CN220205510U - 一种用于logo灯照明的光学模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于LOGO灯照明的光学模组，所述光学模组设于光源和成像模组之间；光学模组包括多片透镜，沿着光源发射的光束方向依次标记为第一透镜、第二透镜和第三透镜；第一透镜为收光透镜，第二透镜为聚光透镜；第二透镜的入光面表面设有由多个珠点组成的微结构阵列，使用第一透镜和第二透镜即可获得均匀干净的光斑；当使用光学模组和成像模组时，将菲林片放置在GOBO面上，成像模组会将GOBO面上菲林片的图像成像到给定照射距离外；本实用新型通过对第一透镜、第二透镜和第三透镜进行不同的光学设计，以及采用不同的透镜组合，使得光学模组既可以保持较高的传输效率，又可以同时保持较薄的镜片模组厚度。

Description

一种用于LOGO灯照明的光学模组

技术领域

本实用新型属于LOGO灯照明技术领域，具体涉及一种用于LOGO灯照明的光学模组。

背景技术

LOGO投影灯是一种可以将文字、图案等LOGO投射到墙面或其他物体表面上的设备，其通常被用于商业或娱乐场合中作为装饰或宣传的手段。LOGO投影灯的原理一般是通过高亮度的LED灯源和特殊的透镜设计，使得LOGO图案清晰明亮地投射出来；近几年，LOGO投影灯的应用范围不断增加，用户对LOGO投影灯的投影效果要求不断提高；如现有技术中，公开号为CN206074977U的中国专利，公开了一种投影灯LOGO镜片，此现有技术主要是实现LOGO标志的更换，从而降低定制新LOGO标志投影灯的生产成本。

然而，随着LOGO投影灯技术的发展和市场需求的变化，行业对LOGO投影灯最关键的LOGO灯镜片模组的厚度也要求越来越薄，同时，还要求LOGO灯镜片模组保持较高的传输效率；要同时实现很高的输出效率和很薄的镜片模组厚度，这是本领域的一大技术难题；

因此，亟需一种用于LOGO灯照明的光学模组，以解决上述的行业难题。

发明内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用于LOGO灯照明的光学模组，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，通过对第一透镜、第二透镜和第三透镜进行不同的光学设计，以及采用不同的透镜组合，使得本实用新型中的用于LOGO灯照明的光学模组既可以保持较高的传输效率，又可以同时保持较薄的镜片模组厚度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于LOGO灯照明的光学模组，所述LOGO灯包括光源和成像模组，所述光学模组设于光源和成像模组之间；所述光学模组包括多片透镜，沿着光源发射的光束方向依次标记为第一透镜、第二透镜和第三透镜；

所述第一透镜为收光透镜，其底面为第一入光面，其上表面为第一出光面；

所述第二透镜为聚光透镜，其底面为第二入光面，其上表面为第二出光面；其中，第二入光面的表面设有由多个珠点组成的微结构阵列；

所述第三透镜的底面为第三入光面，其上表面为第三出光面，所述第三入光面和第三出光面为曲率绝对值不同的曲面；

所述第一透镜的宽度小于第二透镜的宽度；所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为左、右对称的透镜；

当使用第一透镜、第二透镜进行配光时，所述光源发出的光线先经过第一透镜进行收光，再经过第二透镜进行准直出射，形成均匀照明光斑；如果使用第一透镜、第二透镜和第三透镜进行配光时，经过第一、第二透镜的光线经过第三透镜出射，在高于第三透镜的一平面汇聚成均匀光斑，该平面为GOBO面。

优选地，所述第一入光面为平面，第一出光面为近似球面的凸起曲面；

所述光源为LED光源；LED光源发出的光线从第一入光面入射，通过第一出光面出射后作为一次收光，即将LED光源发出的光线收集起来并使其进入第二透镜中。

优选地，所述第二入光面为平面，所述第二出光面为朝远离光源方向凸起的自由曲面；所述第一透镜收光后的光线可以通过第二透镜实现准直出射；

进一步地，所述第二入光面的表面设有由多个珠点组成的微结构阵列；

优选地，所述微结构阵列的珠点是按照螺旋状排布的；这种珠点按螺旋状排布的微结构阵列，可将LED光源所发出的不均匀光线进行柔光处理，还可消除光源本身的黄边；

优选地，所述微结构阵列的珠点是按照矩形排布的；这种珠点按矩形排布的微结构阵列，可保证光斑的形状尽量接近矩形；

在本实用新型中，当单独使用第一透镜和第二透镜时，即可实现干净的光斑；如果使用螺旋状排布的微结构阵列，可以获得圆形光斑；如果使用矩形排布的微结构阵列，可以实现矩形光斑；然而，无论矩形还是圆形，光斑都很均匀干净，有利于所述光学模组最终获得较高的传输效率；

当所述第一透镜、第二透镜结合不同发光面的光源，且第二透镜同时使用螺旋状排布的微结构阵列时，最终所获得的光斑为不同大小均匀照明的光斑，其光斑大小与光源的尺寸大小成正比；随着光源尺寸的不同，光斑光束角可以从15°到36°变化。

优选地，所述第三透镜的两个曲面均为非球面曲面，其中，所述第三入光面的曲率绝对值大于第三出光面的曲率绝对值；

当使用第一透镜、第二透镜和第三透镜进行配光时，依次经过第一透镜收光和第二透镜准直出射后的光线，会从第三入光面进入第三透镜中；最后，从第三出光面出射并汇聚在所述GOBO面上；

在本实用新型中，所述第三出光面的边缘距离所述光源的高度标记为H，所述第三透镜光学面的直径标记为D；由于第一透镜和第二透镜的占用厚度很小，故H和D的比值要满足H:D<1.5，以保持较薄的镜片模组厚度。

进一步地，所述LOGO灯还包括菲林片，所述菲林片放置在所述GOBO面上；

所述成像模组包括2至3片镜片，所述成像模组将所述GOBO面上的菲林片的图像成像到给定照射距离外；

在本实用新型中，通过对第一透镜、第二透镜和第三透镜进行不同的光学设计，以及采用不同的透镜组合，使得本实用新型中的用于LOGO灯照明的光学模组既可以保持较高的传输效率，又可以同时保持较薄的镜片模组厚度。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供了一种用于LOGO灯照明的光学模组，所述光学模组设于光源和成像模组之间；所述光学模组包括多片透镜，沿着光源发射的光束方向依次标记为第一透镜、第二透镜和第三透镜；第二透镜的入光面表面设有微结构阵列，微结构阵列的珠点可按螺旋状排布的，或按矩形排布；当单独使用第一透镜和第二透镜时，即可获得均匀干净的光斑；

(2)所述第三出光面的边缘距离所述光源的高度H与所述第三透镜光学面的直径D的比值要满足H:D<1.5，以保持较薄的镜片模组厚度；

(3)当使用所述光学模组和成像模组时，将所述菲林片放置在GOBO面上，成像模组会将GOBO面上的菲林片的图像成像到给定照射距离外；本实用新型通过对第一透镜、第二透镜和第三透镜进行不同的光学设计，以及采用不同的透镜组合，使得用于LOGO灯照明的光学模组既可以保持较高的传输效率，又可以同时保持较薄的镜片模组厚度。

附图说明

图1为实施例1中的第一透镜和第二透镜配光后的光路图；

图2a为实施例1中的第二入光面的微结构阵列的珠点按照螺旋状排布的结构示意图；

图2b为实施例1中的第二入光面的微结构阵列的珠点按照矩形排布的结构示意图；

图3a为实施例1中的第二透镜使用图2a中的微结构阵列配光后的圆形光斑图；

图3b为实施例1中的第二透镜使用图2b中的微结构阵列配光后的矩形光斑图；

图4为实施例1中的第一透镜、第二透镜结合不同发光面的光源，且在第二透镜使用图2a中的微结构阵列条件下实现的光斑示意图；

图5为实施例2中的第一透镜、第二透镜和第三透镜配光后的光路图；

图6为实施例3中的使用所述光源、光学模组和成像模组将菲林片的图像成像到给定照射距离外的结构示意图。

标记说明：

11、第一透镜；111、第一入光面；112、第一出光面；12、第二透镜；121、第二入光面；122、第二出光面；13、准直出射的光线；14、GOBO面；21、第三透镜；31、成像模组；41、光源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

实施例1

如图1所示，本实施例中提供了一种用于LOGO灯照明的光学模组，所述LOGO灯包括光源41和成像模组31，所述光学模组设于光源41和成像模组31之间；所述光学模组包括多片透镜，沿着光源41发射的光束方向依次标记为第一透镜11、第二透镜12和第三透镜21；

所述第一透镜11为收光透镜，其底面为第一入光面111，其上表面为第一出光面112；

所述第二透镜12为聚光透镜，其底面为第二入光面121，其上表面为第二出光面122；其中，第二入光面121的表面设有由多个珠点组成的微结构阵列；

所述第三透镜21的底面为第三入光面，其上表面为第三出光面，所述第三入光面和第三出光面为曲率绝对值不同的曲面；

所述第一透镜11的宽度小于第二透镜12的宽度；所述第一透镜11、第二透镜12和第三透镜21均为左、右对称的透镜。

具体地，所述第一入光面111为平面，第一出光面112为近似球面的凸起曲面；

所述光源41为LED光源41；LED光源41发出的光线从第一入光面111入射，通过第一出光面112出射后作为一次收光，即将LED光源41发出的光线收集起来并使其进入第二透镜12中。

具体地，所述第二入光面121为平面，所述第二出光面122为朝远离光源41方向凸起的自由曲面；所述第一透镜11收光后的光线通过第二透镜12后，获得准直出射的光线13；

如图2a和图2b所示，所述第二入光面121的表面设有由多个珠点组成的微结构阵列；

具体地，所述微结构阵列的珠点是按照螺旋状排布的，如图2a所示；这种珠点按螺旋状排布的微结构阵列，可将LED光源41所发出的不均匀光线进行柔光处理，还可消除光源41本身的黄边；

具体地，所述微结构阵列的珠点是按照矩形排布的，如图2b所示；这种珠点按矩形排布的微结构阵列，可保证光斑的形状尽量接近矩形；

在本实施例中，如图3a和图3b所示，当单独使用第一透镜11和第二透镜12时，即可实现干净的光斑；如果使用螺旋状排布的微结构阵列，可以获得圆形光斑，如图3a所示；如果使用矩形排布的微结构阵列，可以实现矩形光斑，如图3b所示；然而，无论矩形还是圆形，光斑都很均匀干净，有利于所述光学模组最终获得较高的传输效率；

如图4所示，当所述第一透镜11、第二透镜12结合不同发光面的光源41，且第二透镜12同时使用螺旋状排布的微结构阵列时，最终所获得的光斑为不同大小均匀照明的光斑，其光斑大小与光源41的尺寸大小成正比；随着光源41尺寸的不同，光斑光束角可以从15°到36°变化。

实施例2

本实施例如图5所示，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：

具体地，所述第三透镜21的两个曲面均为非球面曲面，其中，所述第三入光面的曲率绝对值大于第三出光面的曲率绝对值；

在本实施例中，当使用第一透镜11、第二透镜12进行配光时，所述光源41发出的光线先经过第一透镜11进行收光，再经过第二透镜12进行准直出射，形成均匀照明光斑；如果使用第一透镜11、第二透镜12和第三透镜21进行配光时，经过第一、第二透镜的光线经过第三透镜21出射，在高于第三透镜21的一平面汇聚成均匀光斑，该平面为GOBO面14。

具体地，所述第三出光面的边缘距离所述光源41的高度标记为H，所述第三透镜21光学面的直径标记为D；由于第一透镜11和第二透镜12的占用厚度很小，故H和D的比值要满足H:D<1.5，以保持较薄的镜片模组厚度；在本实施例中，优先选用H:D＝1.4。

实施例3

本实施例如图6所示，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1、2的区别在于：

具体地，所述LOGO灯还包括菲林片，所述菲林片放置在所述GOBO面14上；

所述成像模组31包括2至3片镜片，在本实施例中，优先选用2片镜片；

所述成像模组31将所述GOBO面14上的菲林片的图像成像到给定照射距离外；

在本实施例中，通过对第一透镜11、第二透镜12和第三透镜21进行不同的光学设计，以及采用不同的透镜组合，使得本实施例中的用于LOGO灯照明的光学模组既可以保持较高的传输效率，又可以同时保持较薄的镜片模组厚度。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种用于LOGO灯照明的光学模组，所述LOGO灯包括光源和成像模组，所述光学模组设于光源和成像模组之间；所述光学模组包括多片透镜，沿着光源发射的光束方向依次标记为第一透镜、第二透镜和第三透镜；其特征在于，

所述第一透镜为收光透镜，其底面为第一入光面，其上表面为第一出光面；

所述第二透镜为聚光透镜，其底面为第二入光面，其上表面为第二出光面；其中，第二入光面的表面设有由多个珠点组成的微结构阵列；

所述第三透镜的底面为第三入光面，其上表面为第三出光面，所述第三入光面和第三出光面为曲率绝对值不同的曲面；

所述第一透镜的宽度小于第二透镜的宽度；所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为左、右对称的透镜；

当使用第一透镜、第二透镜进行配光时，所述光源发出的光线先经过第一透镜进行收光，再经过第二透镜进行准直出射，形成均匀照明光斑；如果使用第一透镜、第二透镜和第三透镜进行配光时，经过第一、第二透镜的光线经过第三透镜出射，在高于第三透镜的一平面汇聚成均匀光斑，该平面为GOBO面。

2.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述第一入光面为平面，第一出光面为近似球面的凸起曲面。

3.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述第二入光面为平面，所述第二出光面为朝远离光源方向凸起的自由曲面。

4.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述微结构阵列的珠点是按照螺旋状排布的。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，经所述第一透镜、第二透镜结合不同发光面的光源所获得的光斑为不同大小均匀照明的光斑，其光斑大小与光源的尺寸大小成正比，其中，光斑光束角从15°到36°变化。

6.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述微结构阵列的珠点是按照矩形排布的。

7.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述第三透镜的两个曲面均为非球面曲面，其中，所述第三入光面的曲率绝对值大于第三出光面的曲率绝对值。

8.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述第三出光面的边缘距离所述光源的高度H与所述第三透镜的光学面直径D的比值满足H:D<1.5。

9.根据权利要求1所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述LOGO灯还包括菲林片，所述菲林片放置在所述GOBO面上。

10.根据权利要求9所述的一种用于LOGO灯照明的光学模组，其特征在于，所述成像模组包括2至3片镜片；所述成像模组将所述GOBO面上的菲林片的图像成像到远处。