CN213577065U - 光束匀化装置以及光束匀化舞台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光束匀化装置以及光束匀化舞台灯，光束匀化装置包括发光件、光束匀化件、光学成像组件，所述光束匀化件具有进光面和出光面，所述光束匀化件设置在所述发光件的出光方向上，且进光面对准所述发光件的出光方向；所述光学成像组件设置在所述光束匀化件的一侧且与所述出光面相对，所述发光件、所述光束匀化件、所述光学成像组件位于同一轴线上。本实用新型的特点是能将光束集中匀化，实现照射光斑均匀的效果。

Description

光束匀化装置以及光束匀化舞台灯

技术领域

本实用新型属于灯光器材领域，具体涉及光束匀化装置以及光束匀化舞台灯。

背景技术

在一些照明场景中，通常希望获得均匀和饱满的光束效果，例如舞台演出等场景。光斑均匀度是评测灯光效果的一个重要参数，而传统光源的灯泡，受其结构限制，所照射出来的光斑只能是中心照度高，周围照度低，很难达到光斑均匀效果，所以这种光源对于舞台灯具而言并不适用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种光束匀化装置以及光束匀化舞台灯，其特点是能将光束集中匀化，实现照射光斑均匀的效果。

其技术方案如下：

光束匀化装置，包括发光件、光束匀化件、光学成像组件，所述光束匀化件具有进光面和出光面，所述光束匀化件设置在所述发光件的出光方向上，且进光面对准所述发光件的出光方向；所述光学成像组件设置在所述光束匀化件的一侧且与所述出光面相对，所述发光件、所述光束匀化件、所述光学成像组件位于同一轴线上。

进一步地，还包括控制机构和传动机构，所述控制机构与所述传动机构电气连接，所述传动机构与所述光束匀化件固定连接。

进一步地，所述光束匀化件包括圆形边框和光束匀化镜，所述光束匀化镜设置在所述圆形边框内；所述传动机构包括电机和传动杆，所述传动杆一端固定在所述电机的输出轴上，另一端固定在所述光束匀化件的所述圆形边框上。

进一步地，所述光束匀化镜的两侧分别为所述进光面和所述出光面，所述出光面为弧形凹面，且出光面上均匀排列多个圆形凸点。

进一步地，所述光学成像组件包括调焦镜、变焦镜、聚焦镜，所述变焦镜的一侧与所述调焦镜相对，另一侧与所述聚焦镜相对。

进一步地，所述调焦镜、所述变焦镜、所述聚焦镜的成像中心位于同一轴线上。

进一步地，所述发光件包括灯源和反光碗，所述灯源固定在所述反光碗内，所述发光件的出光方向为所述反光碗碗口，所述光束匀化件设置在所述反光碗碗口与所述反光碗的反射焦点之间。

光束匀化舞台灯，包括图案片，以及前述任一项所述光束匀化装置，所述图案片位于所述光束匀化件和光学成像组件之间。

进一步地，所述发光件、所述光束匀化件、所述图案片、所述光学成像组件位于同一轴线上。

本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

发光件通电后向出光方向发射光，光线从光束匀化件的进光面进入，从出光面射出，光线被光束匀化件折射，形成均匀光斑，再通过光学成像组件射出，实现均匀的灯光照明效果；光束匀化件可以将入射的光线，在自身区域内产生折射，从而射出时在远处形成一个均匀光斑，这样本装置就能将光束集中匀化，实现照射光斑均匀的效果。

附图说明

此处的附图，示出了本实用新型所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本实用新型光束匀化舞台灯爆炸示意图；

图2是本实用新型光束匀化镜移走示意图；

图3是本实用新型光束匀化镜外观示意图；

图4是本实用新型光束匀化镜正视示意图；

图5是本实用新型反光碗与图案片配合示意图；

图6是本实用新型反射焦点示意图。

附图标记说明：

10、反光碗，101、碗口，102、反射焦点，20、光束匀化镜，201、进光面，202、出光面，2021、球面凸点，202、圆形边框，30、图案片40、调焦镜，50、变焦镜，60、聚焦镜，701、电机，702、传动杆。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相相对的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本实用新型的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图6所示，光束匀化舞台灯，包括发光件、光束匀化件、光学成像组件、图案片、控制机构、传动机构，所述光束匀化件包括圆形边框202和光束匀化镜20，所述光学成像组件包括调焦镜、变焦镜、聚焦镜，所述发光件包括灯源和反光碗10。

所述光束匀化镜20具有进光面201和出光面202，所述光束匀化镜20设置在所述发光件的出光方向上，且进光面201对准所述发光件的出光方向；所述光学成像组件设置在所述光束匀化镜20的一侧且与所述出光面202相对，所述发光件、所述光束匀化镜20、所述图案片、所述光学成像组件位于同一轴线上，所述图案片位于所述光束匀化镜20和光学成像组件之间。

灯源通电后向反光碗碗口101发射光，反光碗10对光有聚光的效果，光线从光束匀化镜20的进光面201进入，从出光面202射出，光线在光束匀化镜20内折射，形成均匀光斑，透过图案片，得到相应的图案，再通过光学成像组件射出，实现均匀的灯光照明效果；光束匀化镜20可以将入射的光线，在自身区域内产生折射，从而射出时在远处形成一个均匀光斑，这样本装置就能将光束集中匀化，实现照射光斑均匀的效果。

所述控制机构与所述电机电气连接，所述传动机构与所述光束匀化镜20固定连接。所述光束匀化镜20设置在所述圆形边框202内；所述传动杆一端固定在所述电机的输出轴上，另一端固定在所述光束匀化镜20的所述圆形边框202上。所述光束匀化镜20的两侧分别为所述进光面201和所述出光面202，所述出光面202为弧形凹面，且出光面202上均匀排列多个球面凸点2021。

控制机构控制电机的启停，电机启动，带动光束匀化镜20转动，光束匀化镜20转动至反光碗碗口101处停下，光束匀化镜20帮助将光线折射为均匀光斑，而后通过图案片成像，得到光斑均匀的图像；在不需要光束匀化镜20均匀光线时，电机转动，将光束匀化镜20转移走，使得光线出了反光碗10后直接经过图案片上，进行成像，得到光束中心照度高，周围照度低的图像。

光束均化镜出光面202上球面凸点2021相当微型凸透镜：光束均化镜一般采用石英玻璃为材质，能耐高温，其结构一般是在玻璃基体上加工出一系列规则排布的球面凸点2021，形成一系列凸透镜；排布球面凸点2021的面可以是平面，也可以是凹曲面，本案选用凹曲面。光束均化镜的工作原理是光线通过微型凸透镜折射的原理，光束均化镜可以认为是很多个微型凸透镜紧密排列在一起而成，平行光入射时，每一个微型凸透镜让照射到自身区域的入射光产生折射，在远处形成一个均匀光斑，整个微型凸透镜阵列的效果就是无数个均匀光斑的叠加，直接使用光束均化镜只能得到在一定范围内得到任意发散角光斑，需配合使用光学成像组件，才可以在焦平面内得到所需的边缘清晰、大小适中的光斑。

光束匀化镜20在许多需要明确定义光斑形状和随机扩散强度分布的应用中有很大作用。在放电泡灯具中加入光束均化镜，其光斑均匀度可达85％，同时光束均化镜表面光滑，且镀有增透膜，可最大限度减少光强的损失。此种结构比传统的磨砂或粗纹柔光镜，匀化效果高，光效损失少。

所述变焦镜的一侧与所述调焦镜相对，另一侧与所述聚焦镜相对。所述调焦镜、所述变焦镜、所述聚焦镜的成像中心位于同一轴线上。

光线经过图案片后，依次经过调焦镜、变焦镜、聚焦镜，而后成像，调焦镜和聚焦镜均具有调节图案成像清晰度的作用，调焦镜和聚焦镜可以改变像距，也就是改变镜头光心和底平面的距离，调焦或聚焦是为了得到清晰图像而调节镜片与成像物体的距离，以获得成像物体清晰图像的调节过程，变焦镜具有放大和缩小图案的功能。

所述灯源固定在所述反光碗10内，所述发光件的出光方向为所述反光碗碗口101，所述光束匀化镜20设置在所述反光碗碗口101与所述反光碗10的反射焦点102之间，图案片位于反光碗10的反射焦点102处。反光碗10将灯源的光反射到碗口101并呈锥形射出，锥形的末端即为反射焦点102，图案片设置在此处；光束匀化镜20设置在所述反光碗碗口101与所述反光碗10的反射焦点102之间，光线到达反射焦点102前已经被均匀化，适宜成像。

以上实施例的目的，是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本实用新型的保护范围。

以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.光束匀化装置，其特征在于，包括发光件、光束匀化件、光学成像组件，所述光束匀化件具有进光面和出光面，所述光束匀化件设置在所述发光件的出光方向上，且进光面对准所述发光件的出光方向；所述光学成像组件设置在所述光束匀化件的一侧且与所述出光面相对，所述发光件、所述光束匀化件、所述光学成像组件位于同一轴线上。

2.如权利要求1所述光束匀化装置，其特征在于，还包括控制机构和传动机构，所述控制机构与所述传动机构电气连接，所述传动机构与所述光束匀化件固定连接。

3.如权利要求2所述光束匀化装置，其特征在于，所述光束匀化件包括圆形边框和光束匀化镜，所述光束匀化镜设置在所述圆形边框内；所述传动机构包括电机和传动杆，所述传动杆一端固定在所述电机的输出轴上，另一端固定在所述光束匀化件的所述圆形边框上。

4.如权利要求3所述光束匀化装置，其特征在于，所述光束匀化镜的两侧分别为所述进光面和所述出光面，所述出光面为弧形凹面，且出光面上均匀排列多个球面凸点。

5.如权利要求1至4任一项所述光束匀化装置，其特征在于，所述光学成像组件包括调焦镜、变焦镜、聚焦镜，所述变焦镜的一侧与所述调焦镜相对，另一侧与所述聚焦镜对相对。

6.如权利要求5所述光束匀化装置，其特征在于，所述调焦镜、所述变焦镜、所述聚焦镜的成像中心位于同一轴线上。

7.如权利要求1至4任一项所述光束匀化装置，其特征在于，所述发光件包括灯源和反光碗，所述灯源固定在所述反光碗内，所述发光件的出光方向为所述反光碗碗口，所述光束匀化件设置在所述反光碗碗口与所述反光碗的反射焦点之间。

8.光束匀化舞台灯，其特征在于，包括图案片，以及如权利要求1至7任一项所述光束匀化装置，所述图案片位于所述光束匀化件和光学成像组件之间。

9.如权利要求8所述光束匀化舞台灯，其特征在于，所述发光件、所述光束匀化件、所述图案片、所述光学成像组件位于同一轴线上。

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