡具有球形形式。
9.如權利要求I所述的光學組件，其中所述一個或多個光學透鏡包括輔助收集器透鏡。
10.如權利要求I所述的光學組件，其中所述一個或多個光學透鏡包括至少一個變焦透鏡。
11.如權利要求I所述的光學組件，其中光導體的縱軸基本上與發光二極管芯片的水平軸正交，該發光二極管芯片在輸入孔徑處提供光。
12.如權利要求I所述的光學組件，其中光導體和收集器透鏡整體地形成。
13.如權利要求I所述的光學組件，其中光導體和收集器透鏡單獨地形成并且耦合在一起。
14.一種用于控制光學變焦的方法，包括 提供具有中心光軸的光導體和在那里與中心光軸串行且同軸地設置的收集器透鏡；提供包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡的變焦子組件，該變焦子組件可相對于光學透鏡同軸地移動； 經由通過光導體沿著中心光軸傳播而混合光； 在收集器透鏡處聚集接收自光導體的混合的光；以及 通過改變所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的間距來控制在變焦子組件處接收的混合的聚集的光的發散剖面。
15.如權利要求14所述的方法，其中控制混合的聚集的光的發散剖面進一步包括利用所述一個或多個光學透鏡的線性致動調節所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的間距。
16.如權利要求14所述的方法，進一步包括通過減小所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距而使混合的聚集的光的發散剖面變寬。
17.如權利要求14所述的方法，進一步包括通過增大所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距而使混合的聚集的光的發散剖面變窄。
18.—種光學變焦組件，包括 光導體，其具有中心光軸； 收集器透鏡，其與中心光軸串行且同軸地設置在光導體處； 變焦子組件，其包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡，該變焦子組件可相對于光學透鏡同軸地移動；并且 變焦子組件包括用于改變所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的間距的裝置，其中在光導體處接收的光經由通過光導體沿著中心光軸傳播而混合，收集器透鏡處接收自光導體的混合的光被聚集，并且變焦子組件處接收的混合的聚集的光的發散剖面由所述用于改變間距的裝置控制。
19.如權利要求18所述的方法，其中用于改變所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的間距的裝置減小以使混合的聚集的光的發散剖面變寬。
20.如權利要求18所述的方法，其中用于改變所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的間距的裝置增大以使混合的聚集的光的發散剖面變窄。
21.一種照明器，包括 基座； 多個光學變焦組件，其分別設置在基座上以便提供光束，所述多個光學變焦組件中的每一個包括 光導體，其具有中心光軸， 收集器透鏡，其與中心光軸串行且同軸地設置在光導體處，以及變焦子組件，其包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡，該變焦子組件可相對于光學透鏡同軸地移動， 所述光束具有通過所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距控制的發散剖面；以及 外殼，其適于容納基座和所述多個光學變焦組件。
22.如權利要求21所述的照明器，其中所述多個光學變焦組件被布置成使得照明器發射的光束形成單個均勻光瞳。
全文摘要
本發明公開了一種用于非成像光照應用的光學變焦組件(16)和使用光學變焦組件的照明器(10)。在一個實施例中，發光二極管芯片(40)向光導體(46)提供光，該光導體具有允許光的混合的多個傳輸路徑。收集器透鏡(48)與光導體串行且同軸地設置到接收自光導體的混合的光。包括與中心光軸串行且同軸地定位的一個或多個光學透鏡的變焦子組件(50)可相對于收集器透鏡同軸移動，以便創建具有通過所述一個或多個光學透鏡與收集器透鏡之間的可變間距控制的發散剖面的光束。
文檔編號F21V14/06GK102959326SQ201180034028
公開日2013年3月6日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年7月9日
發明者R.K.斯蒂勒, J.A.阿達姆斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司