CN114234133A - 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯 - Google Patents

一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯 Download PDF

Info

Publication number
CN114234133A
CN114234133A CN202111566247.6A CN202111566247A CN114234133A CN 114234133 A CN114234133 A CN 114234133A CN 202111566247 A CN202111566247 A CN 202111566247A CN 114234133 A CN114234133 A CN 114234133A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
glare
reflecting
emitting device
mounting post
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111566247.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114234133B (zh
Inventor
蒋伟楷
其他发明人请求不公开姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Haoyang Electronic Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Haoyang Electronic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Haoyang Electronic Co Ltd filed Critical Guangzhou Haoyang Electronic Co Ltd
Priority to CN202111566247.6A priority Critical patent/CN114234133B/zh
Publication of CN114234133A publication Critical patent/CN114234133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114234133B publication Critical patent/CN114234133B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/02—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/105—Outdoor lighting of arenas or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯，其中一种有效减少眩光的发光装置，包括产生光线的光源、用于将光线反射并整合成具有主光轴光束的反射碗，以及位于反射碗内用于安装光源的安装柱，安装柱的顶端指向反射碗的出光口，光源包括至少2个围绕安装柱的周向设置的发光体，反射碗包括与发光体对应设置的至少2个反射面，每个反射面与一个发光体相对应，还包括位于相邻反射面之间的消光件,消光件覆盖相邻发光体所发出的光线相互重叠的部分。防止因大量重叠部分的光线被反射后投射在目标平面上而形成局部过亮的光斑，可以有效减少眩光的产生，降低眩光对舞台效果的影响，使观众得到良好的感官体验。

Description

一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯
技术领域
本发明涉及舞台灯技术领域，更具体地，涉及一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯。
背景技术
反光杯对光源发出的光线进行反射和整形，进而投射到目标平面，在目标平面形成亮度均匀的光斑图案。但当多颗LED光源的发光投射范围存在局部重叠时，重叠部分的光线经过反光杯反射后会在目标平面产生亮度分布不均的光斑，局部位置形成眩光。眩光的出现容易使观众引起视觉不适，甚至造成视觉疲劳，同时眩光让整体的舞台效果大打折扣。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯，用于解决舞台灯所投射光斑容易产生眩光的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种有效减少眩光的发光装置，包括产生光线的光源、用于将光线反射并整合成具有主光轴光束的反光碗，以及位于所述反光碗内用于安装所述光源的安装柱，所述安装柱的顶端指向所述反光碗的出光口，所述光源包括至少2个围绕所述安装柱的周向设置的发光体，所述反光碗包括与所述发光体对应设置的至少2个反射面，每个所述反射面与一个所述发光体相对应，还包括位于相邻反射面之间的消光件,所述消光件覆盖相邻所述发光体所发出的光线相互重叠的部分。
每个所述发光体所产生的光线，通过与之对应的所述反射面反射并投射于目标平面形成对应的光斑，通过设置至少2个所述发光体与所述反射面的组合，多个所述发光体所形成的光斑在目标平面将形成特定的图案。通过设置所述消光件对不需要的光线进行消减，防止因大量重叠部分的光线被反射后投射在目标平面上而形成局部过亮的光斑，可以有效减少眩光的产生，降低眩光对舞台效果的影响，使观众得到良好的感官体验。
进一步地，沿所述反光碗底部靠近所述出光口的方向，所述消光件的宽度L逐渐增大。由于沿所述主光轴的方向，所述反光碗的宽度朝所述出光口的方向逐渐增大，即所述安装柱到所述反射面的距离也逐渐增大，两个相邻所述反射面对应的光源所发出光线的重叠部分也随之增大，通过将所述消光件的宽度L设置为逐渐增大，可以有效减少眩光的同时，避免因所述消光件遮挡了部分未重叠的光线的情况，从而提高了所述光源的发光效率。
进一步地，垂直于所述主光轴方向，所述反光碗的横截面为圆形，所述安装柱的横截面为正方形，所述消光件的宽度L、所述发光体到与所述反光碗的距离d以及所述发光体的发光角度
Figure 568627DEST_PATH_IMAGE001
之间符合以下关系式：
Figure 570956DEST_PATH_IMAGE002
，其中，c表示安装柱横截面边长的一半。沿所述主光轴的方向，通过将同一所述消光件的尺寸设置不同的宽度L，且所述消光件的宽度L与所述安装柱到所述反光碗的距离d之间符合以上关系式，有助于所述消光件能够更精确地对重叠部分的光线进行吸收，且不会因所述消光件的尺寸过大而降低所述光源的发光效率。
进一步地，垂直于所述主光轴方向，所述反光碗的横截面为圆形，所述安装柱的横截面为正方形，所述消光件的宽度L、所述反光碗的半径R以及所述发光体的发光角度
Figure 872624DEST_PATH_IMAGE001
之间符合以下关系式：
Figure 702040DEST_PATH_IMAGE003
；其中，所述发光角度
Figure 290758DEST_PATH_IMAGE001
为圆心角角度。
进一步地，所述消光件贴合于所述反光碗的内侧面。这样的设置，可以直接在一个完整反光碗的内侧面贴合设置所述消光件，即可使得所述消光件可以对多个所述发光体所发出的光线相互重叠的部分进行有效的吸收，且贴合设置于所述内侧面，易于固定。
进一步地，多个所述消光件通过固定件连接为一体。将多个所述消光件一体设置，可以实现整体拆装，提高其拆装效率，方便维护。
进一步地，所述消光件对光线的吸收率大于或等于75%。采用这样的材质制作而成的所述消光件，被投射到所述消光件上的光线大部分被吸收而不是反射，防止大量的光线集中投射到同一个光斑区域而产生局部高亮度光斑，有效减少了眩光的产生。
进一步地，还包括位于所述安装柱靠近所述光碗的出光口一侧的挡光片,所述挡光片用于遮挡所述发光体发光范围之外的杂光。因为所述发光体在工作时，光线主要集中在发光范围内，但是也会存在位于发光范围以外的零散杂光，所以设置所述挡光片遮挡大部分所述发光体发光范围之外的杂光，使尽可能多的光线能通过所述反射面反射至目标平面上，避免在预设好的光斑范围之外形成眩光的情况。
进一步地，所述挡光片的中心轴与所述安装柱的中心轴重合，所述挡光片的长度D与所述发光体中心点到所述挡光片的距离H之间符合以下关系式：
Figure 67084DEST_PATH_IMAGE004
；其中，a为所述安装柱的宽度，H为所述发光体中心点到所述挡光片的距离，所述发光体的发光角度为
Figure 816734DEST_PATH_IMAGE001
。当所述挡光片的长度D与所述发光体中心点到所述挡光片的距离H之间符合以上关系式时，保证了所述挡光片遮挡杂光，也避免了因所述挡光片的尺寸过大，而造成对其他需要投射于目标平面的光线的遮挡，有效降低眩光的同时，也尽可能地降低对需要投射于目标平面的光线的损耗。
进一步地，还包括漫反射件，所述漫反射件沿所述反光碗出光口的边缘或者沿所述反射面的边缘设置。所述漫反射件对照射于其自身的光线进行漫反射，使所述发光体在目标平面所形成光斑的边界变得柔和。当所述漫反射件设置于所述反光碗出光口的边缘时，多个光斑所组合的图案的外边缘变得柔和；当所述漫反射件设置于所述反射面的边缘设置时，所述反射面对应投射于目标平面的光斑边缘变得柔和。
进一步地，所述光源与所述反光碗可沿所述主光轴的方向相对移动。通过设置可相对移动，使光斑在目标平面对应产生散开或聚拢的效果。
进一步地，在所述光源与所述反光碗发生相对移动的过程中，所述发光体沿主光轴方向在所述反光碗焦点附近上下移动。当所述发光体从所述反光碗的底部沿靠近所述反光碗焦点的方向运动时，每个发光体在目标平面上所对应形成的光斑，由四周往中心平移并形成聚拢的视觉效果，随着所述发光体的运动多个光斑所组合而成的图案尺寸逐渐缩小；当所述发光体位于所述反光碗的焦点时，多个光斑聚拢且相互重叠，多个光斑所组合而成的图案尺寸最小；当所述发光体自所述反光碗的焦点沿靠近所述出光口的方向运动时，多个光斑继续沿原来平移的方向继续移动。
进一步地，还包括用于对所述光源散热的冷却装置，所述冷却装置包括设置于所述安装柱内部的导流管，所述安装柱远离所述反光碗出光口的一端设置有第一接口与第二接口，冷却液从所述第一接口进入并流经所述导流管与所述安装柱的侧板进行热交换后，从所述第二接口流出。通过液冷散热方式，可以快速将所述发光体的热量通过冷却装置导出发光装置外，防止所述发光体因温度过高而造成损坏。
本发明还提供了一种舞台灯，所述舞台灯具有前述任一项所述的发光装置，还包括用于容纳所述光源、所述安装柱与所述反光碗的灯头，所述灯头具有出射口，所述出射口设置有出光镜头。
进一步地，还包括机箱以及枢接于机箱上方的支撑臂，所述灯头与所述支撑臂枢接且可相对于所述机箱围绕两个维度旋转。这样的设置，可以控制所述灯头将图案投射到预设好的目标平面，进一步丰富舞台效果。
附图说明
图1是本发明一种有效减少眩光的发光装置的爆炸结构示意图。
图2是本发明中一种有效减少眩光的发光装置的组合结构示意图。
图3是本发明中所述发光装置的俯视图。
图4是发光装置中当反光碗的横截面为圆形及安装柱横截面为正方形时的光线分布图。
图5是发光装置中当所述安装柱的边长为“0”时的光线分布图。
图6是本发明中当发光体位于反光碗焦点下方时模拟光斑XY方向的照度图。
图7是本发明中当发光体位于反光碗焦点时模拟光斑XY方向的照度图。
图8是本发明中当发光体位于反光碗焦点上方时模拟光斑XY方向的照度图。
图9是去掉消光件后当发光体位于反光碗焦点下方时模拟光斑XY方向的照度图。
图10是去掉消光件后当发光体位于反光碗焦点时模拟光斑XY方向的照度图。
图11是去掉消光件后当发光体位于反光碗焦点上方时模拟光斑XY方向的照度图。
图12是本发明中当发光体位于反光碗焦点时的发光装置侧面剖视图。
图13是本发明中冷却装置的结构示意图。
图14是本发明中冷却装置沿A-A’剖开的视图以及冷却液流向示意图。
图中：
100、光源；110、主光轴；120、安装柱；121、侧板；122、底基板；130、发光体；140、光线相互重叠的部分；200、反光碗；210、出光口；220、反射面；300、消光件；400、挡光片；500、漫反射件；600、驱动机构；610、电机；620、主动轮；630、从动轮；640、皮带；650、滑块；660、滑轨；700、冷却装置；710、导流管；720、第一接口；730、第二接口。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1及图3所示，本发明提供一种防眩光的舞台灯，包括一种有效减少眩光的发光装置，包括产生光线的光源100、用于将光线反射并整合成具有主光轴110光束的反光碗200，以及位于所述反光碗200内用于安装所述光源100的安装柱120，所述安装柱120的顶端指向所述反光碗200的出光口210，所述光源100包括至少2个围绕所述安装柱120的周向设置的发光体130，所述反光碗200包括与所述发光体130对应设置的至少2个反射面220，每个所述反射面220与一个所述发光体130相对应，还包括位于相邻反射面220之间的消光件300，所述消光件300覆盖相邻所述发光体130所发出的光线相互重叠的部分140。
每个所述发光体130所产生的光线，通过与之对应的所述反射面220反射并投射于目标平面形成对应的光斑，通过设置至少2个所述发光体130与所述反射面220的组合，多个所述发光体130所形成的光斑在目标平面将形成特定的图案。通过在相邻反射面220之间设置所述消光件300对不需要的光线进行消减，防止因相邻的所述发光体130大量重叠部分的光线被反射后投射在目标平面上而形成局部过亮的光斑，可以有效减少眩光的产生，降低眩光对舞台效果的影响，使观众得到良好的感官体验。
图6与图9均是当所述发光体130位于所述反光碗200焦点下方时模拟XY方向的照度图，不同的是，图6中是发光装置中增加了所述消光件300后所呈现出的光斑图。图7及图10均是当所述发光体130位于所述反光碗200的焦点时模拟XY方向的照度图，不同的是，图7为发光装置中增加了所述消光件300后所呈现出的光斑图。而图8与图11是当所述发光体130位于所述反光碗200焦点上方时模拟XY方向的照度图，两者不同的是，图8为发光装置中增加了所述消光件300后所呈现出的光斑图。
即图6至图8为增加所述消光件后形成的光斑组合图案，图9至图11为去掉所述消光件后形成的光斑组合图案。对比两组图，眩光位于两个相邻光斑的交界处；并且，对比图7与图10，以及图8与图11，图10与图11中的眩光使光斑组合而成的图案变形，严重影响舞台效果。
在图6至图11中，依照十字线方向对光斑的照度曲线进行X、Y两个轴的方向的照度分析，位于光斑图下方的是X轴方向上的光照强度分布图，位于光斑图右方的是Y轴方向上的光照强度分布图。对比图8及图11可知，在图8中无论是X轴方向还是Y轴方向上的光照强度都更为集中，图11中则是除了在光照强度的集中区域外，还有杂光散落在集中区域之外，在光斑组合而成的图案上体现为眩光。
需要说明的是，当所述消光件300的宽度略小于相互重叠部分的宽度，也可是实现减少眩光的效果。
优选地，如图1至图3所示，所述安装柱120呈长方体形状，4个所述发光体130分别位于所述安装柱120的4个侧板121，所述反射面220的数量为4个，分别与4个所述发光体130对应设置。4个所述发光体130经对应的所述反射面220反射后，在目标平面投射出4个相应的光斑，4个光斑组合后形成类似花瓣形状的图案效果。每个所述发光体130的发光角度为120°。
可选地，所述安装柱120可以是三棱柱、六棱柱等多棱柱，可以根据设计需要来选定形状，所述反光碗200的反射面220数量对应所述发光体130的数量设置。
在本发明优选地实施例中，沿所述反光碗200底部靠近所述出光口210的方向，所述消光件300的宽度L逐渐增大。由于沿所述主光轴110的方向，所述反光碗200的宽度朝所述出光口210的方向逐渐增大，即所述安装柱120到所述反射面220的距离也逐渐增大，两个相邻所述反射面对应的光源所发出光线相互重叠的部分140也随之增大，通过将所述消光件300的宽度L设置为逐渐增大，可以有效减少眩光的同时，避免因所述消光件300遮挡了部分未重叠的光线的情况，从而提高了所述光源100的发光效率。
优选地，所述消光件300的宽度完全覆盖光线重叠的部分。
图4为垂直于所述主光轴110方向上的其中一个横截面图，在本发明优选地实施例中，垂直于所述主光轴110方向，所述反光碗200的横截面为圆形，所述安装柱120的横截面为正方形，所述消光件300的宽度L、所述发光体130到所述反光碗200的距离d以及所述发光体130的发光角度
Figure 800740DEST_PATH_IMAGE005
之间符合以下关系式：
Figure 799789DEST_PATH_IMAGE006
其中，c表示安装柱120横截面边长的一半。沿所述主光轴110的方向，通过将同一所述消光件300的尺寸设置不同的宽度L，且所述消光件300的宽度L与所述安装柱120到所述反光碗200的距离d之间符合以上关系式，有助于所述消光件300能够更精确地对重叠部分的光线进行吸收，且不会因所述消光件300的尺寸过大而降低所述光源的发光效率。
需要说明的是，即使所述安装柱120沿所述主光轴110的方向在所述反光碗200内上、下移动时，所述安装柱120位于所述反光碗200中的任意位置，以上关系式也成立。
其中各参数分别是：
夹角
Figure 84533DEST_PATH_IMAGE007
：所述安装柱120与发光体A发光范围边缘的夹角；
夹角
Figure 219848DEST_PATH_IMAGE008
：所述安装柱2条相邻的边的中点连接线与发光体A发光范围边缘的夹角；
夹角
Figure 125487DEST_PATH_IMAGE009
：经过所述安装柱120的中心点与发光体A与发光体B发光范围边缘的交点半径线，与发光体B发光范围边缘的夹角；
L：消光件300的宽度；
d：发光体A到所述反光碗200的距离；
Figure 942658DEST_PATH_IMAGE010
：所述安装柱中心点到所述安装柱2条相邻的边的中点连接线的距离；
Figure 982158DEST_PATH_IMAGE011
：发光体A与发光体B发光范围边缘的交点，到所述安装柱2条相邻的边的中点连接线的距离；
Figure 50608DEST_PATH_IMAGE012
：发光体A与发光体B两者的光线相互重叠的部分140的夹角顶点到所述反光碗200的距离；
R：所述反光碗200的半径长度；
c：所述安装柱120边长的一半。
Figure 376416DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 694265DEST_PATH_IMAGE011
以及
Figure 130931DEST_PATH_IMAGE012
之和为所述反光碗200的半径R，即符合以下关系式：
Figure 53888DEST_PATH_IMAGE013
··········
Figure 287948DEST_PATH_IMAGE014
根据图4中的几何关系，可以得出：
Figure 217727DEST_PATH_IMAGE015
················
Figure 943237DEST_PATH_IMAGE016
通过
Figure 173230DEST_PATH_IMAGE017
的几何关系，利用三角函数得到：
Figure 44103DEST_PATH_IMAGE018
········
Figure 186810DEST_PATH_IMAGE019
根据上式得出：
Figure 965279DEST_PATH_IMAGE020
·········
Figure 597248DEST_PATH_IMAGE021
因为
Figure 966919DEST_PATH_IMAGE022
为等腰直角三角形，即
Figure 605710DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 938603DEST_PATH_IMAGE024
，所以得出：
Figure 474014DEST_PATH_IMAGE025
根据上式得出：
Figure 686689DEST_PATH_IMAGE026
··········
Figure 625826DEST_PATH_IMAGE027
Figure 418202DEST_PATH_IMAGE028
将式
Figure 805190DEST_PATH_IMAGE019
、式
Figure 660538DEST_PATH_IMAGE027
代入式
Figure 821392DEST_PATH_IMAGE021
即可得到：
Figure 10934DEST_PATH_IMAGE029
·········
Figure 268740DEST_PATH_IMAGE030
Figure 557639DEST_PATH_IMAGE031
的对角与
Figure 720635DEST_PATH_IMAGE017
位于同一个直角三角形内，通过三角形内角和为180°，可以推导出：
Figure 123322DEST_PATH_IMAGE032
·········
Figure 970056DEST_PATH_IMAGE033
将式
Figure 164277DEST_PATH_IMAGE027
代入式
Figure 345728DEST_PATH_IMAGE033
即可得到：
Figure 362226DEST_PATH_IMAGE034
·······
Figure 719258DEST_PATH_IMAGE035
根据式
Figure 426925DEST_PATH_IMAGE014
得出：
Figure 580825DEST_PATH_IMAGE036
········
Figure 384702DEST_PATH_IMAGE037
需要说明的是，以夹角
Figure 206028DEST_PATH_IMAGE038
的顶点作为圆心、
Figure 742051DEST_PATH_IMAGE012
作为半径作圆，当所述消光件300的宽度L大于或等于夹角
Figure 835778DEST_PATH_IMAGE038
所对应弧长的长度时，就可以基本覆盖光线重叠部分的范围，根据弧长计算公式得到夹角
Figure 446275DEST_PATH_IMAGE038
所对应弧长的长度为：
Figure 246741DEST_PATH_IMAGE039
，所以所述消光件300的宽度L与夹角
Figure 829032DEST_PATH_IMAGE038
及
Figure 941214DEST_PATH_IMAGE012
之间符合以下关系式：
Figure 758997DEST_PATH_IMAGE040
········
Figure 554915DEST_PATH_IMAGE041
将式
Figure 435670DEST_PATH_IMAGE037
代入式
Figure 300727DEST_PATH_IMAGE041
得到以下关系式：
Figure 718939DEST_PATH_IMAGE042
参考图5，在本发明优选地实施例中，垂直于所述主光轴110方向，所述反光碗200的横截面为圆形，所述安装柱120的横截面为正方形，所述消光件300的宽度L、所述反光碗200的半径R以及所述发光体130的发光角度
Figure 572626DEST_PATH_IMAGE043
之间符合以下关系式：
Figure 886932DEST_PATH_IMAGE044
其中，所述发光角度
Figure 711056DEST_PATH_IMAGE043
为圆心角角度。当所述消光件300的宽度L符合以上关系式时，避免所述消光件300的宽度L过大，而造成所述光源100所发出光线被所述消光件300过多地吸收，从而降低光源100发光效率的情况。
当所述安装柱120的边长a近乎为0时，相邻的所述发光体130的光线重叠部分为最大值，相应地，光线重叠部分投射到所述反光碗200上的范围最大，即对应的弧长
Figure 480429DEST_PATH_IMAGE045
为最大值，所对应所述消光件300的宽度也达到了最大值，所以在设计过程中，所述消光件300的宽度L小于该弧长值
Figure 234627DEST_PATH_IMAGE045
。因此，假设所述安装柱120的边长为0，所述安装柱120上的所述发光体130到各反射面220的距离为所述反光碗200的半径R：
其中，各参数的含义为：
L：所述消光件300的宽度；
R：所述反光碗200的半径长度；
Figure 532885DEST_PATH_IMAGE045
：当所述安装柱120的边长为0时，光线重叠部分所投射于所述反光碗200上的弧长。
当所述发光体130的发光角度为
Figure 513479DEST_PATH_IMAGE005
时，根据弧长公式，可得出所述发光体130投射于所述反光碗200上的发光范围所对应的弧度为：
Figure 70231DEST_PATH_IMAGE046
·······
Figure 898510DEST_PATH_IMAGE047
因沿所述主光轴110的方向所述安装柱120的横截面为正方形，即所述发光体130的数量为4个，4个所述发光体130所产生光线分别投射于对应的所述反射面220上，且每个所述发光体130的发光角度相同，均为
Figure 670464DEST_PATH_IMAGE043
，所以对应投射于所述反光碗200上的弧长均相同；而反光碗的周长为
Figure 607196DEST_PATH_IMAGE048
，4个所述发光体130的光线重叠部分在所述反光碗200上所对应的弧长
Figure 452792DEST_PATH_IMAGE049
均相同，为：
Figure 853687DEST_PATH_IMAGE050
·······
Figure 743014DEST_PATH_IMAGE051
化简得出以下关系式：
Figure 776829DEST_PATH_IMAGE052
·······
Figure 943893DEST_PATH_IMAGE053
当所述消光件300的宽度，所以所述消光件300的宽度L符合以下关系式：
Figure 12343DEST_PATH_IMAGE054
当所述消光件300的宽度符合以关系式时，所述消光件300不仅能吸收重叠部分的光线，减少眩光的同时，也避免了因所述消光件300的尺寸过大而吸收了部分有效光线，导致过多的光线损失的情况。
在本发明优选地实施例中，所述消光件300贴合于所述反光碗200的内侧面。这样的设置，可以直接在一个完整反光碗200的内侧面贴合设置所述消光件300，即可使得所述消光件300可以对多个所述发光体130所发出的光线相互重叠的部分140进行有效的吸收，且贴合所述内侧面设置，易于固定。
优选地，所述消光件300可以是设置于所述反光碗200上的贴膜或镀膜，也可以通过设置独立的配件来贴合所述反光碗200设置。
如图1及图3所示，在本发明的其他实施例中，所述反光碗200包括多个间隔设置的所述反射面220，所述消光件300连接相邻的2个所述反射面220。
在本发明优选地实施例中，多个所述消光件300通过固定件连接为一体。将多个所述消光件300一体设置，可以实现整体拆装，提高其拆装效率，方便维护。
可选地，所述消光件300远离所述反光碗200的出光口210的一端相互连接，且其连接的底部具有供所述安装柱120通过的通孔，可以通过一体成型制作而成，方便加工。
在本发明优选地实施例中，所述消光件300对光线的吸收率大于或等于75%。采用这样的材质制作而成的所述消光件300，被投射到所述消光件300上的光线大部分被吸收而不是反射，防止大量的光线集中投射到同一个光斑区域而产生局部高亮度光斑，有效减少了眩光的产生。
优选地，所述消光件300对光线的吸收率为90%，可以有效地吸收照射与所述消光件300上的光线，进一步减少眩光的产生。
如图1及图2所示，在本发明优选地实施例中，还包括位于所述安装柱120靠近所述光碗200的出光口210一侧的挡光片400,所述挡光片400用于遮挡所述发光体130发光范围之外的杂光。因为所述发光体130在工作时，光线主要集中在发光范围内，但是也会存在位于发光范围以外的零散杂光，所以设置所述挡光片400遮挡大部分所述发光体130发光范围之外的杂光，使尽可能多的光线能通过所述反射面220反射至于目标平面上，避免在预设好的光斑范围之外形成眩光的情况。
如图12所示，在本发明优选地实施例中，所述挡光片400的中心轴与所述安装柱120的中心轴重合，所述挡光片400的长度D与所述发光体120中心点到所述挡光片400的距离H之间符合以下关系式：
Figure 338151DEST_PATH_IMAGE004
；其中，a为所述安装柱120的宽度，H为所述发光体130中心点到所述挡光片400的距离，所述发光体130的发光角度为
Figure 328104DEST_PATH_IMAGE005
。当所述挡光片400的长度D与所述发光体130中心点到所述挡光片400的距离H之间符合以上关系式时，保证了所述挡光片400遮挡杂光，也避免了因所述挡光片400的尺寸过大，而造成对其他需要投射于目标平面的光线的遮挡，有效降低眩光的同时，也尽可能地降低对需要投射于目标平面的光线的损耗。设计者可以设定所述发光体130中心点到所述挡光片400的距离H后，再根据以上关系式进一步选择所述挡光片400的尺寸。
图12是当所述发光体130位于所述反光碗200的焦点时的侧剖图，沿所述主光轴的方向，所述反光碗200的纵截面的两边为两段相对于所述主光轴110对称的抛物线，所述挡光片400的横截面以及所述安装柱120的横截面均为正方形，所述挡光片400位于所述安装柱120的上方。从图中可知：
e为沿垂直于所述主光轴110方向，所述挡光片400的一边伸出所述安装柱120的长度；
D、e、a之间符合以下关系式：
Figure 561508DEST_PATH_IMAGE055
·······
Figure 77940DEST_PATH_IMAGE056
从图11中可知：
Figure 108737DEST_PATH_IMAGE057
从上式可以推导出：
Figure 772937DEST_PATH_IMAGE058
········
Figure 764026DEST_PATH_IMAGE059
将式
Figure 321916DEST_PATH_IMAGE059
代入式
Figure 396051DEST_PATH_IMAGE056
中，得出所述挡光片400的长度D与所述发光体130中心点到所述挡光片400的距离H之间的关系式：
Figure 891754DEST_PATH_IMAGE060
。
如图3所示，在本发明优选地实施例中，还包括漫反射件500，所述漫反射件500沿所述反光碗200出光口210的边缘或者沿所述反射面220的边缘设置。所述漫反射件500对照射于其自身的光线进行漫反射，使所述发光体130在目标平面所形成光斑的边界变得柔和。当所述漫反射件500设置于所述反光碗200出光口210的边缘时，多个光斑所组合的图案的外边缘变得柔和；当所述漫反射件500设置于所述反射面220的边缘设置时，所述反射面220对应投射于目标平面的光斑边缘变得柔和。
优选地，所述漫反射件500通过贴膜的方式设置于所述出光口210的外边缘或所述反射面220的边缘；或者是，所述漫反射件500为独立配件，与所述出光口210的边缘或所述反射面220的边缘拼接。
本发明优选地实施例中，所述光源100与所述反光碗200可沿所述主光轴110的方向相对移动。通过设置可相对移动，使光斑在目标平面对应产生散开或聚拢的效果。
如图6至图8所示，在本发明优选地实施例中，在所述光源100与所述反光碗200发生相对移动的过程中，所述发光体130沿主光轴110方向在所述反光碗200焦点附近上下移动。当所述发光体130从所述反光碗200的底部沿靠近所述反光碗200焦点的方向运动时，每个发光体130在目标平面上所对应形成的光斑，由四周往中心平移并形成聚拢的视觉效果，随着所述发光体130的运动多个光斑所组合而成的图案尺寸逐渐缩小；当所述发光体130位于所述反光碗200的焦点时，多个光斑聚拢且相互重叠，多个光斑所组合而成的图案尺寸最小；当所述发光体130自所述反光碗200的焦点沿靠近所述出光口210的方向运动时，多个光斑继续沿原来平移的方向继续移动。
优选地，所述发光体130的总行程为25mm。
在其他实施例中，所述发光体130固定位于所述反射面220的焦点，每个所述反射面220的形状、大小以及焦点位置相同，这样的设置，所投射至目标平面的光斑对称分布。
优选地，如图1及图2所示，还包括与所述安装柱120连接并驱动其沿所述主光轴110运动的驱动机构600。通过驱动机构600来驱动所述安装柱120运动，从而使所述发光体130相对于所述反光碗200运动，相对于移动所述反光碗200的方式，移动所述安装柱120的结构更为简单且易于实现。
优选地，所述安装柱120包括远离所述出光口210固定连接有底基板122，所述驱动机构600包括提供动力的电机610、与电机610转轴枢接的主动轮620、从动轮630、传输动力的皮带640、与所述皮带640固定连接的滑块650以及限制所述滑块650沿主光轴110方向运动的滑轨660，所述滑块650套设于所述滑轨660上，所述皮带640同时套设于所述主动轮620与所述从动轮630上，所述滑块650与所述底基板122固定连接，所述电机610通过转轴带动所述主动轮620旋转并将动力传输给所述皮带640，所述皮带640带动所述滑块650沿所述滑轨660滑动，而带动所述发光体130相对于所述反光碗200沿所述主光轴110运动。
如图1、图13以及图14所示，在本发明优选地实施例中，还包括用于对所述光源100散热的冷却装置700，所述冷却装置700包括设置于所述安装柱120内部的导流管710，所述安装柱120远离所述反光碗200出光口210的一端设置有第一接口720与第二接口730，冷却液从所述第一接口720进入并流经所述导流管710与所述安装柱120的侧板121进行热交换后，从所述第二接口730流出。通过液冷散热方式，可以快速将所述发光体130的热量通过冷却装置700导出发光装置外，防止所述发光体130因温度过高而造成损坏。
在本发明优选地实施例中，还提供了一种舞台灯，所述舞台灯具有前述任一项所述的发光装置，还包括用于容纳所述光源100、所述安装柱120与所述反光碗200的灯头，所述灯头具有出射口，所述出射口设置有出光镜头。
优选地，所述发光体130为彩色LED。采用彩色LED作为所述发光体130，可以通过控制位于所述安装柱120各侧面的发光体130产生不同颜色的光线，并通过对应的反射面220投射至目标平面，在目标平面对应形成不同颜色的光效区域，多个光效区域组合呈现出一个彩色光斑，丰富了舞台效果。
优选地，所述发光体130为贴片式LED。采用贴片式LED，其安装方式简单，LED体积小且易于控制。
优选地，所述安装柱120材料为金属材质。金属材质的导热性能更佳，有利于所述发光体130的散热。
在本发明优选地实施例中，还包括机箱以及枢接于机箱上方的支撑臂，所述灯头与所述支撑臂枢接且可相对于所述机箱围绕两个维度旋转。这样的设置，可以控制所述灯头将图案投射到预设好的目标平面，进一步丰富舞台效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种有效减少眩光的发光装置，包括产生光线的光源(100)、用于将光线反射并整合成具有主光轴(110)光束的反光碗(200)，以及位于所述反光碗(200)内用于安装所述光源(100)的安装柱(120)，所述安装柱(120)的顶端指向所述反光碗(200)的出光口(210)，其特征在于，所述光源(100)包括至少2个围绕所述安装柱(120)的周向设置的发光体(130)，所述反光碗(200)包括与所述发光体(130)对应设置的至少2个反射面(220)，每个所述反射面(220)与一个所述发光体(130)相对应，还包括位于相邻反射面(220)之间的消光件(300),所述消光件(300)覆盖相邻所述发光体(130)所发出的光线相互重叠的部分(140)。
2.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，沿所述反光碗(200)底部靠近所述出光口(210)的方向，所述消光件(300)的宽度L逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，垂直于所述主光轴(110)方向，所述反光碗(200)的横截面为圆形，所述安装柱(120)的横截面为正方形，所述消光件(300)的宽度L、所述发光体(130)到所述反光碗(200)的距离d以及所述发光体(130)的发光角度
Figure 359210DEST_PATH_IMAGE001
之间符合以下关系式：
Figure 956545DEST_PATH_IMAGE002
，其中，c表示安装柱横截面边长的一半，所述发光角度
Figure 305487DEST_PATH_IMAGE001
为圆心角角度。
4.根据权利要求2所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，垂直于所述主光轴(110)方向，所述反光碗(200)的横截面为圆形，所述安装柱(120)的横截面为正方形，所述消光件(300)的宽度L、所述反光碗(200)的半径R以及所述发光体(130)的发光角度
Figure 681498DEST_PATH_IMAGE001
之间符合以下关系式：
Figure 637952DEST_PATH_IMAGE003
；其中，所述发光角度
Figure 581638DEST_PATH_IMAGE001
为圆心角角度。
5.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，所述消光件(300)贴合于所述反光碗(200)的内侧面。
6.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，多个所述消光件(300)通过固定件连接为一体。
7.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，所述消光件(300)对光线的吸收率大于或等于75%。
8.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，还包括位于所述安装柱(120)靠近所述光碗(200)的出光口(210)一侧的挡光片(400),所述挡光片(400)用于遮挡所述发光体(130)发光范围之外的杂光。
9.根据权利要求8所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，所述挡光片(400)的中心轴与所述安装柱(120)的中心轴重合，所述挡光片(400)的长度D与所述发光体(130)中心点到所述挡光片(400)的距离H之间符合以下关系式：
Figure 999850DEST_PATH_IMAGE004
；其中，a为所述安装柱(120)的宽度，H为所述发光体(130)中心点到所述挡光片(400)的距离，所述发光体(130)的发光角度为
Figure 384695DEST_PATH_IMAGE001
，所述发光角度
Figure 105526DEST_PATH_IMAGE001
为圆心角角度。
10.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，还包括漫反射件(500)，所述漫反射件(500)沿所述反光碗(200)出光口(210)的边缘或者沿所述反射面(220)的边缘设置。
11.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，所述光源(100)与所述反光碗(200)可沿所述主光轴(110)的方向相对移动。
12.根据权利要求11所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，在所述光源(100)与所述反光碗(200)发生相对移动的过程中，所述发光体(130)沿主光轴(110)方向在所述反光碗(200)焦点附近上下移动。
13.根据权利要求1所述的有效减少眩光的发光装置，其特征在于，还包括用于对所述光源(100)散热的冷却装置(700)，所述冷却装置(700)包括设置于所述安装柱(120)内部的导流管(710)，所述安装柱(120)远离所述反光碗(200)出光口(210)的一端设置有第一接口(720)与第二接口，冷却液从所述第一接口(720)进入并流经所述导流管(710)与所述安装柱(120)的侧板(121)进行热交换后，从所述第二接口流出。
14.一种舞台灯，具有权利要求1至13任一所述的发光装置，其特征在于，还包括用于容纳所述光源(100)、所述安装柱(120)与所述反光碗(200)的灯头，所述灯头具有出射口，所述出射口设置有出光镜头。
15.根据权利要求14所述的舞台灯，其特征在于，还包括机箱以及枢接于机箱上方的支撑臂，所述灯头与所述支撑臂枢接且可相对于所述机箱围绕两个维度旋转。
CN202111566247.6A 2021-12-21 2021-12-21 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯 Active CN114234133B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111566247.6A CN114234133B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111566247.6A CN114234133B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114234133A true CN114234133A (zh) 2022-03-25
CN114234133B CN114234133B (zh) 2023-10-13

Family

ID=80759628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111566247.6A Active CN114234133B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114234133B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101825235A (zh) * 2009-03-05 2010-09-08 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具及其光引擎
CN102635793A (zh) * 2012-03-07 2012-08-15 深圳和而泰照明科技有限公司 发光结构及其led灯
CN103712154A (zh) * 2012-09-29 2014-04-09 深圳市海洋王照明工程有限公司 车载警示灯
CN104329633A (zh) * 2014-10-16 2015-02-04 杭州意博高科电器有限公司 一种透镜及防眩光led灯
CN109737336A (zh) * 2018-12-21 2019-05-10 广州市明道灯光科技股份有限公司 一种舞台灯液冷散热系统
CN209540766U (zh) * 2019-04-29 2019-10-25 浙江绿源电动车有限公司 一种双反射led大灯
CN211600501U (zh) * 2020-04-16 2020-09-29 东莞市仁德电子科技有限公司 舞台灯散热器
TWM621257U (zh) * 2021-09-23 2021-12-11 立群企業有限公司 防止光線散射之下打式反光杯裝置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101825235A (zh) * 2009-03-05 2010-09-08 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具及其光引擎
CN102635793A (zh) * 2012-03-07 2012-08-15 深圳和而泰照明科技有限公司 发光结构及其led灯
CN103712154A (zh) * 2012-09-29 2014-04-09 深圳市海洋王照明工程有限公司 车载警示灯
CN104329633A (zh) * 2014-10-16 2015-02-04 杭州意博高科电器有限公司 一种透镜及防眩光led灯
CN109737336A (zh) * 2018-12-21 2019-05-10 广州市明道灯光科技股份有限公司 一种舞台灯液冷散热系统
CN209540766U (zh) * 2019-04-29 2019-10-25 浙江绿源电动车有限公司 一种双反射led大灯
CN211600501U (zh) * 2020-04-16 2020-09-29 东莞市仁德电子科技有限公司 舞台灯散热器
TWM621257U (zh) * 2021-09-23 2021-12-11 立群企業有限公司 防止光線散射之下打式反光杯裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114234133B (zh) 2023-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8523414B2 (en) Vehicle headlamp
US6897459B2 (en) Compact elliptical infrared light unit for a motor vehicle
US8430523B1 (en) Asymmetrical optical system
US9581309B2 (en) LED illumination device with a highly uniform illumination pattern
US20070211487A1 (en) Led collimator element with a semiparabolic reflector
WO2013190979A1 (ja) 照明装置
CN102192456A (zh) 摩托车用投影型前照灯
CN208546844U (zh) 一种星空投影灯
CN212273922U (zh) 反光组件、反射式光源装置和灯具
WO2018126880A1 (zh) 远近光一体化照明系统及近光前照灯、远光前照灯
KR20050025993A (ko) 조명 시스템
CN114234133A (zh) 一种有效减少眩光的发光装置及具有其的舞台灯
CN112135997A (zh) 一种矩阵式车灯光学装置、车灯及车辆
CN217235496U (zh) 一种光线定向射出的透镜及照明装置及照明系统
TWI418741B (zh) Lighting device
US11480314B2 (en) Light collimation assembly and light emitting devices
JP5322632B2 (ja) 照明装置
US20180335184A1 (en) Luminaire system with light distribution modifier
CN210601478U (zh) 菲涅尔结构的窗台灯反射器
JP5723985B2 (ja) 特に道路照明のための最適化放射を備えた照明モジュール
CN104728647A (zh) 一种灯泡
JP7424254B2 (ja) 投光器
JP7447618B2 (ja) 投光器
CN218153746U (zh) 一种光学组件
CN211344984U (zh) 一种低位灯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant