CN204879674U

CN204879674U - 一种舞台灯光学系统

Info

Publication number: CN204879674U
Application number: CN201520520240.4U
Authority: CN
Inventors: 陈志曼
Original assignee: Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co Ltd
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-07-17

Abstract

本实用新型公开了一种舞台灯光学系统，包括反射式导光筒、LED光源及光学组件；反射式导光筒包括由三块以上的反射板依次连接围成的筒体，所述的反射板包括板体和设在板体上的反射层；按照光的出射方向，筒体依次包括进光部分、反射光部分和出光部分，其中出光部分大于进光部分使得筒体呈锥形；LED光源设在进光部分的一端；光学组件设在筒体出光方向的前方，光学组件包括混光聚光光学组件和聚光光学组件，混光聚光光学组件包括混光板和一个以上的第一聚光镜，聚光光学组件设在混光聚光光学组件的后方，聚光光学组件包括一个以上的第二聚光镜。该结构能更好的制造导光筒，降低成本，让出光的颜色更加的均匀，并能进行二次聚光。

Description

一种舞台灯光学系统

技术领域

本实用新型涉及一种舞台灯光学系统，尤其是涉及能进行多次反射且能改变出光角度的舞台灯光学系统。

背景技术

对于LED灯具，为了得到不同的出光角度和光效，通常通过光学元件来实现，目前的光学元件主要有透镜、反光碗等。

透镜是LED灯具中最为常见的光学元件，其主要作用是聚光。在光学设计时，如果仅仅采用透镜对多种颜色的LED光源进行聚光，当LED光源是多色光源或多芯片光源时，会出现聚光后混光不均匀的现象。

在LED灯具中，如果使用了反光碗，通过构造比较复杂的反光曲面才能实现控制光学角度。且较难控制混光均匀性。形成光斑时也容易出现光斑中心有亮斑、周围有虚光、杂散光等光学效果的瑕疵。

当然，在某些灯具中也采用导光柱作为导光元件，目前，因制造的原因，导光柱基本为塑料导光柱。导光柱的导光原理是利用两种介质的折射率不同而使进入到导光柱内的光线在导光柱的边界产生全反射，从而实现导光，这样，一旦导光柱和其外界的介质发生了变化，例如导光柱上有油污或接触物，则光线无法实现全部的全反射，就有部分光从导光柱的侧边射出，使得导光具有一定的损失，即导光柱能否进行正常的导光受外界的影响较大，使得导光的稳定性不好，基于这种影响，导光柱不能随意的进行固定，否则会影响导光柱的折射性能。另外，塑料光学材料都存在透过率低的问题，当光线在塑料材料里的行程较长时光线透过率较低；塑料材料的耐温也不高，一般在120℃左右；在靠近光源的地方温度较高，塑料导光柱容易出现烧焦的现象。

当然，现在也出现了利用导光筒进行导光的技术方案，如在申请号为201220694731.7的专利文献中公开了一种LED远程投光灯，在该灯具中使用了导光筒作为导光元件，但该导光筒为圆形，因此，要达到反射导光的作用，在制造方面比较麻烦。

发明内容

为了更好的制造导光筒，降低成本，让出光的颜色更加的均匀，并能进行聚光，本实用新型提供了一种舞台灯光学系统。

为达到上述目的，一种舞台灯光学系统，包括反射式导光筒、LED光源及光学组件；反射式导光筒包括由三块以上的反射板依次连接围成的筒体，所述的反射板包括板体和设在板体上的反射层；按照光的出射方向，筒体依次包括进光部分、反射光部分和出光部分，其中出光部分大于进光部分使得筒体呈锥形；LED光源设在进光部分的一端；光学组件设在筒体出光方向的前方，光学组件包括混光聚光光学组件和聚光光学组件，混光聚光光学组件包括混光板和一个以上的第一聚光镜，聚光光学组件设在混光聚光光学组件的后方，聚光光学组件包括一个以上的第二聚光镜。

进一步的，LED光源包括两种以上不同颜色的LED芯片。

进一步的，所述的LED光源包括白光、红光、蓝光和绿光芯片。

进一步的，所述的板体为玻璃板体，反射层镀在玻璃板体的内表面上。

进一步的，光线进入到筒体内的角度为a，光线射出筒体的角度为b，反射层与筒体中心轴线的夹角为c，光线在筒体内的反射次数为n，则有b=a-2nc。

进一步的，反射板之间通过粘胶相连接。

进一步的，混光板设在筒体与第一聚光镜之间。

进一步的，混光板设在第一聚光镜与第二聚光镜之间。

进一步的，混光板为磨砂板或磨砂薄膜或整列分布的微透镜；所述的第一聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜；所述的第二聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜。

进一步的，聚光光学组件相对于筒体移动。

本实用新型的有益效果是：

（1）由于筒体由三块以上的反射板组成，因此，先将反射层成型到板体上后再连接反射板，这样，反射层的成型非常的方便、简单、均匀，耐温性好，使得本实用新型的反射式导光筒的制造方便、简单，成本低，而且因反射层均匀，因此，反射率高，反射的效果好。

（2）由于除中心以外的光线会在筒体内进行二次以上的反射，当采用了多种不同颜色的LED芯片后，光线在经过筒体后，反射过程中会进行物理混光，这样，会在导光筒的出口处或前方光学组件的后方形成均匀的虚拟点光源或面光源，当该光源进一步经过光学组件后，由于设置了混光板，能使出光光色更加的均匀，无颜色差异。

（3）所述的第一聚光镜能对光进行一次聚光，第二聚光镜能进行二级聚光。

（4）该光源在经过第二聚光镜时，经混光聚光光学组件的光源在第二聚光镜焦点位置时，出射光线是平行光，角度最小；如经混光聚光光学组件的光源在第二聚光镜焦距以内时，出射光线角度随着经混光聚光光学组件的光源与第二聚光镜的距离变化而变化，当第二聚光镜的位置连续变化时，可以实现出射光斑大小的变化；具体的原理是：经混光聚光光学组件的光源距离第二聚光镜越近，光线发散角越大，经混光聚光光学组件的光源距离第二聚光镜越远，光线发散角越小，当在焦距位置时，光线发散角最小。

（5）在本实用新型中，利用锥形的筒体，能减小出光角度，使其更容易达到实际的使用要求。

（6）由于采用粘胶连接反射板，因此，反射板的连接更加的方便。

附图说明

图1为反射式导光筒的立体图。

图2为舞台灯光学系统的示意图。

图3为LED光源的示意图。

图4为混光板在反射式导光筒与第一聚光镜之间的示意图。

图5为混光板在第一聚光镜与第二聚光镜之间的示意图。

图6为第二聚光镜被调节后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

如图2所示，一种舞台灯光学系统包括反射式导光筒110、LED光源111和光学组件200。

如图1和图2所示，反射式导光筒110包括由三块以上的反射板1依次连接围成的筒体100。所述的反射板1包括板体和设在板体上的反射层，反射层的反射率大于98%；所述的板体优选玻璃，当然也可以选择其他的材料；反射层镀在板体的内表面上，所述的反射层为平面状。反射板1之间通过粘胶相连接，当然也可以采用其他的方式连接，只要将反射板连接牢固即可。采用这种结构，可以先成型反射层，然后在将反射板连接在一起，使得导光筒的制造简单、成本低，而且，这样成型反射层，能让反射层的均匀度高，使得反射率高，反射效果好，对光的利用率高。

按照光的出射方向，筒体依次包括进光部分11、反射光部分12和出光部分13，其中出光部分13大于进光部分11使得筒体呈锥形，除中心以外的光线在筒体内至少被反射两次。在本实施方式中，设定光线进入到筒体内的角度为a，光线射出筒体的角度为b，反射层与筒体中心轴线的夹角为c，光线在筒体内的反射次数为n，则有b=a-2nc。这样，当采用锥形筒体时，能减小出光角度，使其更容易达到实际的使用要求。

如图2至图6所示，LED光源设在进光部分的一端。所述的LED光源包括白光、红光、蓝光和绿光LED芯片，LED光源可以是单个芯片，也可以是多个芯片，当为多个芯片时，可以是相同颜色的芯片，也可以是不同颜色的芯片。

所述的光学组件200设在反射式导光筒的前方。如图4至图6所示，光学组件200包括混光聚光光学组件201和聚光光学组件202。混光聚光光学组件201包括混光板21和一个以上的第一聚光镜22；混光板21为磨砂板或磨砂薄膜或整列分布的微透镜；在本实施方式中，第一聚光镜为一个，第一聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜。聚光光学组件202为一个以上的第二聚光镜，在本实施方式中，第二聚光镜为一个，所述的第二聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜。

如图4所示，在出光方向上，混光板21、第一聚光镜22和第二聚光镜依次排列。当然，如图5所示，混光板21可以设在第一聚光镜22和第二聚光镜之间。

在本实施方式中，由于除中心以外的光线会在筒体100内进行二次以上的反射，当采用了多种不同颜色的LED芯片后，光线在经过筒体100后，反射过程中会进行物理混光，这样，会在导光筒的出口处或前方光学组件的后方形成均匀的虚拟点光源或面光源，当该光源进一步经过光学组件后，由于设置了混光板21，能使出光光色更加的均匀，无颜色差异。所述的第一聚光镜22能对光进行一次聚光，第二聚光镜能进行二级聚光。

第一聚光镜由驱动装置驱动，所述的驱动装置包括机座、螺杆、螺母和马达，螺杆设在机座上，螺母固定在光学组件中，螺杆与螺母相啮合，马达驱动螺杆旋转，当然，螺杆也可以有手动来旋转。当螺杆旋转时，螺杆会促使螺母直线运动，从而带动光学组件运动，达到调节光学组件位置的目的，这样，就非常的方便实现调焦的目的。

该光源在经过第二聚光镜时，经混光聚光光学组件的光源在第二聚光镜焦点位置时，出射光线是平行光，角度最小；如经混光聚光光学组件的光源在第二聚光镜焦距以内时，出射光线角度随着经混光聚光光学组件的光源与第二聚光镜的距离变化而变化，当第二聚光镜的位置连续变化时，可以实现出射光斑大小的变化；具体的原理是：经混光聚光光学组件的光源距离第二聚光镜越近，光线发散角越大，经混光聚光光学组件的光源距离第二聚光镜越远，光线发散角越小，当在焦距位置时，光线发散角最小。

Claims

1.一种舞台灯光学系统，包括反射式导光筒、LED光源及光学组件；其特征在于：反射式导光筒包括由三块以上的反射板依次连接围成的筒体，所述的反射板包括板体和设在板体上的反射层；按照光的出射方向，筒体依次包括进光部分、反射光部分和出光部分，其中出光部分大于进光部分使得筒体呈锥形；LED光源设在进光部分的一端；光学组件设在筒体出光方向的前方，光学组件包括混光聚光光学组件和聚光光学组件，混光聚光光学组件包括混光板和一个以上的第一聚光镜，聚光光学组件设在混光聚光光学组件的后方，聚光光学组件包括一个以上的第二聚光镜。

2.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：LED光源包括两种以上不同颜色的LED芯片。

3.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：所述的LED光源包括白光、红光、蓝光和绿光芯片。

4.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：所述的板体为玻璃板体，反射层镀在玻璃板体的内表面上。

5.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：光线进入到筒体内的角度为a，光线射出筒体的角度为b，反射层与筒体中心轴线的夹角为c，光线在筒体内的反射次数为n，则有b=a-2nc。

6.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：反射板之间通过粘胶相连接。

7.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：混光板设在筒体与第一聚光镜之间。

8.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：混光板设在第一聚光镜与第二聚光镜之间。

9.根据权利要求1、7或8所述的舞台灯光学系统，其特征在于：混光板为磨砂板或磨砂薄膜或整列分布的微透镜；所述的第一聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜；所述的第二聚光镜为球面镜、非球面透镜或菲涅尔镜。

10.根据权利要求1所述的舞台灯光学系统，其特征在于：聚光光学组件相对于筒体移动。