專利名稱:變色燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具，特別涉及一種能夠變換燈光顏色的燈具。
背景技術(shù)：
目前絕大多數(shù)信號燈及指示燈均由多個不同顏色的單色燈具組成，其中每個單色燈具發(fā)出一種顏色的燈光，根據(jù)需要分別開閉不同顏色的燈光以表達(dá)相應(yīng)信號。這種構(gòu)造在實際應(yīng)用中帶來一些問題。例如，交通信號燈由紅、黃、綠三種顏色的單色燈具相鄰裝設(shè)組成，這三種單色燈具除了燈光顏色不同之外，在構(gòu)造上是完全相同的，但由于每個單色燈具只能發(fā)出一種顏色的燈光，因此每設(shè)置一個信號燈都必須將三個構(gòu)造相同的燈具一起裝設(shè)，大大增加了設(shè)置信號燈的成本。又如，一些儀器的控制面板上裝設(shè)有多個指示燈，這些指示燈構(gòu)造相同，僅僅以不同顏色表示不同信息；過多數(shù)量的指示燈除了會增加生產(chǎn)成本之外，由于控制面板面積有限，指示燈在面板上占據(jù)的空間太大，容易給其他元件的裝設(shè)帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能夠變換燈光顏色的燈具。
一種燈具，包括一控制器、一光源組及一合光元件；其中光源組包括多個可發(fā)射不同波長范圍光線的光源，合光元件將該多個光源發(fā)出的光合成同一束出射光，控制器控制該多個光源的發(fā)光強度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述燈具的燈光顏色可以調(diào)節(jié)，僅用一個燈具即可完成現(xiàn)有的多個不同顏色的單色燈具組合在一起才能實現(xiàn)的功能，有利于節(jié)約能源，且能夠縮小燈具的體積而使燈具便于裝設(shè)。

圖1為本發(fā)明的第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的第一較佳實施例中燈光通過合光元件及第一透鏡的光路圖。
圖3為本發(fā)明的第一較佳實施例中合光棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的第一較佳實施例的立體圖。
圖5為本發(fā)明的第一較佳實施例中燈光通過偏轉(zhuǎn)的第二透鏡的光路圖。
圖6為本發(fā)明的第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發(fā)明的第一較佳實施例公開了一種燈具，本實施例以該燈具裝設(shè)在汽車上作為汽車主燈使用為例，其包括一光源組1、一合光元件2、一透鏡組3、一燈罩4及一控制器5。
光源組1包括一第一光源11、一第二光源12及一第三光源13，該第一光源11、一第二光源12及一第三光源13均為發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)陣列，其中第一光源11發(fā)出的光波波長處于600納米至780納米的第一波長范圍內(nèi)；第二光源12發(fā)出的光波波長處于490納米至600納米的第二波長范圍內(nèi)；第三光源13發(fā)出的光波波長處于420納米至490納米的第三波長范圍內(nèi)。即該第一光源11可發(fā)出紅光，第二光源12可發(fā)出綠光，第三光源13可發(fā)出藍(lán)光。
請一并參閱圖2、圖3及圖4，本發(fā)明的第一較佳實施例中合光元件2為一正四棱柱形的合光棱鏡，由四塊玻璃或塑膠制成的等腰直角棱鏡組成。該合光元件2包括一第一入射面211、一第二入射面212、一第三入射面213、一出射面22、一第一濾光板231與一第二濾光板232；其中第一入射面211、第二入射面212、第三入射面213與出射面22分別設(shè)于正四棱柱的四個側(cè)面，第一濾光板231與第二濾光板232設(shè)于合光元件2內(nèi)部的兩個互相垂直的對角面上，第一濾光板231及第二濾光板232與第一入射面211、第二入射面212、第三入射面213及出射面22構(gòu)成的夾角均為45度。
所述合光元件2還包括一第一鍍膜241與一第二鍍膜242，其中第一鍍膜241鍍覆在第一濾光板231上，第二鍍膜242鍍覆在第二濾光板232上。第一鍍膜241與第二鍍膜242能夠反射特定波長范圍內(nèi)的光線，同時允許該特定波長范圍之外的光線透過。第一鍍膜241與第二鍍膜242能夠反射光線的波長范圍不相同，可以從上述三種波長范圍中選取互不相同的任意兩種作為第一鍍膜241與第二鍍膜242反射光線的波長范圍。在本實施例中，第一鍍膜241反射第一波長范圍內(nèi)的光線，第二鍍膜242反射第三波長范圍內(nèi)的光線；即第一鍍膜241反射紅光，第二鍍膜242反射藍(lán)光。
透鏡組3包括一第一透鏡31與一第二透鏡32，第一透鏡31固定裝設(shè)在合光元件2的出射光路上，且該第一透鏡1與出射面22相對，可將由出射面22射出的光線向左右方向發(fā)散；第二透鏡31裝設(shè)在第一透鏡31的出射光路上，可將通過第一透鏡31射出的大部分光線在上下方向上聚集。第二透鏡32的位置受到一調(diào)節(jié)器321控制，該調(diào)節(jié)器321與控制器5連接，通過控制器5可以控制調(diào)節(jié)器321轉(zhuǎn)動，從而帶動第二透鏡32在一定范圍內(nèi)上下偏轉(zhuǎn)。
燈罩4為透明的玻璃或塑膠殼體，光源1、合光元件2與透鏡組3均裝設(shè)在該燈罩4內(nèi)，由該燈罩4保護(hù)?？刂破?可以調(diào)節(jié)透鏡組3的位置，同時也可用來控制上述第一發(fā)光元件11、第二發(fā)光元件12及第三發(fā)光元件13的開關(guān)及發(fā)光強度。
當(dāng)本實施例組裝時，將第一光源11裝設(shè)在合光元件2的第一入射面211的入射光路上，第二光源12裝設(shè)在第二入射面212的入射光路上，第三光源13裝設(shè)在第三入射面213的入射光路上。第一光源11、第二光源12與第三光源13均與控制器5電連接，通過控制器5控制其開關(guān)及發(fā)光強度。透鏡組3裝設(shè)在合光元件2的出射光路上；燈罩4裝設(shè)在汽車車頭；控制器5裝設(shè)在汽車內(nèi)部便于駕駛員操作的位置。
當(dāng)本實施例使用時，通過控制器5開啟第一光源11、第二光源12與第三光源13，第一光源11發(fā)出的紅光從合光元件2的第一入射面211射入，第二光源12發(fā)出的綠光從第二入射面212射入，第三光源13發(fā)出的藍(lán)光從第三入射面213射入。第一光源11發(fā)出的紅光有一部分到達(dá)第一濾光板231，在此處會被第一濾光板231上的第一鍍膜241反射后到達(dá)第二濾光板232。由于第二鍍膜242不能反射波長處于第一波長范圍內(nèi)的紅光，因此這一部分紅光不會受到第二濾光板232的影響，直接穿過第二濾光板232，從出射面22射出。另一部分紅光則先到達(dá)第二濾光板232，不受影響地穿越后到達(dá)第一濾光板231，被第一鍍膜241反射后從出射面22射出?？梢岳斫?，絕大部分由第一光源11發(fā)出的紅光進(jìn)入第一入射面211后能夠從出射面22射出。同樣地，第三光源13發(fā)出的藍(lán)光不會受到第一濾光板231的影響，絕大部分被第二濾光板232反射后從出射面22射出。第二光源12發(fā)出的綠光則在合光元件2中直線傳播，因為其所在的波長范圍不屬于第一鍍膜241與第二鍍膜242反射光線的波長范圍，因此不受影響地直線傳播，直接從出射面22射出?？梢岳斫?，第一鍍膜241與第二鍍膜242反射光線的波長范圍能夠改變?yōu)樯鲜鋈N波長范圍中不同的任意兩種，只要相應(yīng)調(diào)整發(fā)光元件的裝配方式即可。當(dāng)紅光、綠光與藍(lán)光按照一定的發(fā)光強度比例同時從出射面22射出時，即可混合為正常行駛時所使用的白光。
通過控制器5分別調(diào)節(jié)第一光源11、第二光源12與第三光源13的發(fā)光強度，可以改變出射面22射出的混合光中不同單色光的比例，從而改變燈具燈光的顏色。例如，在濃霧中行駛時需要增加燈具燈光的穿透力，此時可以增大第一光源11與第二光源12的發(fā)光強度，使出射面22射出的混合光中紅光與綠光的成分增加，而紅光與綠光疊加后可以產(chǎn)生黃光的效果，因此燈具燈光顏色就能夠由白色變?yōu)榇┩噶Ω鼜姷狞S色。當(dāng)執(zhí)行警務(wù)、救護(hù)等任務(wù)時，可以增大第一光源11的發(fā)光強度，同時關(guān)閉第二光源12與第三光源13，使燈具燈光變成紅色，顯示車輛的特殊身份。
請參閱圖2、圖4、圖5及圖6，透鏡組3裝設(shè)在出射面22的出射光路上調(diào)節(jié)燈光的照射范圍和照射角度。其中第一透鏡31固定裝設(shè)在出射面22的出射光路上，出射面22射出的平行光線被第一透鏡31向汽車車頭的左右兩側(cè)發(fā)散，擴(kuò)大燈光向汽車行駛方向的左右兩側(cè)照射的范圍。第二透鏡32可偏轉(zhuǎn)地裝設(shè)在第一透鏡31的出射光路上，防止燈光在汽車行駛方向的上下兩側(cè)發(fā)散，提高燈光的亮度。駕駛員可通過控制器5調(diào)節(jié)第二透鏡32偏轉(zhuǎn)適當(dāng)角度，適當(dāng)調(diào)節(jié)燈光的照射方向，以便行駛時更清楚地看清外部情況。
可以理解，本發(fā)明的第一較佳實施例也能夠固定裝設(shè)在公路上作為交通信號燈使用。
請參閱圖7，本發(fā)明的第二較佳實施例公開了一種燈具，該燈具包括一光源組1、一合光元件6與一控制器5。其中光源組1及控制器5與第一較佳實施例一致。合光元件6為一光導(dǎo)纖維構(gòu)成的光導(dǎo)器件，該光導(dǎo)器件包括一第一入射端61、一第二入射端62、一第三入射端63及一出射端64。第一光源11裝設(shè)在第一入射端61的入射光路上，第二光源12裝設(shè)在第二入射端62的入射光路上，第三光源13裝設(shè)在第三入射端63的入射光路上，控制器5可以控制上述第一發(fā)光元件11、第二發(fā)光元件12及第三發(fā)光元件13的開關(guān)及發(fā)光強度。
當(dāng)本發(fā)明的第二較佳實施例使用時，通過控制器5開啟第一光源11、第二光源12與第三光源13，則第一光源11射出的紅光由第一入射端61射入合光元件6，第二光源12射出的綠光由第二入射端62射入合光元件6，第三光源13射出的藍(lán)光由第三入射端63射入合光元件6，上述三種不同色光同時由出射端64射出。通過控制器5調(diào)節(jié)第一光源11、第二光源12與第三光源13的發(fā)光強度，可以變換出射端26射出的燈光的顏色。
與本發(fā)明的第一較佳實施例相比，本發(fā)明的第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)較簡單，同時也便于縮小燈具的體積，較適合作為儀器指示燈使用。
權(quán)利要求
1.一種燈具，包括一控制器，其特征在于所述燈具進(jìn)一步包括一光源組及一合光元件；其中光源組包括多個可發(fā)射不同波長范圍光線的光源，合光元件將該多個光源發(fā)出的光合成同一束出射光，控制器控制該多個光源的發(fā)光強度。
2.如權(quán)利要求
1所述的燈具，其特征在于所述光源組包括一第一光源、一第二光源及一第三光源；其中第一光源發(fā)出的光波處于第一波長范圍內(nèi)，第二光源發(fā)出的光波處于第二波長范圍內(nèi)，第三光源發(fā)出的光波處于第三波長范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求
2所述的燈具，其特征在于所述第一波長范圍為600納米至780納米，第二波長范圍為490納米至600納米，第三波長范圍為420納米至490納米。
4.如權(quán)利要求
3所述的燈具，其特征在于所述合光元件為一正四棱柱形的合光棱鏡，其包括一第一入射面、一第二入射面、一第三入射面、一出射面、一第一濾光板與一第二濾光板；其中第一入射面、第二入射面、第三入射面與出射面分別設(shè)于合光棱鏡的四個側(cè)面，第一濾光板與第二濾光板設(shè)于合光棱鏡內(nèi)部，第一濾光板及第二濾光板與第一入射面、第二入射面、第三入射面及出射面構(gòu)成的夾角均為45度。
5.如權(quán)利要求
4所述的燈具，其特征在于所述合光元件包括一第一鍍膜與一第二鍍膜，其中第一鍍膜鍍覆在第一濾光板上，第二鍍膜鍍覆設(shè)在第二濾光板上；該第一鍍膜與第二鍍膜具有光線反射性，且該第一鍍膜與第二鍍膜反射光線的波長范圍分別為所述第一波長范圍、第二波長范圍與第三波長范圍中不相同的任意兩種之一。
6.如權(quán)利要求
5所述的燈具，其特征在于所述第一光源裝設(shè)在第一入射面的入射光路上，第二光源裝設(shè)在第二入射面的入射光路上，第三光源裝設(shè)在第三入射面的入射光路上。
7.如權(quán)利要求
6所述的燈具，其特征在于該燈具進(jìn)一步包括一透鏡組，其裝設(shè)在所述合光元件的出射光路上；該透鏡組包括一第一透鏡與一第二透鏡，其中第一透鏡裝設(shè)在所述合光元件的出射光路上，第二透鏡可偏轉(zhuǎn)地裝設(shè)在第一透鏡的出射光路上。
8.如權(quán)利要求
7所述的燈具，其特征在于所述控制器控制所述第一光源、第二光源與第三光源的發(fā)光強度及所述第二透鏡的偏轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求
3所述的燈具，其特征在于所述合光元件為一光導(dǎo)器件，其包括一第一入射端、一第二入射端、一第三入射端及一出射端；所述第一光源裝設(shè)在第一入射端的入射光路上，第二光源裝設(shè)在第二入射端的入射光路上，第三光源裝設(shè)在第三入射端的入射光路上。
10.如權(quán)利要求
9所述的燈具，其特征在于所述控制器控制所述第一光源、第二光源與第三光源的發(fā)光強度。
專利摘要
一種燈具，包括一控制器、一光源組及一合光元件；其中光源組包括多個可發(fā)射不同波長范圍光線的光源，合光元件將該多個光源發(fā)出的光合成同一束出射光，控制器控制該多個光源的發(fā)光強度。該燈具的燈光顏色可以調(diào)節(jié)，僅用一個燈具即可完成現(xiàn)有的多個不同顏色的單色燈具組合在一起才能實現(xiàn)的功能，有利于節(jié)約能源，且能夠明顯縮小燈具的體積而使燈具便于裝設(shè)。
文檔編號F21V9/08GK1991243SQ200510121406
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日
發(fā)明者張仁淙 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan