CN108050477B - 一种色温补偿图案片及其色温补偿系统和色温补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种色温补偿图案片，包括图案片基材和遮光膜，所述遮光膜附着在所述图案片基材上，且所述遮光膜上设有镂空雕刻，还包括色温补偿膜，所述色温补偿膜附着于图案片基材或遮光膜上，用于对光路中的光进行色温补偿。本发明还公开了一种设有上述色温补偿图案片的色温补偿系统，包括光源和投影镜头，色温补偿图案片设在光源和投影镜头之间，光源所发出的光线依次通过色温补偿图案片和投影镜头，投射出色温符合标准的图案。与现有技术比较，本发明通过色温补偿膜对图案片进行色温补偿，以使投影镜头成像时，其投影光色温与不经过图案片的投影光色温基本一致，使灯具投影光色温符合标准，同时具有结构简单、实用性高的有益效果。

Description

一种色温补偿图案片及其色温补偿系统和色温补偿方法

技术领域

本发明涉及舞台灯技术领域，更具体地，涉及一种色温补偿图案片及其色温补偿系统和色温补偿方法。

背景技术

色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上讲，色温是指绝对黑体从绝对零度(-273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后．逐渐由黑变红，转黄，发白，最后发出蓝色光。当加热到一定的温度．黑体发出的光所含的光谱成分．就称为这一温度下的色温，计量单位为“K”(开尔文)、如果某一光源发出的光，与某一温度下黑体发出的光所含的光谱成分相同．即称为某K色温、如100 W灯泡发出光的颜色，与绝对黑体在2527K时的颜色相同，那么这只灯泡发出的光的色温就是：2527K+ 273K=2800K。

色温片顾名思义主要用于对光的色温进行调节，在舞台演出和影视拍摄中，色温片发挥着十分重要的作用。它有助于表现节目的内容，体现出作者的创作意图，烘托出艺术气氛。但现有技术中提供的色温片或色温调整片主要是对整个光斑进行色温强弱或色温冷暖之间的调节，其主要起改变色温、引起色温变化的作用，而没有真正解决光源在传播途径中，由于玻璃基材吸光特性及反射膜对光源的反射特性等因素，造成其色温与光源只经投影镜头投影出来的色温有差异的问题，从而达不到设计要求。

发明内容

为克服现有的技术缺陷，本发明提供了一种结构简单、实用性高且对穿过图案片的光进行色温补偿，使投影镜头成像时，经过图案片的投影光色温与不经过图案片的投影光色温基本一致，符合投影光色温标准的色温补偿图案片及其色温补偿系统和色温补偿方法。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种色温补偿图案片，包括图案片基材和遮光膜，所述遮光膜附着在所述图案片基材上，且所述遮光膜上设有镂空雕刻，还包括色温补偿膜，所述色温补偿膜附着于图案片基材或遮光膜上，用于对光路中的光进行色温补偿。

传统舞台成像灯的图案片通常为玻璃材质，一般由玻璃基材、遮光膜，通过激光雕刻，将不同玻璃图案片上的遮光膜雕刻镂空成不同的图案。当光源对玻璃图案片照明，并通过投影镜头成像时，即可投影出镂空的图案形状。

本技术方案中，遮光膜为不透明的材质，具有遮光的作用，由于遮光膜设有镂空雕刻，当光线通过遮光膜时，图案片上除镂空雕刻的部分能投射出来外，其他部分被遮光膜遮挡，光线无法通过，进而投射出符合舞台表演要求的图案形状。色温补偿膜用于对光线经过图案片基材和遮光膜时的色温差异进行补偿，避免光学系统中的光在传播过程中，由于反射、折射、吸收、光线叠加或LED荧光粉的影响，造成色温误差。因此，色温补偿膜主要是对光路中的光进行纠正色温偏差，以保持经过图案片基材的投影光色温与不经过图案片基材的投影光色温基本一致，提高灯具光输出质量的稳定性，使得舞台表演的色温更接近真实。

进一步地，所述色温补偿膜为带有颜色的透明或半透明介质。

由于色温补偿膜包括用于对光线的颜色成分进行补偿，所以色温补偿膜带有颜色，而色温补偿膜的颜色设定主要通过色温补偿膜的膜系设定而得。色温补偿膜通过对特定光谱进行反射，改变投影光光谱，得到目标色温值，根据目标色温值对色温补偿膜的光谱反射率、颜色和材质进行设计，从而设计出符合要求的色温补偿膜。

进一步地，还包括全反射膜，所述全反射膜附着于图案片基材、遮光膜或色温补偿膜上，且与遮光膜具有相同的镂空雕刻，用于拦截无需投影的光线。

由于图案片基材在接收光线的同时也吸收热量，当工作时间过长，光源的热量一直传递到图案片基材时，会造成图案片的热量过高，影响寿命；因此通过全反射膜对光源所射出的光线进行反射，可避免图案片基材的热量过高。但反射膜发射热量的同时，也将光源所发射的光线进行反射，使得投射到舞台上的光线色温有所偏差，因此，色温补偿膜不仅对经过图案片基材和遮光膜的光线进行色温补偿，还对经过全反射膜的光线进行色温补偿。一般光源所发出的光线与经过全反射膜反射后的光线重叠射出时，光的色温会有所损失，因此，一般情况下，色温补偿膜主要对光路中光的色温进行调高补偿，使光路中的光在经过图案片基材与没有经过图案片基材的色温保持基本一致。

进一步地，所述全反射膜、遮光膜、色温补偿膜和图案片基材之间相互附着的顺序不限。

进一步地，所述图案片基材为普通玻璃、石英玻璃或蓝宝石玻璃。

与金属材质相比，玻璃材质对色温的敏感性更好，玻璃材质的图案片基材更平整，图形不易变形，图案更细致。

进一步地，所述色温补偿膜包括升色温补偿膜和降色温补偿膜。

升色温补偿膜和降色温补偿膜分别对色温进行提高色温补偿和降低色温补偿，其提高和降低色温的作用主要是缩小光路中的光由于经过图案片基材、遮光膜或反射膜后的色温与光路中的光没有经过图案片基材、遮光膜或反射膜的色温之间的色温差，使光路中的光在经过色温补偿图案片后的色温与没有经过色温补偿图案片投射出来的色温保持基本一致。而现有技术中的升色温和降色温主要是指色温的冷暖光调节，其与本专利所述的升降色温补偿有着本质上的区别。

进一步地，所述色温补偿膜的材质包括氧化铈、碘化钾或氧化硅。

一种包括上述的色温补偿图案片的色温补偿系统，还包括光源和投影镜头，所述色温补偿图案片设在光源和投影镜头之间，光源所发出的光线依次通过色温补偿图案片和投影镜头，投射出色温符合标准的图案。

本色温补偿系统中，投射出色温符合标准的图案主要是指通过对色温补偿图案片进行色温补偿设置，使得光源所发出的光线在直接经过投影镜头投射出来的光的色温，与光源所发出的光线在经过色温补偿图案片后，再经过投影镜头投射出来的光的色温保持基本一致。

一种色温补偿方法，包括色温补偿膜、图案片基材、遮光膜、全反射膜、光源和投影镜头，所述色温补偿膜、遮光膜、全反发射膜和图案片基材之间相互附着，附着的顺序不限，组成色温补偿图案片，所述色温补偿图案片设在光源与投影镜头之间，用于对光路中的光进行部分遮挡形成图案，并对图案进行色温补偿， 其色温补偿步骤包括：

S1：对色温补偿膜进行膜系设计，得到色温补偿范围符合规定的目标色温补偿膜；

S2：将遮光膜、全反射膜和步骤S1得到的色温补偿膜分别附着在图案片基材上，附着的顺序不限，得到色温补偿图案片；

S3：将步骤S2得到的色温补偿图案片安装在图案盘上，并将图案盘安装在光源与投影镜头之间，当光源、投影镜头和色温补偿图案片的光学中心在同一直线上时，形成色温补偿系统 ；

S4：打开光源，色温补偿系统工作，色温补偿图案片上的色温补偿膜对混合光线进行色温调节，以补偿光源光线因图案片基材、遮光膜和全反射膜对光线的反射或折射或吸收引起的光线色温变化，缩小投射的光线与没有经过图案片基材的投影光的色温差值，使投射出的光线与没有经过图案片基材的投影光色温基本一致。

进一步地，步骤S1中对色温补偿膜的膜系设计方法包括：

S1-1：设计两组系统，第一组系统上没有包含色温补偿图案片，第二组系统上包含有图案片基材，且图案片基材上附着有遮光膜和全反射膜 ；

S1-2：获取两组系统中投射出来的光的光谱参数，其中第一组系统的光谱参数为参考光谱参数，第二组系统的光谱参数为校准光谱参数；

S1-3：根据步骤S1-2得到的所述参考光谱参数与校准光谱参数之间的差异，以参考光谱参数为参考标准，计算色温补偿膜需要调整补偿的光谱参数值，从而设计出色温补偿膜的光谱参数；

S1-4：根据步骤S1-3得到的光谱参数设计色温补偿膜。

通过步骤S1-3得到色温补偿膜的色温参数，确定色温补偿膜的波长参数和其它光学特征，例如色温补偿膜的颜色及光谱反射率等，进而进一步确定色温补偿膜的材质等特征。

本发明中，所述步骤S4中，色温补偿系统所投射出来的光与步骤S1-2中第一组系统所投射出来的光之间的色温差值小于步骤S1-2中，第二组系统所投射出来的光与第一组系统所投射出来的光之间的色温差值。

与现有技术比较，本发明通过色温补偿膜对图案片进行色温补偿，以使投影镜头成像时，其投影光色温与不经过图案片的投影光色温基本一致，使灯具投影光色温符合标准，同时具有结构简单、实用性高的有益效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中色温补偿图案片侧面的结构示意图。

图2为本发明色温补偿图案片正面结构示意图。

图3为本发明色温补偿系统的结构示意图。

图4为本发明实施例2中色温补偿图案片侧面的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步详细地说明。

显然，本发明实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，一种色温补偿图案片，包括图案片基材1、遮光膜2、色温补偿膜3和全反射膜4，所述遮光膜2和色温补偿膜3分别附着在所述图案片基材1的正反面，所述全反射膜4附着在遮光膜2上，所述遮光膜2具有遮光作用，用于拦截无需投射的光线；所述全反射膜4具有反射光线的作用，用于反射无需投影的光线，还能避免造成图案片基材1吸收光能导致过度发热而损坏；所述色温补偿膜3用于对光路中的光进行色温补偿，使得光路中的光在经过图案片基材1、遮光膜2和全反射膜4后的色温与没有经过图案片基材1、遮光膜2和全反射膜4的色温保持基本一致。

如图2所示，所述遮光膜2、色温补偿膜3和全反射膜4分别附着在图案片基材1上，组成色温补偿图案片B，所述色温补偿图案片B上设有镂空雕刻A，使得光路中的光线通过色温补偿图案片B时，光线只能从镂空雕刻A投射出来，而除镂空雕刻A外的其他位置被遮光膜2遮挡，从而投影出所需的图案形状。

所述图案片基材1的材质包括普通玻璃、石英玻璃或蓝宝石玻璃。与金属材质相比，玻璃材质的图案片基材更平整，受热不易变形，图案更细致，且金属材质不易引起色温漂移。

所述色温补偿膜3包括升色温补偿膜和降色温补偿膜。所述色温补偿膜3的材质包括氧化铈、碘化钾或氧化硅，但也不仅限于氧化铈、碘化钾和氧化硅。

如图3所示，一种色温补偿系统，还包括光源5和投影镜头6，所述色温补偿图案片B设在光源5和投影镜头6之间，光源5所发出的光线依次通过色温补偿图案片B和投影镜头6，投射出色温符合标准的图案。

本实施例中，一种色温补偿系统的色温补偿方法包括：

S1：对色温补偿膜3进行膜系设计，得到色温补偿范围符合规定的目标色温补偿膜；

S2：将遮光膜2和步骤S1得到的色温补偿膜3分别附着在图案片基材1的正反两面，并将全反射膜4附着在遮光膜2的另一面，得到色温补偿图案片B；

S3：将步骤S2得到的色温补偿图案片B安装在图案盘上，并将图案盘安装在光源5与投影镜头6之间，当光源5、投影镜头6和色温补偿图案片B的光学中心在同一直线上时，形成色温补偿系统 ；

S4：打开光源，色温补偿系统工作，色温补偿图案片B上的色温补偿膜3对混合光线进行色温调节，以补偿光源光线因图案片基材1、遮光膜2和全反射膜4对光线的反射或折射或吸收引起的光线色温变化，缩小投射的光线与没有经过图案片基材1的投影光的色温差值，使投射出的光线与没有经过图案片基材1的投影光色温基本一致。

进一步地，步骤S1中对色温补偿膜3的膜式设计方法包括：

S1-1：设计两组系统，第一组系统上没有安装色温补偿图案片B，第二组系统上安装有图案片基材1，且图案片基材1上附着有遮光膜2和全反射膜4；

S1-2：获取两组系统中投射出来的光的光谱参数，其中第一组系统的光谱参数为参考光谱参数，第二组系统的光谱参数为校准光谱参数；

S1-3：根据步骤S1-2得到的所述参考光谱参数与校准光谱参数之间的差异，以参考光谱参数为参考标准，计算色温补偿膜需要调整补偿的光谱参数值，从而设计出色温补偿膜的光谱参数；

S1-4：根据步骤S1-3得到的光谱参数设计色温补偿膜3。

本实施例中，所述步骤S4中，色温补偿系统所投射出来的光与步骤S1-2中第一组系统所投射出来的光之间的色温差值小于步骤S1-2中，第二组系统所投射出来的光与第一组系统所投射出来的光之间的色温差值。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的遮光膜2、全反射膜4和色温补偿膜3依次设置在图案片基材1之后。

Claims (10)

1.一种色温补偿图案片，包括图案片基材和遮光膜，所述遮光膜附着在所述图案片基材上，且所述遮光膜上设有镂空雕刻，其特征在于，还包括色温补偿膜，所述色温补偿膜附着于图案片基材或遮光膜上，用于对光路中经过图案片基材和遮光膜的光进行色温补偿，以使经过图案片基材和遮光膜后投射出的光与未经过图案片基材和遮光膜的光之间的色温基本一致。

2.根据权利要求1所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，所述色温补偿膜为带有颜色的透明或半透明介质。

3.根据权利要求1所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，还包括全反射膜，所述全反射膜附着于图案片基材、遮光膜或色温补偿膜上，且与遮光膜具有相同的镂空雕刻，用于拦截无需投影的光线。

4.根据权利要求3所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，所述全反射膜、遮光膜、色温补偿膜和图案片基材之间相互附着的顺序不限。

5.根据权利要求1所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，所述图案片基材为普通玻璃、石英玻璃或蓝宝石玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，所述色温补偿膜包括升色温补偿膜和降色温补偿膜。

7.根据权利要求1所述的一种色温补偿图案片，其特征在于，所述色温补偿膜的材质包括氧化铈、碘化钾或氧化硅。

8.一种包括权利要求1-7任一项所述的色温补偿图案片的色温补偿系统，其特征在于，还包括光源和投影镜头，所述色温补偿图案片设在光源和投影镜头之间，光源所发出的光线依次通过色温补偿图案片和投影镜头，投射出色温符合标准的图案。

9.一种色温补偿方法，其特征在于，包括色温补偿膜、图案片基材、遮光膜、全反射膜、光源和投影镜头，所述色温补偿膜、遮光膜、全反射膜和图案片基材之间相互附着，附着的顺序不限，组成色温补偿图案片，所述色温补偿图案片设在光源与投影镜头之间，用于对光路中的光进行部分遮挡形成图案，并对图案进行色温补偿，其色温补偿步骤包括：

S1：对色温补偿膜进行膜系设计，得到色温补偿范围符合规定的目标色温补偿膜；

S2：将遮光膜、全反射膜和步骤S1得到的色温补偿膜分别附着在图案片基材上，附着的顺序不限，得到色温补偿图案片；

S3：将步骤S2得到的色温补偿图案片安装在图案盘上，并将图案盘安装在光源与投影镜头之间，当光源、投影镜头和色温补偿图案片的光学中心在同一直线上时，形成色温补偿系统；

S4：打开光源，色温补偿系统工作，色温补偿图案片上的色温补偿膜对光路中的光线进行色温调节，以补偿光源光线因图案片基材、遮光膜和全反射膜对光线的反射或折射或吸收引起的光线色温变化，缩小投射的光线与没有经过图案片基材的投影光的色温差值，使投射出的光线与没有经过图案片基材的投影光色温基本相同。

10.根据权利要求9所述的一种色温补偿方法，其特征在于，步骤S1中对色温补偿膜的膜系设计方法包括：

S1-1：设计两组系统，第一组系统上没有包含色温补偿图案片，第二组系统上包含有图案片基材，且图案片基材上附着有遮光膜和全反射膜；

S1-2：获取两组系统中投射出来的光的光谱参数，其中第一组系统的光谱参数为参考光谱参数，第二组系统的光谱参数为校准光谱参数；

S1-3：根据步骤S1-2得到的所述参考光谱参数与校准光谱参数之间的差异，以参考光谱参数为参考标准，计算色温补偿膜需要调整补偿的光谱参数值，从而设计出色温补偿膜的光谱参数；

S1-4：根据步骤S1-3得到的光谱参数设计色温补偿膜。