CN218825114U - 一种投影灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种投影灯，包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于光学器件之外的壳体；其中包括：光源；聚光透镜，用于对光源发出的光进行折射并投射在图案层上；反光层，用于将光源和/或聚光透镜发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在图案层上；图案层，设置于聚光透镜外侧，并被聚光透镜和反光层投射的光照亮；成像透镜组，设置于图案层外侧，对经由成像透镜组出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。从而通过在光源外侧同时设置聚光透镜和反光层，使得光源的出光分别基于折射和反射投射到图案层上，增强了光源的出光利用率，提升了图案层的进光量，从而增强了投影灯的显示亮度。

Description

一种投影灯

技术领域

本实用新型涉及显示领域，尤其涉及一种投影灯。

背景技术

随着光学技术的发展及应用，各种各样的投影灯应运而生，装饰与美化了人们的生活环境。在现有技术中，投影灯的基本结构包括用于发光的光源、用于对光源进行聚光处理的透镜、用于提供投影图案的图案片以及成像透镜组，而为了丰富投影灯的应用场景，通常需要对光源所发出的进行处理，也就是对光线进行聚光处理，也就是通过透镜来实现；但是，由于光源所发出的光都是有散射角度的，通常至少都有120°，而透镜的尺寸并不会很大，这就会导致大量边缘的光无法投射到图案片上，造成了光源出光的浪费，限制了投影灯的亮度。

因此，如何提升光源出光的利用率，提升投影灯的亮度，是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种投影灯，旨在解决现有技术的投影灯的光源出光利用率低，投影灯亮度低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种投影灯，所述投影灯包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于所述光学器件之外的壳体；其中，各所述光学器件依次包括：

光源，所述光源用于发出光线向外出射；

聚光透镜，所述聚光透镜用于对所述光源发出的光进行折射，将折射后的光投射在图案层上；

反光层，所述反光层围绕于所述光源和聚光透镜设置，并将所述光源和/或所述聚光透镜发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在所述图案层上；

图案层，所述图案层设置于所述聚光透镜外侧，并被所述聚光透镜和所述反光层投射的光照亮；

成像透镜组，所述成像透镜组设置于所述图案层外侧，对经由所述成像透镜组出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。

可选的，所述聚光透镜包括一体成型的凸透镜和环形棱镜，所述环形棱镜环绕于所述凸透镜设置。

可选的，所述反光层包括一体成型的反光杯，所述反光杯将所述聚光透镜套设于其内。

可选的，所述反光杯的焦点位于所述图案层所在位置预设范围内。

可选的，所述反光杯的边缘设置有向光轴所在位置延伸的卡扣，所述环形棱镜上对应位置设置有凹槽，通过所述卡扣和凹槽使所述反光杯与所述聚光透镜固定连接。

可选的，所述反光层包括涂覆于所述环形棱镜外表面的反光涂层。

可选的，所述反光涂层包括白色涂层或银色涂层。

可选的，所述成像透镜组中至少包括扩散透镜和准直透镜。

可选的，所述聚光透镜上对应于所述光源所在位置设置有散热槽，所述光源位于所述散热槽内，且所述散热槽形成至少一条经过所述光源的散热风道。

可选的，所述图案层包括菲林片。

本实用新型提供的一种投影灯，包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于光学器件之外的壳体；其中，各光学器件依次包括：光源，光源用于发出光线向外出射；聚光透镜，聚光透镜用于对光源发出的光进行折射，将折射后的光投射在图案层上；反光层，反光层围绕于光源和聚光透镜设置，并将光源和/或聚光透镜发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在图案层上；图案层，图案层设置于聚光透镜外侧，并被聚光透镜和反光层投射的光照亮；成像透镜组，成像透镜组设置于图案层外侧，对经由成像透镜组出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。从而通过在光源外侧同时设置聚光透镜和反光层，使得光源的出光分别基于折射和反射投射到图案层上，增强了光源的出光利用率，提升了图案层的进光量，从而增强了投影灯的显示亮度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的投影灯组成结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的投影灯组成结构爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例提供的投影灯光路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的投影灯中的聚光透镜结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的投影灯中的反光杯结构示意图。

附图标记说明：

10-光源；20-聚光透镜；21-凸透镜；22-环形棱镜；23-凹槽；24-反光涂层；25-散热槽；30-反光层；31-反光杯；32-卡扣；40-图案层；50-成像透镜组；51-扩散透镜；52-准直透镜。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

本实施例提供了一种投影灯，该投影灯可以解决现有技术中投影灯对于光源的出光利用率低下，导致投影灯的亮度不高。为了便于理解，本实施例下面对投影灯的具体结构进行示例说明。

请参考图1和图2，本实施例所提供的投影灯具体可以包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于光学器件之外的壳体；其中，各光学器件依次包括：

光源10，光源10用于发出光线向外出射；

聚光透镜20，聚光透镜20用于对光源10发出的光进行折射，将折射后的光投射在图案层40上；

反光层30，反光层30围绕于光源10和聚光透镜20设置，并将光源10和/或聚光透镜20发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在图案层40上；

图案层40，图案层40设置于聚光透镜20外侧，并被聚光透镜20和反光层30投射的光照亮；

成像透镜组50，成像透镜组50设置于图案层40外侧，对经由成像透镜组50出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。

本实施例中的投影灯的主体结构包括用于提供光线的光源10、用于提供图案的图案层40以及用于最终成像的成像透镜组50，这属于投影灯的通用组成部分。其中，光源10可以采用单颗或者多颗LED组成的灯，其出光角度从120°到180°不等，本实施例中对于具体的光源10类型并不做特别的限定。此外，根据投影灯具体的显示需求，光源10的颜色也可以任意选择。本实施例中的各光学器件均位于同一光轴上，也就是各光学部件沿着同一直线设置，且每个光学部件的中心点均是重合的。

为了提升光源10出光的利用率，也就是让光源10的散热光中，尽可能多的投射在图案层40上以提升亮度，在光源10外侧同时设置有聚光透镜20和反光层30。其中，聚光透镜20对于光线有聚光作用，其可以通过折射的方式改变光路，使得原本更大的出射角度的光的出射角度缩小，这样就可以有更多的光线投射在设置于聚光透镜20外侧的图案层40上；然而，仅仅依靠聚光透镜20，无法将光源10的所有出光均加以利用，特别是光源10出光角度边缘的光线，无法直接通过聚光透镜20进行折射处理，这部分光线一般都是直接浪费掉了，导致投影灯的亮度受限。为了解决该问题，本实施例中除了设置有聚光透镜20之外，还设置有反光层30，反光层30环绕于聚光透镜20和光源10设置，这使得光源10直接出射的光，以及经过聚光透镜20折射的光，都可以通过反光层30进行反射；而反光层30在对这些光进行反射之后，反射光至少部分会直接投射在图案层40上，从而提升图案层40的亮度。换言之，本实施例中通过同时设置聚光透镜20和反光层30，通过对光源10发出的光的折射和反射综合处理，提升了投射于图案层40上的光线的数量，从而提升了投影灯的亮度。请参考图3，图3示出了本实用新型中的投影灯的光路示意图。

在一些可选实施例中，为了聚光透镜20本身更好的聚光效果，请参考图3，聚光透镜20具体可以包括一体成型的凸透镜21和环形棱镜22，环形棱镜22环绕于凸透镜21设置。为了提升光源10出光在聚光透镜20上的利用率，聚光透镜20的结构包括位于中心位置的凸透镜21，以及环绕于凸透镜21设置的环形棱镜22，其中凸透镜21直接与环形棱镜22是一体成型的，根据其材质的不同，可以选用对应的制作工艺，包括但不限于注塑工艺、切削工艺等等。由于环形透镜环绕于凸透镜21设置，因此凸透镜21的形状通常就是圆形。虽然凸透镜21本身就具有聚光的作用，但是其入光角度是有限的，而如果是光源10出射的光线，其边缘部分的光线可以通过环形棱镜22进行折射，该环形棱镜22对于光路的处理不如凸透镜21的聚光效果，但是也可以在一定程度上对边缘光线进行汇聚处理，从而提升光源10的出光利用率。

为了配合设置的聚光透镜20，请参考图4，反光层30具体可以包括一体成型的反光杯31，反光杯31将聚光透镜20套设于其内。也就是说，反光层30可以作为一个独立的光学部件反光杯31，其设置位置就是环绕于聚光透镜20，设置在聚光透镜20的外围，这样不管是光源10直接发出的光，还是经过聚光透镜20折射之后的光，都可以照射在反光杯31上，然后反光杯31再将这些光进行反射，其中至少部分会直接反射到图案层40上，从而提升图案层40的进光量。

在一些可选实施例中，为了提升反光杯31反射之后，光线投射到图案层40的量，反光杯31的焦点可以位于图案层40所在位置预设范围内。反光杯31的焦点作为反光杯31中反射光的汇聚点，大量的光在经过反射之后都会穿过或靠近焦点所在位置，这种情况下可以直接将焦点设置在图案层40所在位置预设范围内在，也就是设置在图案层40的附近，这样经过反光杯31反射的光可以大量投射在图案层40上。

在一些可选实施例中，为了提升反光杯31与聚光透镜20的安装可靠性，在反光杯31的边缘可以设置有向光轴所在位置延伸的卡扣32，环形棱镜22上对应位置设置有凹槽23，通过卡扣32和凹槽23使反光杯31与聚光透镜20固定连接。其中，反光杯31上设置的卡扣32可以环绕反光杯31的边缘设置多个，这些卡扣32可以等间隔的设置，或者是基于反光杯31的直径方向对称设置；反光杯31上设置的卡扣32还可以是成条形的连续设置，与之对应的，环形棱镜22上设置的凹槽23的尺寸与位置与卡扣32是相互匹配的，这样在装配之后，反光杯31可以对聚光透镜20进行固定连接和限位，相当于反光杯31整个将聚光透镜20包裹于内部，从而可以处提升反光杯31与聚光透镜20之间的连接强度，可以保证投影灯的显示效果。

在一些可选实施例中，除了通过设置反光杯31之外，反光层30还可以包括涂覆于环形棱镜22外表面的反光涂层24。也就是说，反光层30除了可以是具有单独的结构的反光杯之外，还可以是直接涂覆在聚光透镜20外表面，也就是涂敷在环形棱镜22外表面的反光涂层24，该反光涂层24可以基于环形棱镜22的轮廓形状对光线进行反射处理，使得反射之后的光至少部分投射在图案层40上。反光涂层24的反射效果与环形棱镜22的外表面形状相匹配，因此可以通过调整环形棱镜22的外表面形状，调整反光涂层24的反射效果。

在一些可选实施例中，为了保证良好的反射效果，反光涂层24具体可以包括白色涂层或银色涂层。其中白色等浅色具有较高的反光率，因此采用白色涂层可以很好的对光线进行反射；而银色则具有镜面反射的能力，采用银色涂层也可以很好的对光线进行反射，从而增强投影灯的亮度。

在一些可选实施例中，光源10在工作过程中难免会产生发热，为了对光源10进行有效的散热，聚光透镜20上对应于光源10所在位置可以设置有散热槽25，光源10位于散热槽25内，且散热槽25形成至少一条经过光源10的散热风道。散热槽25直接开设在聚光透镜20的底部，正是放置光源10的地方，光源10可以正好嵌入在散热槽25所在的空间内；而散热槽25还可以连通内外，这使得光源10在工作过程中，在发光的同时所产生的热量，可以通过散热槽25所形成的散热风道向外排出，从而保证光源10的使用寿命。

图案层40为投影灯提供了具体显示的图案；具体的，图案层40可以包括菲林片，菲林片是指印刷制版所用的胶片，分为阳片和阴片。一般而言，图案层40的尺寸越大，所能接收到的光线就越多，但是由于图案层40本身尺寸大，导致光线照射在图案层40上比之于小尺寸的图案层40是更加分散的，而且大尺寸的图案层40会导致投影灯的尺寸也偏大，制作成本也更高，不便于投影灯的应用。因此，为了提升投影灯的适用性，本实施例中图案层40的形状为与聚光透镜20形状对应的圆形，且图案层40的尺寸大于等于凸透镜21的尺寸。

成像透镜组50是基于各种透镜的组合对经过图案层40之后的光线进行处理，然后将光线投射到工作面上，包括墙面、底面等平面，可以呈现出想要的投影效果；其中，成像透镜组50中包括至少两片非球面镜片，其中至少可以包括扩散透镜51、准直透镜52等；根据透镜的形状，可以凸透镜、凹透镜、平光镜等等。在本实用新型实施例中，各成像透镜组50中的透镜之间的位置可以是固定的，也就是定焦投影，相应的其投影角度也是固定的；或者，成像透镜组50中各透镜可以调节其相对位置，以实现投影图案的对焦、投影图案的大小调节等操作。

本实用新型提供的一种投影灯，包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于光学器件之外的壳体；其中，各光学器件依次包括：光源10，光源10用于发出光线向外出射；聚光透镜20，聚光透镜20用于对光源10发出的光进行折射，将折射后的光投射在图案层40上；反光层30，反光层30围绕于光源10和聚光透镜20设置，并将光源10和/或聚光透镜20发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在图案层40上；图案层40，图案层40设置于聚光透镜20外侧，并被聚光透镜20和反光层30投射的光照亮；成像透镜组50，成像透镜组50设置于图案层40外侧，对经由成像透镜组50出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。从而通过在光源10外侧同时设置聚光透镜20和反光层30，使得光源10的出光分别基于折射和反射投射到图案层40上，增强了光源10的出光利用率，提升了图案层40的进光量，从而增强了投影灯的显示亮度。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种投影灯，其特征在于，所述投影灯包括若干沿同一光轴设置的光学器件，以及包覆于所述光学器件之外的壳体；其中，各所述光学器件依次包括：

光源，所述光源用于发出光线向外出射；

聚光透镜，所述聚光透镜用于对所述光源发出的光进行折射，将折射后的光投射在图案层上；

反光层，所述反光层围绕于所述光源和聚光透镜设置，并将所述光源和/或所述聚光透镜发出的光反射，将反射后的光至少部分投射在所述图案层上；

图案层，所述图案层设置于所述聚光透镜外侧，并被所述聚光透镜和所述反光层投射的光照亮；

成像透镜组，所述成像透镜组设置于所述图案层外侧，对经由所述成像透镜组出射的光线进行处理后投射在工作面上，形成投影图像。

2.如权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述聚光透镜包括一体成型的凸透镜和环形棱镜，所述环形棱镜环绕于所述凸透镜设置。

3.如权利要求2所述的投影灯，其特征在于，所述反光层包括一体成型的反光杯，所述反光杯将所述聚光透镜套设于其内。

4.如权利要求3所述的投影灯，其特征在于，所述反光杯的焦点位于所述图案层所在位置预设范围内。

5.如权利要求3所述的投影灯，其特征在于，所述反光杯的边缘设置有向光轴所在位置延伸的卡扣，所述环形棱镜上对应位置设置有凹槽，通过所述卡扣和凹槽使所述反光杯与所述聚光透镜固定连接。

6.如权利要求2所述的投影灯，其特征在于，所述反光层包括涂覆于所述环形棱镜外表面的反光涂层。

7.如权利要求6所述的投影灯，其特征在于，所述反光涂层包括白色涂层或银色涂层。

8.如权利要求1-7任一项所述的投影灯，其特征在于，所述成像透镜组中至少包括扩散透镜和准直透镜。

9.如权利要求1-7任一项所述的投影灯，其特征在于，所述聚光透镜上对应于所述光源所在位置设置有散热槽，所述光源位于所述散热槽内，且所述散热槽形成至少一条经过所述光源的散热风道。

10.如权利要求1-7任一项所述的投影灯，其特征在于，所述图案层包括菲林片。

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