[发明专利]改进性能的聚光灯

说明书

背景技术

发光二极管(LED)技术相比起传统的白炽灯或卤素灯来在效率和使用寿命上体现了优势。典型的LED灯的设计方法使用了平面阵列的LED，其具有一个或多个准直光学系统以实现期望的光度分布。许多用作抛物型含铝反射器(PAR)灯替代物的LED灯，与他们所要替代的传统的灯相比，不能满足给定的正面区域的光度性能，特别是对于需要特别高的峰值亮度的应用，诸如PAR64飞机着陆灯或娱乐舞台灯。

发明内容

代替可能通常用作PAR灯替代物的简单的朝前面对的平面阵列，本发明使用封装深度以增加总的峰值亮度。一层或多层的LED照射进入椭圆反射镜的阵列中。每个椭圆反射镜具有在一个焦点上的LED并且与准直光的更大的抛物线反射镜共用第二焦点。得到的系统在抛物线反射镜的中心处有一个洞，具有或没有准直光学系统的附加的多层LED放置在该洞中以进一步增加系统的亮度。这个构造允许通过改变LED的种类或数量，椭圆、抛物线和准直光学系统的焦距来为应用(波长、峰值亮度和光束发散)调整分布。

本发明的一个方面，为了更高的功率应用，LED被分离以将热量负载散布到更大的表面面积上。

本发明的另一个方面，通过用红外(IR)LED代替一些可见光LED并改进驱动电子装置以单独地控制这些IR LED，来提供在相同的占地面积内的双模式能力。

本发明的又一个方面，系统通过适当地设置各种不同的带颜色的LED(例如红色、绿色、蓝色、琥珀色和/或白色)和用于每组带颜色的LED的单独的驱动电子装置以允许颜色混合，来提供各种不同的颜色输出。

附图说明

本发明的优选和替换性实施例将在下面参照附图详细描述：

图1描述了根据本发明的一个实施例形成的灯组件的透视图；

图2描述了图1中示出的灯组件的分解视图；

图3是图1示出的灯组件的横截面图；

图4-6是图1示出的灯组件的部件的透视图；和

图7是示出了图1示出的灯组件的光产生和反射的光线图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例形成的灯组件30的透视图。比起由具有相当的前部尺寸的传统的发光二极管(LED)组件产生的光来说，该灯组件30能够产生更大的光强度。灯组件30包括壳体34，其一端被透镜58盖住。在壳体34内部是大的抛物线型反射镜36和多个具有椭圆型反射镜和/或抛物线型反射镜的LED层40、42、44。由LED产生的光或者直接穿过大的抛物线型反射镜36的端部或者大的抛物线型反射镜36准直从椭圆型反射镜接收的光。

图2示出了灯组件30的分解图。在这个实施例中，灯组件30包括三个LED层40、42、44。第一和第二LED层40、42都是环形的，第三LED层44的尺寸适合配装在第二LED层42的开口内。第一LED层40经由第一壳体部分50和第二壳体部分52在壳体34内被保持在适当位置。第二和第三LED层42、44在第二壳体部分52和第三壳体部分54之间被保持在适当位置。不同的壳体部分50、52、54根据应用的热、密封或振动要求而通过合适的方式(紧固件、粘合剂和/或相当的材料)紧固在一起。在一个实施例中，当组件由提供显著的夹紧力以增强热性能的紧固件组合时，部分50、52、54一个接一个的连接在一起。

透镜58将抛物线型反射镜36固定在第一壳体部分50内。透镜58可以以很多方法连接至第一壳体部分50，例如螺接在第一部分50和透镜38的相对表面上或环氧树脂或其他的相当的紧固件。

图3示出了在图1和2中示出的灯组件30的横截面图。抛物线型反射镜36包括第一和第二开口端。第一开口端具有比第二开口端更大的直径。第一开口端包括环绕开口的环状凸缘60。凸缘60与形成在第一壳体部分50的第一开口端处的环状平台61接触。透镜58，当连接到第一壳体部分50时，通过在凸缘60上施加压力将抛物线型反射镜36固定在适当位置。抛物线型反射镜36设置在第一壳体部分50内形成的空腔中。第一壳体部分50也包括第一和第二开口端，其中第一开口端具有比抛物线型反射镜36的第一开口端稍微大一些的直径，并且第二开口端具有比抛物线型反射镜36的第二开口端稍微大一些的直径。