CN216521488U - 光源机构、光源装置及光源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光源机构、光源装置及光源系统，所述光源机构包括：包括至少两组不同的发光组件，至少两组不同的发光组件互呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合；其中，每组发光组件包括至少两个间隔分布的发光单元。本实用新型在光源机构上设置至少两种不同的发光组件，从而使光源机构能够发出至少两种不同的光束，并且本实用新型的各组发光组件呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合，从而无需更换发光组件，只需旋转发光组件使得不同发光组件对准准直透镜机构的透镜单元即可实现不同舞台灯的不同光效。

Description

光源机构、光源装置及光源系统

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种光源机构、光源装置及光源系统。

背景技术

LED光源具有寿命长、光效高、能耗低等优点而广泛地应用于各照明领域，其中大功率舞台灯通常采用阵列排列的LED光源。LED光源由基板，设于基板上呈阵列排列的LED发光单元，准直/收光系统，匀光系统，聚焦透镜，外壳组成。其中，LED发光单元与发出的朗伯型分布的光被准直/收光系统收拢和/或准直，匀光系统能够匀化光线，然后将LED发光单元发出的光经聚焦透镜成像至焦点处。

舞台灯光源结构在用准直/收光系对LED发出的光线进行收光时通常通过透镜单元对准LED发光单元的光学中心，以达到最优的收光效果；但单个的LED发光单元只能呈现一种光斑效果，若需要实现多种色温、多种颜色或多种形状的光斑效果，则需要重新更换一个新的光源结构，无法较好地满足市场需求。而如果在一个芯片单元上设置两颗或两颗以上的LED芯片来对应同一个透镜单元，则该透镜单元无法对准每颗LED芯片的光学中心进行最佳的收光，所呈现出的光学效果无法达到舞台灯光标准。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种光源装置，用于解决现有的LED发光组件通常无法实现不同光斑的呈现，发光效果较为单一，无法满足多元化的需求。

本实用新型采取的技术方案如下：一种光源机构，包括至少两组不同的发光组件，至少两组不同的发光组件互呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合；其中，每组发光组件包括至少两个间隔分布的发光单元。

在其中一个实施例中，至少两个发光单元阵列分布。

在其中一个实施例中，所述发光单元呈多边形阵列分布；或者，所述发光单元呈环形阵列分布。

在其中一个实施例中，至少两组不同的发光组件的夹角范围为10°-90°。

在其中一个实施例中，至少两组不同的发光组件的夹角为60°。

在其中一个实施例中，所述发光组件包括第一发光组件和第二发光组件，第一发光组件的发光单元的光学中心在旋转后可与第二发光组件的发光单元的光学中心重合。

本技术方案还提供一种光源装置，包括如上所述的光源机构，以及

准直透镜机构，设置在光源机构发光光路上，用于对所述光源机构发出的光束进行收拢和/或准直；

旋转调节机构，包括驱动光源机构或准直透镜机构旋转的驱动组件。

在其中一个实施例中，所述旋转调节机构还包括用于控制所述光源机构或准直透镜机构的转动角度的定位件。

在其中一个实施例中，所述驱动组件驱动所述光源机构或所述准直透镜机构自转。

在其中一个实施例中，所述准直透镜机构包括透镜支架和安装于透镜支架上的若干第一透镜单元和第二透镜单元，所述透镜支架的中心与各组发光组件的光学中心重合。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括电机以及与所述电机的输出轴连接的齿轮；所述准直透镜机构的外廓设有与所述齿轮啮合的轮齿。进一步地，所述准直透镜机构的透镜支架的外廓设有与所述齿轮啮合的轮齿。

在其中一个实施例中，所述旋转调节机构还包括对准直透镜机构的转动进行限位的限位组件。

在其中一个实施例中，所述限位组件包括至少两个限位柱，至少两个限位柱沿着所述准直透镜机构的外周间隔设置；所述限位柱与所述透镜支架接触配合。

本技术方案还提供一种光源系统，包括如上述任一项所述的光源装置，以及设于所述光源机构的出光方向上的匀光装置和聚焦透镜；所述光源装置、准直透镜机构、匀光装置和聚焦透镜依次设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本技术方案在光源机构上设置至少两种不同的发光组件，不同发光组件的颜色、色温、数量或形状中的至少一种不同，从而使光源机构能够发出至少两种不同的光束，并且至少两组不同的发光组件互呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合，从而无需更换发光组件，只需旋转发光组件使得不同发光组件对准准直透镜机构的透镜单元即可实现不同舞台灯的不同光效。

并且本技术方案的各组发光组件呈角度设置，通过设置旋转调节机构与光源机构或准直透镜机构连接，从而控制准直透镜机构与光源机构发生相对转动，使准直透镜机构上的透镜单元能够通过旋转对准不同的发光组件进行准直，从而实现不同的光斑效果。另外，若采用平移的方式使准直透镜机构对准不同发光组件时，每个发光组件中各发光单元适用线性排列的方式，而为了使光效更好，发光单元往往会采用旋转排列的方式，当各发光单元需要相对于对应的收光系统或其他光学元件的中心进行旋转排布时，采用横向或纵向平移系统的单元排布和封装会变得极其复杂，每一种角度都需要单独做一种封装样式，但本技术方案采用旋转方式，则使用同一封装形式，只需要将光源机构的基板线路和焊盘位置进行相应的角度旋转即可，减小工作量，提升工作效率，减少用工成本。

附图说明

图1为本实用新型的光源装置的爆炸示意图。

图2为本实用新型的光源装置的发光组件的排布示意图。

图3为本实用新型的光源装置的局部结构示意图。

图4为图3的剖视图。

附图标记：10、光源机构；11、基板；12、发光组件；121、第一发光组件；122、第二发光组件；20、准直透镜机构；21、第一准直透镜；22、第二准直透镜；23、透镜支架；231、通孔；232、轮齿；30、旋转调节机构；31、限位组件；311、环形槽；32、驱动组件；321、电机；322、齿轮；33、定位件；331、定位块；332、挡块；40、匀光装置；41、第一复眼透镜；42、第二复眼透镜；50、聚焦透镜。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，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。

如图1-图4所示的一种光源装置，包括：

光源机构10，包括基板11，以及设于基板11上的至少两组不同的发光组件12，至少两组不同的发光组件12互呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合，每组发光组件包括至少两个间隔分布的发光单元；

准直透镜机构20，用于对所述光源机构10发出的光束进行收拢和/或准直；

旋转调节机构30，包括驱动光源机构10或准直透镜机构20旋转的驱动组件32。

本实施方式在光源机构10上设置至少两种不同的发光组件12，不同发光组件12的颜色、色温、数量或形状中的至少一种不同，从而使光源机构10能够发出至少两种不同的光束，并且本实施方式的各组发光组件12呈角度设置，通过设置旋转调节机构30与光源机构10或准直透镜机构20连接，从而控制准直透镜机构20与光源机构10发生相对转动，使准直透镜机构20上的透镜单元能够通过旋转对准不同的发光组件12进行准直，从而实现不同的光斑效果。另外，较之于平移的方式，若采用平移的方式使准直透镜机构20对准不同发光组件12时，每个发光组件12中各发光单元适用线性排列的方式，而为了使光效更好，发光单元往往会采用旋转排列的方式，当各发光单元需要相对于对应的收光系统或其他光学元件的中心进行旋转排布时，采用横向或纵向平移系统的单元排布和封装会变得极其复杂，每一种角度都需要单独做一种封装样式，但本实施方式采用旋转方式，则使用同一封装形式，只需要将基板11线路和焊盘位置进行相应的角度旋转即可，减小工作量，提升工作效率，减少用工成本。

本实施方式中至少两组不同的发光组件12的夹角范围为10°-90°，每组发光组件12包括至少两个阵列分布的发光单元。

所述发光单元呈多边形阵列分布；或者，所述发光单元呈环形阵列分布。具体地，本实施方式以各组发光单元呈六边形阵列分布为例。

上述各组发光组件12的光学中心重合是指不同发光组件的中心位置是重合的。本实施方式以光源机构10包括两组互呈60°的不同的发光组件12，即包括第一发光组件121和第二发光组件122，第一发光组件121的发光单元的光学中心在旋转后可与第二发光组件122的发光单元的光学中心重合。

且驱动件驱动准直透镜机构20旋转，每组发光组件12中包括多个阵列分布的LED单元为例进行说明。第一发光组件121包括呈第一阵列排布的若干第一发光体(即如上所述的发光单元)，所述第二发光组件122包括呈第二阵列排布的若干第二发光体，第一阵列旋转角度60°后第一发光体的光学中心与第二阵列的第二发光体的光学中心重合。更具体地，所述第一发光组件121中每两两相邻的三个第一发光体呈等边三角形排列，第一发光组件121的光学中心为第一发光组件中位于中间位置的三个第一发光体所构成的等边三角形的中心；所述第二发光组件122中每两两相邻的三个第二发光体呈等边三角形排列，第二发光组件的光学中心为第二发光组件中位于中间位置的三个第二发光体所构成的等边三角形的中心，第一发光组件的光学中心和第二发光组件的光学中心重合，且该重合点为准直透镜机构自旋的圆心点。进一步地，所述第一发光体位于与之相邻的三个第二发光体所构成的等边三角形的中心，且所述第二发光体位于与之相邻的三个第一发光体所构成的等边三角形的中心。

为了保证准直透镜机构20的旋转精度，使得每次转动完毕后能够对相应的发光组件12进行有效准直，本实施方式所述旋转调节机构30还包括用于控制所述准直透镜机构20的转动角度的定位件33。

光源机构10出射后需要经准直透镜机构20准直，本实施方所述准直透镜机构20包括透镜支架23和安装于透镜支架23上的若干个第一透镜单元和第二透镜单元，透镜支架23上设有若干个用于安装第一透镜单元的通孔231，所述通孔231为光束的通光通道，通孔的数量与第一透镜单元的数量匹配，第一透镜单元和第二透镜单元均与所述发光组件12中的发光体对应。若干个第一透镜单元构成第一准直透镜21，若干个第二透镜单元一体成型构成第二准直透镜22，LED单元发出的光是呈朗伯型分布的光，光束有较大的发散角，光源机构10发出的光束通过第一准直透镜21和第二准直透镜22作用后，光束可以被收拢、准直，被准直为平行光或者近平行光，后通过聚焦透镜出光。所述透镜支架23的中心与各组发光组件12的光学中心重合，即所述透镜支架23的中心与光源机构光学中心也重合。具体地，本实施方式所述透镜支架23为圆形透镜支架，在其他实施方式中也可采用支架安装于圆盘上的方式形成透镜支架23等均属于本实施方式的保护范围。

具体地，所述定位件33包括设于所述透镜支架23上的挡块332，以及设于所述基板11上且与所述挡块332配合的定位块331。即通过定位块331和挡块332的相互抵接，实现对透镜支架23转动的限位，从而控制准直透镜机构20的转动角度。同理，在其他实施方式中，可设置为所述定位件包括设于所述透镜支架上的定位块，以及设于所述基板上且与所述定位块配合的挡块。

所述挡块332为沿透镜支架23外周设置的凸沿，且所述凸沿包括至少一个缺口，所述定位块331的数量与所述缺口的数量匹配，且所述定位块331位于所述缺口之间。由于本实施方式以两个不同的发光组件12为例，故所述缺口的数量为一个，定位块331位于缺口内，从而当透镜支架23转动，所述缺口的两相对端可与定位块331发生抵接，当定位块331与缺口的其中一端内壁抵接时，则准直透镜机构20对第一种发光组件12准直，当定位块331与缺口的另一端内壁抵接时，则准直透镜机构20对第二种发光组件12准直。同理，在其他实施方中，可设置为所述定位块为沿透镜支架外周设置的凸沿，且所述凸沿包括至少一个缺口，且所述挡块块位于所述缺口之间。

为了避免光轴偏移影响出光效果，本实施方式各组发光组件12的光学中心重合，且所述驱动组件32驱动所述准直透镜机构20自转。由于各组发光组件12的光学中心重合，且准直透镜机构20在驱动组件32的驱动下自转，即整个光源机构10的光学中心始终不发生偏移。较之于采用平移的方式调节准直透镜机构20以对准不同的发光组件12，横向或者纵向平移的方式，会导致光源机构10的光学中心与后续设置的匀光装置、聚焦透镜等光学元件的光轴不一致，虽然在平移量小的情况下影响不大，但当单个发光单元尺寸增大，或者多个LED芯片封装为一个发光单元时，其所需的平移量会大大增加，对光轴偏移的影响也会增大，此时光轴偏移就会对出光效果有较大影响。本实施方式保证了光源机构10与准直透镜机构20的光轴始终保持一致，不会随着准直透镜机构20的旋转而出现光轴偏移的现象，既能够实时切换光效，又保证了出光效果。

本实施方式所述驱动组件32包括电机321以及与所述电机321的输出轴连接的齿轮322；所述透镜支架23的外廓设有与所述齿轮322啮合的轮齿232。通过电机321驱动齿轮322运动，齿轮322与轮齿232啮合，带动透镜支架23运动。本实施方式通过此设置方式，便于驱动组件32的安装，从而避免驱动组件32安装于透镜支架23的圆心位置而影响光束的出光以及影响空间排布。

由于本实施方式采用齿轮322啮合透镜支架23外廓的轮齿232进行驱动旋转，故为了避免透镜支架23转动过程发生偏移且为透镜支架23的自转提供支点，本实施方式所述旋转调节机构30还包括对透镜支架23的转动进行限位的限位组件31。

本实施方的光源装置在运输、储存、不工作的情况下，由于限位组件31限制了准直透镜机构20的移动，光轴中心位置不会变动，不会存在组件自由移动、晃动，因此不会导致内部出现碰撞现象，可靠性更高。

所述限位组件31包括至少两个沿所述透镜支架23外周均匀间隔设置的限位柱，所述限位柱与所述透镜支架23接触配合。具体地，本实施方式所述限位组件31包括四个沿所述透镜支架23外周均匀间隔设置的限位柱，所述限位柱与所述透镜支架23接触配合。在限位柱的作用下，透镜支架23在转动过程不会发生偏移，保证透镜支架23圆心一致，从而保证光轴一致。在其他实施方式中，所述限位柱的数量可为2个、3个或者4个以上。

具体地，本实施方式所述限位柱的外周设有与所述透镜支架23配合的环形槽311，不仅对透镜支架23的偏移进行限制，同时防止透镜支架23在转动过程中上下跳动。

在其他实施方式中，也可设置为所述透镜支架23的外周设有环形槽，所述限位柱的外周设有与所述环形槽配合的环形凸沿。

由于光束从光源机构10出射后需要经准直透镜机构20准直，故所述透镜支架23上设有与所述准直透镜机构20上第一透镜单元配合的通孔3112，所述通孔3112则为光束的通光通道。所述透镜支架23上的通孔3112的数量和位置分别与第一透镜单元的数量和位置匹配。

本实施方式还提供一种光源系统，包括如上述任一项所述的光源装置，以及设于所述光源机构10的出光方向上的匀光装置40和聚焦透镜50；所述光源机构10、准直透镜机构20、匀光装置40和聚焦透镜50依次设置。其中，匀光装置40包括第一复眼透镜41和第二复眼透镜42，通过第一复眼透镜41和第二复眼透镜42对光束匀光后，再经过聚焦透镜50聚焦后形成聚焦光斑。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种光源机构，其特征在于，包括至少两组不同的发光组件，至少两组不同的发光组件互呈角度设置，且各组发光组件的光学中心重合；其中，每组发光组件包括至少两个间隔分布的发光单元。

2.根据权利要求1所述的光源机构，其特征在于，至少两个发光单元阵列分布。

3.根据权利要求2所述的光源机构，其特征在于，所述发光单元呈多边形阵列分布；或者，所述发光单元呈环形阵列分布。

4.根据权利要求1所述的光源机构，其特征在于，至少两组不同的发光组件的夹角范围为10°-90°。

5.根据权利要求4所述的光源机构，其特征在于，至少两组不同的发光组件的夹角为60°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光源机构，其特征在于，所述发光组件包括第一发光组件和第二发光组件，第一发光组件的发光单元的光学中心在旋转后可与第二发光组件的发光单元的光学中心重合。

7.一种光源装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的光源机构，以及准直透镜机构，设置在光源机构发光光路上，用于对所述光源机构发出的光束进行收拢和/或准直；旋转调节机构，包括驱动光源机构或准直透镜机构旋转的驱动组件。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述旋转调节机构还包括用于控制所述光源机构或准直透镜机构的转动角度的定位件。

9.根据权利要求7或8所述的光源装置，其特征在于，所述驱动组件驱动所述光源机构或所述准直透镜机构自转。

10.根据权利要求7或8所述的光源装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机以及与所述电机的输出轴连接的齿轮；所述准直透镜机构的外廓设有与所述齿轮啮合的轮齿。

11.根据权利要求7或8所述的光源装置，其特征在于，所述旋转调节机构还包括对准直透镜机构的转动进行限位的限位组件。

12.根据权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述限位组件包括至少两个限位柱，至少两个限位柱沿着所述准直透镜机构的外周间隔设置；所述限位柱与所述准直透镜机构接触配合。

13.一种光源系统，其特征在于，包括如权利要求7-12任一项所述的光源装置，以及设于所述光源装置的出光方向上的匀光装置和聚焦透镜；所述光源装置、准直透镜机构、匀光装置和聚焦透镜依次设置。

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