CN213904029U - 一种发光角可调的灯具及一种摄影补光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发光角可调的灯具及一种摄影补光灯，光源发出第一光，光源位于基板的一侧，两个反光杯均包括收光口和出光口，收光口位于基板靠近光源的一侧，出光口位于基板远离光源的一侧；动力装置带动基板围绕转轴的轴线转动；第一反光杯收光口中心到转轴轴线的距离为p，第二反光杯收光口中心到转轴轴线的距离为q，第一光光轴到转轴轴线的距离为r，p＝q＝r；第一反光杯出射光的发光角为a，第二反光杯出射光的发光角为b，a≠b。本装置可以根据需要而改变接收第一光的反光杯，从而调整出射光的发光角度，使得出射光的照射距离发生改变；这使得我们可以根据拍摄距离而自由调节出射光的发光角，使出射光在不同距离下其亮度都能达到要求。

Description

一种发光角可调的灯具及一种摄影补光灯

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，具体地说，涉及一种发光角可调的灯具及一种摄影补光灯。

背景技术

闪光灯是一种人造补光设备，在摄影领域中，人们想要在光线不足的环境下拍出令人满意的画面，往往会用闪光灯进行补光处理。由于LED具有体积小、亮度高以及使用寿命长等优点，LED闪光灯已经渐渐代替了传统的卤素闪光灯、氙气闪光灯。

LED闪光灯的工作原理是：LED芯片与荧光材料配合使用，LED芯片发出激发光，荧光材料将激发光转化为受激光出射，该受激光将黑暗环境照亮，从而使得摄影设备拍出令人满意的画面。然而荧光材料是颗粒状的，这就使得受激光会被荧光材料散射，向四周随机出射，即LED闪光灯是朗伯发光的。由光学知识可知，出射光形成的光斑面积越大，其单位面积内的光通量就越小，从而在远距离上光照强度会降低，这就使得LED闪光灯的光照距离过近。以手机所使用的LED闪光灯为例，其照射距离一般为1-3米左右，超过此距离，手机在黑暗环境中所拍摄到的画面的清晰度会大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，本实用新型提供一种发光角可调的灯具。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种发光角可调的灯具，包括第一发光组件，所述第一发光组件包括至少一个光源，所述光源发出第一光，所述第一发光组件还包括不透明的基板和至少两个反光杯，所述光源位于反光杯的一侧，两个所述反光杯均与基板连接，两个所述反光杯均包括收光口和出光口，所述收光口位于基板靠近光源的一侧，所述出光口位于基板远离光源的一侧；还包括动力装置，所述动力装置包括转轴，所述动力装置带动基板围绕转轴的轴线转动；两个所述反光杯分别为第一反光杯和第二反光杯，所述第一反光杯收光口的中心到转轴轴线的距离为p，所述第二反光杯收光口的中心到转轴轴线的距离为q，所述第一光的光轴到转轴轴线的距离为r，p＝q＝r；所述第一反光杯出射光的发光角为a，所述第二反光杯出射光的发光角为b，a ≠b。

作为上述技术方案的一种改进：任意所述反光杯均包括反射面，所述反射面为抛物面或球面或椭球面。

作为上述技术方案的一种改进：所述基板包括与反光杯一一配合的固定孔，所述反光杯的出光口穿过固定孔，所述反光杯固定孔之间设置有胶水。

作为上述技术方案的一种改进：所述第一发光组件还包括与光源配合设置的波长转换装置，所述第一光激发波长转换装置，被激发的波长转换装置发出受激光，所述受激光穿过第一反光杯或第二反光杯的收光口后到达与该收光口对应的出光口，所述受激光穿过该出光口后出射。

作为上述技术方案的一种改进：所述波长转换装置位于光源与基板之间。

作为上述技术方案的一种改进：所述波长转换装置包括第一荧光片和第二荧光片，所述第一反光杯的收光口围绕第一荧光片设置，所述第二反光杯的收光口围绕第二荧光片设置。

作为上述技术方案的一种改进：所述第一发光组件还包括透明的透光板，所述基板围绕透光板设置，并且透光板与基板至少部分连接。

作为上述技术方案的一种改进：所述基板为圆环。

作为上述技术方案的一种改进：两个所述反光杯的出光口上均设置有匀光透镜。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型中的灯具可以根据需要而更换反光杯，从而调整了出射光的发光角度，使得出射光的照射距离发生改变。由于灯具的发光功率是一定的，同等距离下，出射光形成的光斑越小其单位面积内光通量也就越大，进而出射光的照射距离也就越远，因此利用反光杯来对出射光的发光角进行调节。反光杯的存在，还使得出射光形成的光斑有着明显的明暗分界线，因此本灯具应用在拍摄领域时，能够使我们更加准确的拍摄到想要的画面；并且反光杯的出射光的发光角各不相同，这使得我们可以根据拍摄距离而自由调节出射光的发光角，出射光可以在不同的距离下其亮度都能达到我们的要求。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是发光角可调的灯具的俯视图。

图2是发光角可调的灯具侧视图。

图3是发光角可调的灯具光路图。

图4是发光角可调的灯具的另一种光路图。

图5是另一种发光角可调的灯具的俯视图。

图6是另一种发光角可调的灯具的侧视图。

图7是发光角可调的灯具的结构图。

图8是另一种发光角可调的灯具的结构图。

图9是另一种发光角可调的灯具的结构图。

图10是波长转换装置的结构图。

图11是另一种发光角可调的灯具的俯视图。

图12是另一种发光角可调的灯具的侧视图。

图13是另一种发光角可调的灯具的俯视图。

图14是是另一种发光角可调的灯具的结构图。

具体实施方式

实施例1：

光源在同等功率下，想要使得出射光能够在远处形成的光斑更加明亮，我们可以选择改变出射光的发光角，使得出射光在单位面积内光通量发生改变，进而使得出射光可以在不同距离上的亮度都能达到我们的需求。如图1-4所示，一种发光角可调的灯具，包括第一发光组件，所述第一发光组件包括至少一个光源111，所述光源111发出第一光121，所述第一发光组件还包括不透明的基板101和至少两个反光杯102，所述光源111位于基板101的一侧，两个所述反光杯102均与基板101连接，两个所述反光杯102均包括收光口105和出光口 106，所述收光口105位于基板101靠近光源111的一侧，所述出光口106位于基板101远离光源111的一侧；还包括动力装置107，所述动力装置107包括转轴108，所述动力装置107带动基板101围绕转轴108的轴线转动；两个所述反光杯102分别为第一反光杯103和第二反光杯104，所述第一反光杯103收光口 105a的中心到转轴108轴线的距离为p，所述第二反光杯104收光口105b的中心到转轴108轴线的距离为q，所述第一光121的光轴到转轴108轴线的距离为 r，p＝q＝r；所述第一反光杯103出射光的发光角为a，所述第二反光杯104出射光的发光角为b，a≠b。在本方案中，我们选择使用反光杯102来对出射光的发光角进行调整，因此为使得出射光符合我们的要求，第一发光组件需要至少包括两个反光杯102。而为了使得这两个反光杯102能够分别接收来自光源111的第一光121，本方案又引入了基板101和动力装置107，其中两个反光杯102均与基板101固定连接。由于光源111位于基板101的一侧，所以为了使得光源 111发出的第一光121能够以最短的路程穿过反光杯102，首先需要将反光杯102 的收光口105朝向光源111设置。即两个反光杯102的收光口105位于基板101 靠近光源111的一侧，用于接收第一光121；出光口106位于基板101远离光源 111的一侧，用于出射收光口105接收到的光。而动力装置107的目的则是带动基板101转动，其中动力装置107包括转轴108，转轴108与基板101连接并带动基板101围绕转轴108的轴线转动，从而使得两个反光杯102可以分别接收到第一光121，进而保证了第一光121的出射。为了避免第一光121会穿过基板 101直接出射，基板101需要选用不透明材料。为了避免第一光121的浪费，两个反光杯102就需要最大程度上接收第一光121。由于第一光121存在光轴，为了能够尽量接收第一光121，第一光121的光轴就需要穿过收光口105的中心。为方便说明，两个反光杯102分别为第一反光杯103和第二反光杯104，第一反光杯103包括收光口105a和出光口106a，第二反光杯104包括收光口105b和出光口106b。第一光121的光轴到转轴108轴线的距离为r，第一反光杯103 收光口105a的中心到转轴108轴线的距离为p，第二反光杯104收光口105b的中心到转轴108的轴线距离为q，只有当p＝q＝r时，第一反光杯103与第二反光杯104才能够最大程度上接收来自光源111的第一光121，进而避免了出射光的亮度降低。在保证第一光121能够在最大程度上利用后，我们还需要保证两个反光杯102所发出光的发光角(本方案中的发光角是指光线散射角度)不同，才能保证从两个反光杯102出射的光在单位面积内的光通量不同，进而使得从两个反光杯102出射的光所照射的距离不同。例如，第一反光杯103出射光的发光角为a，第二反光杯104出射光的发光角为b，只有当a≠b时，从第一反光杯103出射的第一光121的发光角才不同于从第二反光杯104出射的第一光 121的发光角。假如a＜b，那么从第一反光杯103出射的第一光121的照射距离更远，形成的光斑较小；而从第二反光杯104出射的第一光121的照射距离较近，形成的光斑较大。因此在摄影领域，本装置可以根据拍摄物体的远近而改变与光源111配合设置的反光杯102，从而改变了出射光的光通量，进而改变了出射光的光分布以及照射距离。

在本实施例中的图3是第一反光杯103接收第一光121时的光路图；图4 是第二反光杯104接收第一光121时的光路图。

在本方案中，由于第一光121本身会存在发散的情况，因此光源111的发光区需要紧贴反光杯102的收光口105，这里所说的紧贴并不是指融为一体，而是距离足够近的意思。

在本方案中，为了方便控制出射光的发光角，优选的，任意所述反光杯102 均包括反射面109，所述反射面109为抛物面或球面或椭球面。由光学知识可知，抛物面可以将接收到的光反射为准直光出射；球面可以将接收到的光向球心处反射；从椭球面的焦点处发出的光在经过椭球面的反射后，会在椭球面的另一个焦点处汇聚，然后在发散出射。因此，可以根据实际需求，来对反光杯102 的反射面109进行定制，从而获得我们所需要的出射光。

实施例2：

如图5-7所示，在本方案中，反光杯102与基板101直接连接，容易发生脱落。因此所述基板101包括与反光杯102一一配合的固定孔110，所述反光杯 102的出光口106穿过固定孔110，所述反光杯102与固定孔110之间涂覆有胶水。为了避免反光杯102脱落的情况，所以在基板101上设置有与反光杯102 一一配合的固定孔110。更为优选的，固定孔110的形状需要与反光杯102的外轮廓相同，使得反光杯102与固定孔110更加贴合，这样在固定反光杯102时，只需要在反光杯102与固定孔110之间涂覆胶水即可。

实施例3：

在现有的闪光灯领域，LED闪光灯已经渐渐替代了卤素闪光灯、氙气闪光灯，但由于功率的限制，LED闪光灯在亮度方面依旧有明显的不足。由于在同等功率下，激光光源发出的激光拥有更高的能量密度，因此激光激发荧光材料，使得荧光材料能够发出更高亮度的受激光。所以为了改善出射光的亮度，本方案所使用的光源111为激光光源。但激光光源还需要配合荧光材料所使用的，因此如图8所示，所述第一发光组件还包括与光源111配合设置的波长转换装置122，所述第一光121激发波长转换装置122，被激发的波长转换装置122发出受激光 123，所述受激光123穿过第一反光杯103或第二反光杯104的收光口105后到达与该收光口105对应的出光口106，所述受激光123穿过该出光口106后出射。第一光源111优选为激光光源，第一光121为激光。波长转换装置122将第一光121转化为受激光123出射，受激光123可以根据我们的需要而穿过不同的反光杯102，从而获得我们所需要的出射光。但波长转换装置122具有一定的体积，所以我们需要为波长转换装置122寻找合适的位置，以避免从波长转换装置122出射的受激光123无法进入反光杯122。一种方法是所述波长转换装置 122位于光源111与基板101之间。此时的波长转换装置122为了避免阻挡基板101转动，需要紧贴光源111设置。但此时只需要一个波长转换装置122即可，节省了材料。如图9所示，还有一种方法是，所述波长转换装置122包括第一荧光片124和第二荧光片125，所述第一反光杯103的收光口105a围绕第一荧光片124设置，所述第二反光杯104的收光口105b围绕第二荧光片125设置。在两个反光杯102的收光口105处分别设置有第一荧光片124和第二荧光片125，这使得波长转换装置122可以随着基板101进行转动，而且波长转换装置122 上发出的受激光123能够直接进入对应的反光杯102，减少了光损失。如图10 所示，本装置所使用的波长转换装置122还包括透明导热基底122a和设置在透明导热基底122a上的荧光颗粒122b，为避免受激光123在透明导热基底122a 中横向传播，所以荧光颗粒122b设置在透明导热基底122a远离光源111的一侧。其中荧光颗粒122b负责转化第一光121发出受激光123。然而荧光颗粒122b 在转化第一光121的过程中会伴有热量发出，因此需要导热；而第一光121想要被荧光颗粒122b接收，就需要基底是透明的，因此选用透明导热基底122a承载荧光颗粒122b，其中透明导热基底122a优选为蓝宝石片。然而荧光颗粒 122b会将受激光123散射，这就使得一部分受激光123a是正常出射的，而另一部分受激光123b会穿过透明导热基底122向光源111出射。为避免该问题，我们引入了透射第一光121反射受激光123的反射膜122c，反射膜122c设置在荧光颗粒122b与透明导热基底122a之间，将受激光123b朝向反光杯102发射，避免了光能的浪费。

实施例4：

本装置可以作为手机闪光灯使用，而手机闪光灯往往伴随有镜头，为了避免增大手机体积，如图11-13所示，优选的，所述第一发光组件还包括透明的透光板112，所述基板101围绕透光板112设置，并且透光板112与基板101至少部分连接。基板101围绕透明板112设置并与其连接，此时的基板101起到了支撑的作用。透光的透明板112不会阻挡光的进入和出射，因此在该区域中可以设置镜头113，避免了镜头113设置在外部而增大整体体积。当然，在该区域中也可以设置第二发光组件114，其功能是发出第二光，来增加出射光的整体亮度。而第二光的色温也可以是不同于第一光121的，进而实现双色温的闪光功能。此时的基板101优选为圆环，这使得基板101能够更好的转动，避免卡住。此时基板101的圆心会在透光板112上，转轴108需要穿过基板101的圆心，才能使得基板101在转动时，两个反光杯102都能够好的接收光。

闪光灯需要出射光分布较为均匀，因此如图14所示，两个所述反光杯102 的出光口106上均设置有匀光透镜115。这里所说的匀光透镜115优选为菲涅尔透镜，由光学知识可知，使用普通的凸透镜，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅尔透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路(即菲涅尔带)的玻璃，却能达到凸透镜的效果，如果投射光源是平行光，汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致，从而实现匀光的效果。

在本方案中并不仅仅是限于两个反光杯102，也可以是三个、四个乃至更多。光源111也并不是仅仅限于一个，也可以是多个。在光源111有多个时，在保证反光杯102能够接收到第一光121的情况下，其他光源可以围绕基板101设置，用作补光。

在本方案中，动力装置107可以是电机、马达等，只要能带动基板101转动即可，在此不做限制。

综上所述，本方案为了使得出射光的发光角可以发生改变，因此设置了至少两个反光杯102，这两个反光杯102出射光的发光角需要不一致。而为了保证两个反光杯102都能接收到光源111发出的第一光121，因次引入了基板101与动力装置107，两个反光杯102均与基板101连接，而基板101又与动力装置 107连接，此时的动力装置107可以带动基板101转动，从而间接带动了反光杯 102移动，从而使得第一光121可以穿过不同的反光杯102。而为了使得第一光 121能够最大程度上被两个反光杯102接收，两个反光杯102、第一光121以及转轴108之间存在以下关系：p＝q＝r。为了方便固定反光杯102，基板101上需要设置有与反光杯102一一配合的固定孔110。而为了使得出射光亮度更高，本方案选择激光光源与波长转换装置122搭配的方式来获得受激光123。

以上对本实用新型的数个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种发光角可调的灯具，包括第一发光组件，所述第一发光组件包括至少一个光源，所述光源发出第一光，其特征在于：所述第一发光组件还包括不透明的基板和至少两个反光杯，所述光源位于基板的一侧，两个所述反光杯均与基板连接，两个所述反光杯均包括收光口和出光口，所述收光口位于基板靠近光源的一侧，所述出光口位于基板远离光源的一侧；

还包括动力装置，所述动力装置包括转轴，所述动力装置带动基板围绕转轴的轴线转动；

两个所述反光杯分别为第一反光杯和第二反光杯，所述第一反光杯收光口的中心到转轴轴线的距离为p，所述第二反光杯收光口的中心到转轴轴线的距离为q，所述第一光的光轴到转轴轴线的距离为r，p=q=r；所述第一反光杯出射光的发光角为a，所述第二反光杯出射光的发光角为b，a≠b。

2.根据权利要求1所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：任意所述反光杯均包括反射面，所述反射面为抛物面或球面或椭球面。

3.根据权利要求1所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述基板包括与反光杯一一配合的固定孔，所述反光杯的出光口穿过固定孔，所述反光杯与固定孔之间涂覆有胶水。

4.根据权利要求1所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述第一发光组件还包括与光源配合设置的波长转换装置，所述第一光激发波长转换装置，被激发的波长转换装置发出受激光，所述受激光穿过第一反光杯或第二反光杯的收光口后到达与该收光口对应的出光口，所述受激光穿过该出光口后出射。

5.根据权利要求4所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述波长转换装置位于光源与基板之间。

6.根据权利要求4所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述波长转换装置包括第一荧光片和第二荧光片，所述第一反光杯的收光口围绕第一荧光片设置，所述第二反光杯的收光口围绕第二荧光片设置。

7.根据权利要求1所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述第一发光组件还包括透明的透光板，所述基板围绕透光板设置，并且透光板与基板至少部分连接。

8.根据权利要求7所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：所述基板为圆环。

9.根据权利要求1所述的一种发光角可调的灯具，其特征在于：两个所述反光杯的出光口上均设置有匀光透镜。

10.一种摄影补光灯，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的发光角可调的灯具。

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