CN216431604U - 一种照明装置及照明系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种照明装置及照明系统，包括光源组件、收集透镜组、调光组件和聚光组件；其中，上述光源组件用于产生出射光，上述收集透镜组、调光组件和聚光组件沿出射光的光路依次设置，且上述调光组件包括沿出射光的光路设置的混色光器件组和至少两个色温滤光片，用于调整出射光的颜色。通过上述方式，本申请能够改善光源的照明效果。

Description

一种照明装置及照明系统

技术领域

本申请属于光学技术领域，具体涉及一种照明装置及照明系统。

背景技术

在LED或激光光源舞台灯具照明应用中，利用LED或者激光光源，可以获得高质量的白光。但现有技术中的照明应用，其出射光斑颜色不均匀，易影响照明应用的照明效果。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供了一种照明装置及照明系统，可以改善光源的照明效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种照明装置，包括光源组件、收集透镜组、调光组件和聚光组件；其中，上述光源组件用于产生出射光，上述收集透镜组、调光组件和聚光组件沿出射光的光路依次设置，且上述调光组件包括沿出射光的光路设置的混色光器件组和至少两个色温滤光片，用于调整出射光的颜色。

优选地，每个上述混色光器件组为多个混色滤光片组或者多个色轮组。

优选地，上述照明装置进一步包括控制组件，用于控制混色光器件组和/或色温滤光片切入或者切出出射光的光路。

优选地，上述混色光器件组为多个混色滤光片组，每个所述混色滤光片组包括至少两个混色滤光片，至少两个混色滤光片沿垂直于出射光的光路的方向设置，且每个上述混色滤光片组包括青色滤光片组、品红滤光片组或黄色滤光片组中的任一种。

优选地，上述色温滤光片的数量为两个，沿垂直于所述出射光的光路的方向设置，并在所述出射光的光路上并列设置。

优选地，每个上述混色滤光片组包括两个混色滤光片，且两个混色滤光片在出射光的光路上并列设置。

优选地，上述照明装置进一步包括匀光组件，且匀光组件设置于上述调光组件和上述光源组件之间；或者，匀光组件设置于调光组件和聚光组件之间。

优选地，上述匀光组件包括双复眼透镜、单复眼透镜、扩散片中的至少一种。

优选地，上述照明装置进一步包括光栏，上述聚光组件与光栏沿出射光的光路依次设置，出射光经聚光组件透射并在光栏上形成出射光斑。

为解决上述技术问题，本申请提供一种照明系统，包括上述的照明装置。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过在收集透镜组和聚光组件之间设置调光组件，与现有技术中调光组件的设置位置相比，调光组件更接近于光源组件，进而可以减小投射至调光组件上的出射光线的入射角度，减少调光组件上的截止波长偏移量，进而可以改善光源装置出射光斑边缘颜色与中心颜色的差别；且本申请中的调光组件中包括有色温滤光片，可以调节光源出射光的色温，进而可以调节出射光斑的视觉效果。

附图说明

图1是照明装置的整体结构示意图；

图2是本申请照明装置第一实施例的结构示意图；

图3是本申请照明装置中色温滤光片的动态调节示意图；

图4是本申请照明装置第二实施例的结构示意图；

图5是本申请照明装置第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在照明系统中，光源出射光斑的颜色调节主要是通过线性CMY(Cyan MagentaYellow，CMY)混色组件来实现，C代表青色滤光片，透绿蓝光，反红光；M代表洋红或者品红滤光片，透蓝红光，反绿光；Y代表黄色滤光片，透绿红光，反蓝光。光源出射光斑的色温调节主要通过CTO(Color Temperature Orange，CTO)来实现，CTO代表色温滤光片，能够线性调整颜色。

请参阅图1，图1是照明装置的整体结构示意图。

如图1所示，照明装置100主要包括光源组件101、收集透镜组102、匀光组件103、聚光组件104、调光组件105以及光栏106。其中调光组件105进一步包括混色光器件组115、色温滤光片125，混色光器件组115可以为多个混色滤光片组或者多个色轮组，例如可以是包括沿出射光的光路依次设置的青色滤光片组1151、品红滤光片组1152和黄色滤光片组1153，也即CMY混色滤光片组。

本申请发明人经长期的研究发现，光源组件101的出射光经聚光组件104后，其发光角一般在50-60度之间，而混色光器件组115和色温滤光片125设置于聚光组件104之后。从聚光组件104透射出的照明光斑照射到混色光器件组115上，若混色光器件组115处于完全遮挡或半遮挡光路的状态，则其反射的光会经聚光组件104聚焦至光源组件101的中心，易导致光源组件101中心部分的温度急剧上升而遭到损坏，形成光源可靠性问题。

另外，在混色光器件组115为多个混色滤光片组的应用场景中，基于滤光片入射角度越大，截止波长漂移越多的特性，如图1所示，光源组件101在光栏106上形成的光斑视场分为边缘视场a&c以及中心视场b，若将混色光器件组115设置于聚光组件104之后，会导致边缘视场a&c在混色光器件组115上的入射角大，中心视场b在混色光器件组115上的入射角小，进而导致光斑中心视场b的颜色偏深，边缘视场a&c的颜色偏浅。

针对上述技术问题，本申请提出以下实施例。

请参阅图2，图2是本申请照明装置第一实施例的整体结构示意图。

如图2所示，照明装置200包括：光源组件201、收集透镜组102、调光组件205和聚光组件204；其中，光源组件201用于产生出射光，收集透镜组202、调光组件205和聚光组件204沿出射光的光路依次设置，且调光组件205包括沿出射光的光路设置的混色光器件组215和至少两个色温滤光片225，用于调整所述出射光的颜色和色温。

具体地，在本实施例中，光源组件201可以设置为包括LED阵列组成。其中，收集透镜组202可以设置为包括第一透镜组212和第二透镜组222。其中第一透镜组212中的透镜可以是阵列式分布的，且第一透镜组212中的透镜可以与光源组件201中的LED一一对应，第二透镜组222的各个透镜可以设置为一体成型的，且第二透镜组222中的透镜可以设置为与第一透镜组212中的透镜一一对应，出射光线经第一透镜组212聚光后出射至第二透镜组222，第二透镜组222可以对出射光线进一步收集、准直，以使得投射至调光组件205上的为几乎垂直的光线。

进一步地，在本实施例中，调光组件205设置于聚光组件204与光源组件201之间。光源组件201所产生的出射光经第一透镜组212和第二透镜组222透射后为近似平行的光束，发散角较小，一般大小在40度以内，该发散角要小于经聚光组件204投射后光线的发散角度。因此出射光线入射到调光组件205上的角度比较小，不会产生比较大的角度漂移，进而可以改善光斑的均匀性。

进一步地，光源组件201产生的出射光线被调光组件205反射后，光线几乎垂直反射回光源组件201，反射的光斑会均匀分布在光源组件201中的各LED器件上，不会出现由于聚光组件204的折射而聚焦在光源组件201的某一点或者个别点上，因此使得光源组件201上的热量分布更加均衡，可以避免光源组件201上的个别位置温度过高而导致的光源可靠性问题。

进一步地，照明装置200进一步包括光栏206，聚光组件204与光栏206沿出射光的光路依次设置，出射光经聚光组件204聚焦并在光栏206上形成出射光斑。

在本实施例中，出射光线经收集透镜组202后投射到调光组件205的光线的发散角度要小于现有技术中光源组件出射光经由聚光组件204后投射至调光组件205的光线的发散角，因此光线不会产生比较大的角度漂移，故可以减小入射至光栏206上的光斑中心视场与边缘视场的颜色差异，进而改善光栏206上的出射光斑的颜色均匀性。

进一步地，混色光器件组215可以为多个混色滤光片组或者多个色轮组。在混色光器件组215为多个混色滤光片组的应用示例中，每个混色滤波片组可以包括至少两个混色滤光片，且至少两个混色滤光片沿垂直于所述出射光的光路的方向设置。其中，每个混色滤光片组包括青色滤光片组、品红滤光片组或黄色滤光片组中的任一种。

具体地，在本实施例中，如图2所示，可以设置混色光器件组215包括青色滤光片组2151、品红滤光片组2152及黄色滤光片组2153，也即混色光器件组215为CMY混色滤光片组。在一些具体的应用示例中，混色光器件组215为多个混色滤光片组的应用示例中，多个混色滤光片组也可以设置为包括一种或者两种颜色的滤光片组，以调节输出光斑的颜色，此处不做限制。

具体地，在本实施例中，青色滤光片组2151可以设置为包括两个青色滤光片，品红滤光片组2152包括两个品红滤光片，黄色滤光片组2153包括两个黄色滤光片。且每两个同色的滤光片透光及反光特性相同，且均与出射光的光路垂直设置，以便于光源组件201的出射光能够以更小的入射角投射至混色光器件组215，进而能使得投射至滤光片上的光线发散角更小，进而减小经滤光片投射的光线的角度偏移量，减小出射光斑中心与边缘的颜色差异。

进一步地，照明装置200可以包括控制组件(图未示)，控制组件用于控制混色光器件组215和/或色温滤光片225切入或者切出出射光的光路。

具体地，在混色光器件组215为多个混色滤光片组的应用场景中，控制组件可以同时控制混色光器件组215和色温滤光片225沿垂直于光路的方向移动，以使得混色光器件组215中的混色滤光片和色温滤光片225均可以动态切入或者切出光路，使得调光组件205可以动态调节出射光斑的颜色。

在一些具体的应用示例中，也可以设置控制组件仅控制多种混色滤光片组中的部分滤光片和/或色温滤光片225，或者仅控制色温滤光片225，以满足具体应用中出射光斑的颜色的调节需求。

进一步地，在本实施例中，可以设置色温滤光片225的数量为两个，且两片色温滤光片225可以为特性相同的两个滤光片，并沿垂直于出射光的光路的方向设置，并在出射光的光路上并列设置。

具体地，如图3所示，图3是本申请照明装置中色温滤光片的动态调节示意图。其中，图3A为色温滤光片切出光路的调节示意图，图3B为滤光片切入光路的调节示意图。具体地，在本实施例中，可以设置两个色温滤光片225沿垂直于出射光的光路方向并列设置，也即控制组件可以控制两个色温滤光片225沿垂直于出射光的光路的方向移动，可以使得两个色温滤光片225分别向相反的两个方向移动。当两个色温滤光片225相互靠近移动时，并列设置的两个色温滤光片225可以完全垂直遮挡出射光的光路，也可以部分遮挡出射光的光路；当两个色温滤光片225相互远离移动时，可以完全不遮挡光路，进而实现灵活动态调节出射光斑的色温。

具体地，在混色光器件组215为多个混色滤光片组的应用场景中，每组颜色滤光片可以为两片透光及反光特性相同的滤光片，每两片滤光片可以通过控制组件控制，以垂直于光路的两个相反的方向平移，可以实现两个滤光片相互靠近切入到光路中，以闭合或者半闭合的状态遮挡光路；或者两个滤光片相互远离完全切出光路，实现滤光片对出射光的动态调节。具体实施过程与色温滤光片225实施例相同，此处不再赘述。

进一步地，混色光器件组215为多个色轮组的应用场景中，可以设置每个色轮组包括两个特性完全一样色轮，且两个色轮在出射光的光路上并列设置，可以设置三个色轮组，每个色轮组在出射光的光路上的设置和其所调节的颜色可以与上文每个混色滤光片组调节的颜色相对应。通过控制组件控制多个色轮组以动态调节出射光的过程可以设置为与上文中色温滤光片的调节过程相同，此处不再赘述。

在具体地应用中，可以设置控制组件对混色光器件组215中的所有光器件整体控制或者各个光器件均单独控制，此处不做限制。也可是设置控制组件对混色光器件组215和色温滤光片225整体控制，或者分开控制。

进一步地，在一些具体的应用示例中，混色光器件组215为多个混色滤光片组的应用场景中，每个混色滤光片组也可仅为一个滤光片；混色光器件组215为多个色轮组的应用场景中，每个色轮组也可仅为一个色轮。每个混色滤光片组中的一个滤光片或者每个色轮组中的一个色轮也可以通过控制组件控制以切入或者切出光路，以实现对出射光的动态调节。色温滤光片225的设置也可以为一个色温滤光片，其动态调节过程可以与上文相同，此处不再赘述。

进一步地，请参阅图4，图4是本申请光源装置第二实施例的结构示意图。如图4所示，在本实施例中，照明装置300包括匀光组件303，匀光组件303设置于调光组件305与光源组件301之间。其中，匀光组件303包括双复眼透镜、单复眼透镜、扩散片中的至少一种。

其中，在本实施例中，光源组件301和收集透镜组302的设置与上一实施例相同，此处不再赘述。本实施例在第一实施例的照明装置中加入了匀光组件303。

如图4所示，在本实施例中，调光组件305放置于光源组件301与匀光组件303之间，入射到调光组件305的光线发散角度比较小，出射光不会产生比较大的角度漂移，可以改善光斑的均匀性。进一步地，光源组件301发出的光线经调光组件305所反射的光线几乎垂直返回，不存在聚焦在光源组件301的某一点或者几个点上，其反射的光斑均匀分布在光源组件301的各器件上，使得热量的分布更加均衡，增加混光光源的可靠性。

具体地，匀光组件303主要对调光组件305所透射的光线进行匀光，以进一步改善出射光斑的均匀性。其具体可以为双复眼透镜、单复眼透镜、扩散片等中的任一种或者多种配合使用，匀光组件303中的复眼透镜和扩散片的数量和设置方向此处不做限制，可根据具体的使用需求灵活调整。

具体地，在本实施例中，混色光器件组315和色温滤光片325对出射光线的动态调节过程与第一实施例相同，此处不再赘述。

请参阅图5，图5是本申请光源装置第三实施例的结构示意图。

第三实施例与第二实施例的差别之处在于，匀光组件403设置于调光组件405与聚光组件404之间。

其中，光源组件401和收集透镜组402的设置与第一实施例相同，此处不再赘述。如图5所示，调光组件405放置于聚光组件404与匀光组件403之间，其入射到调光组件405的光线发散角度比较小，出射光不会产生比较大的角度漂移，故可以改善光斑的均匀性。

另外，光源组件401产生的出射光经调光组件405所反射的光线几乎垂直返回，不会聚焦在组件401的某一点上，反射光斑易均匀分布在光源组件401的各器件上，使得热量的分布更加均衡，增加光源混光时的可靠性。

具体地，在本实施例中，混色光器件组415和色温滤光片425对出射光线的动态调节与第一实施例相同，此处不再赘述。

为解决上述技术问题，本申请进一步提供一种照明系统，包括上述的照明装置。

综上所述，本申请通过照明装置中设置调光组件，并将调光组件设置在光源组件与聚光组件之间，并进一步将匀光组件设置于调光组件和聚光组件之间，可以使得经聚光组件反射的光线能够更加均匀地分布在光源组件上，避免光源组件的个别位置因更多光线聚焦而温度过高而导致的光源组件的损坏，进而提高光源组件的可靠性；同时调光组件的位置，可以使得光源组件所产生的出射光能够以更小的发散角投射至调光组件上，而调光组件中的滤光片特性为入射光线的发散角度越大，透过率的截止波长偏移量越大，因此本申请的调光组件的设置可以减小截止波长的偏移量，进而减小出射光斑中心位置与边缘位置的颜色差异，改善出射光斑的颜色均匀性。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：

光源组件、收集透镜组、调光组件和聚光组件；

其中，所述光源组件用于产生出射光，所述收集透镜组、调光组件和所述聚光组件沿所述出射光的光路依次设置，且所述调光组件包括沿所述出射光的光路设置的混色光器件组和至少两个色温滤光片，用于调整所述出射光的颜色。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述混色光器件组为多个混色滤光片组或者多个色轮组。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括控制组件，所述控制组件用于控制所述混色光器件组和/或所述色温滤光片切入或者切出所述出射光的光路。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述混色光器件组为多个混色滤光片组，每个所述混色滤光片组包括至少两个混色滤光片，所述至少两个混色滤光片沿垂直于所述出射光的光路的方向设置，且每个所述混色滤光片组包括青色滤光片组、品红滤光片组或黄色滤光片组中的任一种。

5.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述色温滤光片的数量为两个，沿垂直于所述出射光的光路的方向设置，并在所述出射光的光路上并列设置。

6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，每个所述混色滤光片组包括两个混色滤光片，且所述两个混色滤光片在所述出射光的光路上并列设置。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括匀光组件，所述匀光组件设置于所述调光组件与所述光源组件之间；或者，所述匀光组件设置于所述调光组件与所述聚光组件之间。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述匀光组件包括双复眼透镜、单复眼透镜、扩散片中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括光栏，所述聚光组件与所述光栏沿所述出射光的光路依次设置，所述出射光经所述聚光组件透射并在所述光栏上形成出射光斑。

10.一种照明系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的照明装置。

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