CN219320628U - 混光模块及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种混光模块及灯具。混光模块包含相互套设的导光柱和混光筒，导光柱为外壁沿第一方向扩张设置的截面为N1边形棱台状柱体且N1≥3，导光柱的小端的端面朝向光源的出光侧开设。混光筒为内壁呈N2边形棱台状且N2≥3的筒状体，混光筒的内壁且沿第一方向扩张设置，且导光柱至少部分地插设于混光筒内，混光筒的大端的端面对应导光柱的大端的端面设置。该模块搭配光源使用，对于现有技术而言，在不增加混光筒和导光柱长度的情况下增加了光源光线的反射、全反射以及折射次数，并且降低了光线的损失，保证了混光模块的混光效果，使得配对使用的光源的灯光融合得更加均匀。

Description

混光模块及灯具

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，尤其涉及一种混光模块及灯具。

背景技术

在影视剧、广告、视频创作过程中往往需要使用具有多种色域的灯具对摄影人物、产品或者环境进行补光，以提升拍摄质量。而现有技术中的补光灯通常采用由多色的LED灯集成的面光源，面光源的不同颜色的灯光同时照射在目标屏幕上会出现明显的色斑。在使用过程中，一般会采取在目标屏幕和光源之间设置全反射式的导光柱，使得多色LED灯的光线均匀混光，以用于解决补光灯补光效果差的问题。实际上，当光源功率较大，同时为了能够保持较佳的补光效果时，导光柱的长度也设置得越长。一方面，该结构会导致导光柱占用体积变大，用户使用不便。另一方面，导光柱的长度设置得越长，会导致部分入射角大无法到达临界值的光线不会发生全反射继而从导光柱直接折射出去，导致光线损失大。

因此，现有技术无法满足用户对体积小且光线损失较小的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混光模块及灯具，旨在解决现有技术无法满足用户对体积小且光线损失较小的需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种混光模块，用于对光源发射的光进行混光，混光模块包含：

导光柱，导光柱为圆台状柱体或横截面为正N1边形的棱台状柱体且N1≥3，导光柱的外壁沿第一方向渐扩设置，导光柱的小端的端面朝向光源的出光侧；

混光筒，混光筒为内壁呈圆台状或横截面为正N2边形的棱台状的筒体且N2≥3，混光筒的内壁沿第一方向渐扩设置，且导光柱至少部分地插置于混光筒内，且混光筒的小端的端面对应导光柱的小端的端面设置。

在一个实施例中，导光柱的沿第一方向的长度和混光筒的沿第一方向的长度相同，导光柱的小端的端面和混光筒的小端的端面平齐设置，导光柱的大端的端面和混光筒的大端的端面平齐设置；

或，导光柱的沿第一方向的长度小于混光筒的沿第一方向的长度，导光柱的小端的端面和混光筒的小端的端面平齐设置或导光柱的大端的端面和混光筒的大端的端面平齐设置。

在一个实施例中，混光筒的大端的端面设有第一开口，混光筒的内腔和第一开口相互连通，混光模块还包含扩散片，扩散片覆盖于第一开口。

在一个实施例中，扩散片具有相对设置的第一壁和第二壁，第一壁朝向第一开口设置，第一壁设置为光面或者磨砂面；

第二壁设置为光面或者磨砂面。

在一个实施例中，导光柱设置为透光。

在一个实施例中，混光筒的各内壁配置成可将光源的光线反射至导光柱内，导光柱的大端的端面为第三壁，第三壁设置为光面或者磨砂面，混光筒的各个内壁为光面或者磨砂面。

在一个实施例中，导光柱为横截面是正N1多边形的棱台状柱体，且混光筒为内壁呈横截面是正N2多边形的棱台状筒体，其中，N1＝N2。

在一个实施例中，导光柱的各个侧棱一一对应地卡置于混光筒的各个内壁。

在一个实施例中，导光柱的各个侧棱一一对应地接触于混光筒的各个内壁的中线位置。

根据本实用新型的另一方面，提出了一种灯具，灯具包含光源和上述技术方案中的混光模块，导光柱的小端的端面朝向光源的出光侧开设。

在一个实施例中，光源包含基板和多个灯珠，多个灯珠间隔设置于基板。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型的混光模块包含相互套设的导光柱和混光筒，导光柱为外壁沿第一方向扩张设置的截面为N1边形棱台状柱体且N1≥3，导光柱的小端的端面朝向光源的出光侧开设。混光筒为内壁呈N2边形棱台状且N2≥3的筒状体，混光筒的内壁且沿第一方向扩张设置，且导光柱至少部分地插设于混光筒内，且混光筒的大端的端面对应导光柱的大端的端面设置，本申请的混光模块搭配光源进行使用，其中，光源散发的符全反射条件的光线在导光柱内部多次全反射后从导光柱的小端的端面射出去，光源散发的不符全反射条件的光线从导光柱折射至混光筒的内壁，由于混光筒的内壁和导光柱均沿第一方向扩张设置，会在混光筒的内壁发生反射后折射进入导光柱，再次经过一定次数的折射、全反射、反射后朝向混光筒的大端的端面射出去。相对于现有技术而言，该结构在不增加混光筒和导光柱长度的情况下增加了光源光线的反射、全反射以及折射次数，并且将光线尽可能全部照射出去以降低了光线的损失，保证了混光模块的混光效果，以使得配对使用的光源的不同颜色的灯光融合的更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的混光模块的立体分解结构图；

图2为导光柱的俯视图；

图3为图2中沿A-A的截面图；

图4为导光柱的立体结构图；

图5为混光筒的俯视图；

图6为图5中沿B-B的截面图；

图7为混光筒的立体结构图；

图8为扩散片的立体结构图；

图9为扩散片的侧视图；

图10为混光模块的底端的截面图；

图11为混光模块的顶端的截面图；

图12为灯具的立体分解结构图；

图13为灯具的部分光线照射的路径示意图。

其中，图中各附图标记：

1、混光模块；11、导光柱；S2、第六壁；H1、侧棱；S6、第三壁；12、混光筒；S1、第四壁；S5、第五壁；120、通道；121、第一开口；122、第二开口；13、扩散片；S3、第一壁；S4、第二壁；2、光源；21、基板；22、灯珠；a1、第一光线；a2、第二光线；b1、第三光线；b2、第四光线；b3、第五光线；b4、第六光线；b5、第七光线；b6、第八光线；c1、第九光线；X、第一方向。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

基于背景技术可以了解到，现有技术中的导光柱为了得到较佳的补光效果会通过增加自身的长度而增加光线全反射的次数，但是该种方式会导致导光柱占用体积变大，用户使用不便。另一方面，导光柱的长度设置得越长，会导致部分入射角大无法到达临界值的光线不会发生全反射继而从导光柱直接折射出去，导致光线损失大。因而设计一款使用方便并且在保证光线损失较小的情况下实现较佳的补光效果。

解释定义：导光柱11在第一方向X上的两端分别为导光柱11的小端和导光柱11的大端；混光筒12在第一方向X上的两端分别为混光筒12的小端和混光筒12的大端。

其中，参考图1，第一方向X为导光柱11和混光筒12的轴线的延伸方向。

一般地，本申请的混光模块1搭配光源2使用，混光模块1主要用于对光源2发射的光进行混光，以避免出现光线亮度、颜色等不均匀的情况。特别地，在光源2包含多种不同颜色的光线的时候，混光模块1可以将光源2的光线融合得更加均匀，使得光线更加柔和。

具体地，如图1至图9、图12至图13所示，本申请的混光模块1包含导光柱11和混光筒12。其中，导光柱11的外壁为第六壁S2，第六壁S2沿第一方向X渐扩设置，混光筒12的内壁为第四壁S1，第四壁S1沿第一方向X渐扩设置。并且导光柱11为横截面为正N1边形的棱台状柱体且N1≥3，导光柱11的小端的端面朝向光源2的出光侧。

并且，混光筒12为横截面为正N2边形的棱台状的筒体且N2≥3，导光柱11至少部分地插置于混光筒12内，混光筒12的小端的端面对应导光柱11的小端的端面设置。换而言之，导光柱11的大端的端面(即第三壁S6)和混光筒12的大端的端面均相互对应设置。

现结合图1至图13，对运用该模块的光源2的几种光线的传播路径进行说明。其中，如图13所示，光源2散发的符全反射条件的第一光线a1在导光柱11内全反射后成为第二光线a2从导光柱11的小端的端面射出去；或者，在导光柱11内经过多次全反射后从导光柱11的小端的端面射出去。

光源2散发的不符全反射条件的第三b1线从导光柱11折射至混光筒12的内壁成为第四光线b2，由于混光筒12的内壁和导光柱11均沿第一方向X扩张设置，因而光线会在混光筒12的内壁发生反射后成为第五光线b3折射进入导光柱11继而成为第六光线b4，再次经过一定次数的折射、全反射、反射后朝向混光筒12的大端的端面射出去。

当然，其中还有一部分第五光线b3在混光筒12的内壁发生反射后成为第七光线b5、第八光线b6等朝向混光筒12的大端的端面射出去。

并且对于部分入射光线直接垂直于导光柱11的小端的端面的第九光线c1直接穿过导光柱11的大端的端面(即第三壁S6)。相对于现有技术而言，该结构在不增加混光筒12和导光柱11长度的情况下增加了光源2光线的反射、全反射以及折射次数，并且将光线尽可能全部照射出去以降低了光线的损失，保证了混光模块1的混光效果，以使得配对使用的光源2的不同颜色的灯光融合得更加均匀。

在一个实施例中，请继续参考图13，导光柱11的沿其轴向的长度和混光筒12的沿其轴向的长度相同，换而言之，导光柱11沿第一方向X的长度基本等于混光筒12沿第一方向X延伸的长度，保证了光线的传播路径的均匀性。当然，导光柱11可部分插置于混光筒12内部，也可以全部插置于混光筒12内部，此处不做进一步限制。

在一个实施例中，请继续参考图13，在导光柱11的沿其轴向的长度和混光筒12的沿其轴向的长度相同的基础上，导光柱11的小端的端面和混光筒12的小端的端面平齐设置，导光柱11的大端的端面(即第三壁S6)和混光筒12的大端的端面平齐设置，由此可以得知，导光柱11全部插置于混光筒12内部。一方面提升了混光的均匀性；另一方面缩小了导光柱11和混光筒12的沿第一方向X长度。可以理解的是，在本实施例中，导光柱11的小端的端面和大端的端面实际上均为平面，导光柱11的小端的端面和混光筒12的小端的端面相互平行设置；导光柱11的大端的端面(即第三壁S6)和混光筒12的大端的端面相互平行设置。

当然，在其他实施例中，导光柱11的沿其轴向的长度也可小于混光筒12的沿其轴向的长度，此时，导光柱11的任意一端的端面和混光筒12的对应的一端的端面平齐设置，也就是在装配过程中，在导光柱11的沿其轴向的长度也可小于混光筒12的沿其轴向的长度的前提下，导光柱11的小端的端面和混光筒12的小端的端面平齐设置。

在另一个实施例中，在导光柱11的沿其轴向的长度也可小于混光筒12的沿其轴向的长度的前提下，导光柱11的大端的端面(即第三壁S6)和混光筒12的大端的端面平齐设置。由此可知，导光柱11和混光筒12的装配方式可根据实际情况进行配置，此处不作进一步限制。

在一个实施例中，请继续参考图5、图6和图7，混光筒12具有用于放置导光柱11的通道120，且混光筒12的大端的端面设有第一开口121，混光筒12的小端的端面设有第二开口122，第一开口121以及第二开口122分别和混光筒12的内腔相互连通，混光模块1还包含扩散片13，扩散片13覆盖于第一开口121。此处可以理解的是，为了得到光效，从导光柱11或者混光筒12反射出来的光线必然会穿过扩散片13，因而扩散片13为透明或者半透明的部件。

在其他实施例中，第一开口121和第二开口122可以相互错开设置，但是对于本申请而言，第一开口121和第二开口122相对设置，可以有效提升光源的混光均匀性。

在一些实施例中，扩散片13为具有一定厚度的玻璃或者塑料制成，并且扩散片13的直径和混光筒12的大端的端面相适配，即扩散片13的截面也为N2边形，使得从混光筒12的第一开口121穿射出去的光线能够全部从扩散片13照射出去，以进一步提升光线的扩散程度，提升光线的柔和度。

又或者，参考图8和图9，扩散片13的截面为圆形，且扩散片13的直径和混光筒12的大端的N2边形的外接圆直径基本一致，以确保从混光筒12的第一开口121穿射出去的光线能够尽量多地从扩散片13照射出去，以进一步提升光线的扩散程度，提升光线的柔和度。

在一个实施例中，请继续参考图8和图9，扩散片13具有相对设置的第一壁S3和第二壁S4，第一壁S3朝向第一开口121设置，第一壁S3设置为光面(也即亮面，具有较佳的反射性能)，且第二壁S4设置为光面；或者第一壁S3设置为光面，且第二壁S4设置为磨砂面(即该表面粗糙，使光线产生漫反射，透光而不透视，光线通过磨砂面发生漫反射，继而使光线柔和而不刺目)；或者第一壁S3设置为磨砂面，且第二壁S4设置为光面；或者第一壁S3设置为磨砂面，且第二壁S4设置为磨砂面，用户可根据实际的灯光使用需求灵活设置。

在其他实施例中，扩散片13可以是其他具有扩散作用的透镜，此处不做详细赘述。

在一个实施例中，导光柱11设置为透明，即光线可以从导光柱11内部穿射出去。

在其他实施例中，导光柱11设置为半透明，即部分光线可以从导光柱11内部穿射出去。当然，为了实现导光柱11的半透明效果，导光柱11可配置为乳白色等

在一个实施例中，混光筒12的各个内壁配置成可将光源2的光线反射至导光柱11。进一步地，混光筒12的第四壁S1为光面(或者理解为亮面)或者磨砂面。然而此时，第三壁S6，即导光柱的大端的端面也可配置为光面或者磨砂面。

进一步地了，为了提升光线的利用率，尽可能多地将光线反射出去，第四壁S1也可设置为粗糙度更低的镜面抛光效果。

在其他实施例中，混光筒12的外壁，即图中的第五壁S5设置有不透光涂层，以减少光线从混光筒12折射出去。

进一步地，混光筒12的第四壁S1设有鳞甲结构，可以增加光线反射次数，对于颜色不同的光线而言，可以增强光线投射的融合样式的多样性。

在其他实施例中，导光柱11和混光筒12的在第一方向X的高度、导光柱11的折射率以及第一开口121的大小可根据不同的系统效率要求进行灵活调整，在此不做详细赘述。一般地，光柱11的折射率可为1.4。

在其他实施例中，导光柱11为横截面为正N1边形的棱台状柱体且N1≥4，混光筒12为横截面为正N2边形的棱台状的筒体且N2≥4。

当然，N1和N2也可以为大于等于4的整数个。

现在参考图10和图11，导光柱11为横截面是正多边形的棱台状柱体，且混光筒12也为横截面是正多边形的棱台状筒体，其中，N1＝N2。

在本实施例中，导光柱11的各个侧棱H1一一对应地卡置于混光筒12的各个第四壁S1。此时，导光柱11的截面的外接圆直径基本等于混光筒12的截面的外接圆直径，如此起到固定导光柱11的作用。同时保证了导光柱11的外壁，也就是第六壁S2和混光筒12的第四壁S1接触面最小，即对全反射的影响较小。

当然，对于导光柱11和混光筒12的各个第四壁之间卡置的位置关系有多种，例如：导光柱11的各个侧棱H1一一对应地卡置于混光筒12的各个第四壁S1的中心线的位置。换而言之，由于混光筒12也为横截面是正多边形的棱台状筒体，因而各个第四壁S1的轮廓形状呈等腰梯形，可想而知，第四壁S1的中心线的位置也就是第四壁S1的对称线的位置。该种方式仅为多种卡置方式中的一种，此处不一一列举。

根据本申请的另一方面，提出了一种灯具，灯具包含光源2和上述实施例中的混光模块1，导光柱11的小端的端面朝向光源2的出光侧开设，即导光柱11的第三壁S6朝向扩散片13设置。

在一个实施例中，光源2包含基板21和多个灯珠22，多个灯珠22间隔设置于基板21。具体地，多个灯珠22沿混光筒12的小端的端面形状间隔设置于基板21；或者，多个灯珠22沿导光柱11的小端的端面形状间隔设置于基板21；或者，当扩散片13的截面为圆形的时候，该混光模块1安装在光源2对应的灯具的壳体内部，多个灯珠22沿导光柱11的小端的端面的形状的外接圆或者沿混光筒12的小端的端面的形状的内接圆间隔设置于基板21上。

优选地，混光筒12的小端套设在灯珠22的四周，以尽最大可能减少灯珠22的光线的损失。

可选场景中，本申请的灯具为运用于影视剧、广告或视频拍摄过程中的补光灯具。

可选场景中，本申请的灯具为运用于装饰类灯具。

总而言之，本实用新型的混光模块具有以下优点：

1、本设计将光线的传播通道设置呈扩散型，相对于现有技术中的混光结构而言，降低了光线的损失；

2、本设计可根据实际需求设置导光柱的出光面以及扩散片是否为磨砂面或者镜面，使用更加灵活，运用场景更加广泛；

3、导光柱和混光筒的内腔设置为正多边形棱台状，增加了光线传播通道内部的反射面和折射面，可以在保持两者有较小的长度的前提下增加光线的反射、折射次数，以用于获得更佳的混光效果；

4、本设计的运用范围广，不限于有不同颜色的光线光源，也可以运用于具有多个亮度不同的同色系光源；

5、本设计的光源的灯珠的排列方式也在一定程度上增加了光线的均匀性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混光模块(1)，用于对光源(2)发射的光进行混光，其特征在于，所述混光模块(1)包含：

导光柱(11)，所述导光柱(11)的横截面为正N1边形的棱台状柱体且N1≥3，所述导光柱(11)的外壁沿第一方向(X)渐扩设置，所述导光柱(11)的小端的端面朝向所述光源(2)的出光侧；

混光筒(12)，所述混光筒(12)的横截面为正N2边形的棱台状的筒体且N2≥3，所述混光筒(12)的内壁沿第一方向(X)渐扩设置，且所述导光柱(11)至少部分地插置于所述混光筒(12)内，且所述混光筒(12)的小端的端面对应所述导光柱(11)的小端的端面设置。

2.根据权利要求1所述的混光模块(1)，其特征在于，所述导光柱(11)的沿第一方向(X)的长度和所述混光筒(12)的沿第一方向(X)的长度相同，所述导光柱(11)的小端的端面和所述混光筒(12)的小端的端面平齐设置，所述导光柱(11)的大端的端面和所述混光筒(12)的大端的端面平齐设置；

或，所述导光柱(11)的沿第一方向(X)的长度小于所述混光筒(12)的沿第一方向(X)的长度，所述导光柱(11)的小端的端面和所述混光筒(12)的小端的端面平齐设置或所述导光柱(11)的大端的端面和所述混光筒(12)的大端的端面平齐设置。

3.根据权利要求1或2所述的混光模块(1)，其特征在于，所述混光筒(12)的大端的端面设有第一开口(121)，所述混光筒(12)的内腔和所述第一开口(121)相互连通，所述混光模块(1)还包含扩散片(13)，所述扩散片(13)覆盖于所述第一开口(121)。

4.根据权利要求3所述的混光模块(1)，其特征在于，所述扩散片(13)具有相对设置的第一壁(S3)和第二壁(S4)，所述第一壁(S3)朝向所述第一开口(121)设置，所述第一壁(S3)设置为光面或者磨砂面；

所述第二壁(S4)设置为光面或者磨砂面。

5.根据权利要求1所述的混光模块(1)，其特征在于，所述导光柱(11)设置为透光。

6.根据权利要求1所述的混光模块(1)，其特征在于，所述混光筒(12)的各内壁配置成可将所述光源(2)的光线反射至所述导光柱(11)内，所述导光柱(11)的大端的端面为第三壁(S6)，所述第三壁(S6)设置为光面或者磨砂面，所述混光筒(12)的各个内壁为光面或者磨砂面。

7.根据权利要求6所述的混光模块(1)，其特征在于，所述导光柱(11)为横截面是正多边形的棱台状柱体，且所述混光筒(12)为内壁呈横截面是正多边形的棱台状筒体，其中，N1＝N2。

8.根据权利要求7所述的混光模块(1)，其特征在于，所述导光柱(11)的各个侧棱(H1)一一对应地卡置于所述混光筒(12)的各个内壁。

9.根据权利要求8所述的混光模块(1)，其特征在于，所述导光柱(11)的各个侧棱(H1)一一对应地接触于所述混光筒(12)的各个内壁的中线位置。

10.一种灯具，其特征在于，所述灯具包含光源(2)和权利要求4-9任一项所述的混光模块(1)，所述导光柱(11)的小端的端面朝向所述光源(2)的出光侧开设，所述光源(2)包含基板(21)和多个灯珠(22)，多个所述灯珠(22)间隔设置于所述基板(21)。

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