《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》是廣州市浩洋電子有限公司於2014年3月12日申請的專利，該專利的公布號為CN103851524A，授權公布日為2014年6月11日，發明人是蔣偉楷。
《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》涉及一種同時包含圖案兼光束效果的舞檯燈光學系統，其包括位於同一主光軸方向上的能發出聚光的光源組件、花樣組件及變焦距鏡頭組件，所述光源組件的光線經由花樣組件及變焦距鏡頭組件射出，其中，所述花樣組件包括能相互切換並進入主光軸上的光束花樣組件及圖案花樣組件，所述光源組件能沿主光軸相對花樣組件前後移動，當光源組件相對花樣組件向前移動至第一位置時，光束花樣組件切換進入主光軸上；當光源組件相對花樣組件向後移動至第二位置時，圖案花樣組件切換進入主光軸上。該發明具備光損耗低、利用效率高等優點。
2020年7月14日，《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統
- 申請人：廣州市浩洋電子有限公司
- 申請日：2014年3月12日
- 申請號：2014100888751
- 公布號：CN103851524A
- 公布日：2014年6月11日
- 發明人：蔣偉楷
- 地址：廣東省廣州市番禺區石基鎮海涌路109號
- Int. Cl.：F21S10/00(2006.01)I、F21V14/02(2006.01)I、F21W131/105(2006.01)N
- 代理機構：廣州粵高專利商標代理有限公司
- 代理人：林麗明
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2014年前舞檯燈領域使用最為廣泛的功能性燈具主要包括三種，分別為：圖案燈、光束燈、柔光燈。舞台設計者和使用者往往根據使用需要，有針對性的選擇不同功能型燈具。但由於使用單一，一個複雜的舞台場景，需要更換使用不同類型的燈具，操作起來及其複雜。而為了解決此問題，2014年之前的技術中也有提出實現多種光束效果的舞檯燈。
中國專利CN201320192500.0，公開一種同時包含多種光束效果的舞檯燈具系統，其包括光源，反光碗，光學組件一，光學組件二；所述光學組件一在主光軸方向上位於反光碗和光學組件二之間，多種光束效果的切換是通過光學組件一的移動來實現的；當光線通過光源發出，光線通過反光碗、光學組件二後形成中間光束非常聚集的光柱，由於中間光束集中，看起來整個光柱會有明顯的光束感，且當光束照射到成像面上時，光斑中心和光斑邊緣有明顯的層次感，以上即為光束燈的發光效果。當增加光學組件一後，從反光碗反射出來的光束被光學組件一發散後再經過光學組件二，原來的聚集光束變得發散，且當光束照到成像面上時，整個成像光斑的效果相對較均勻，即為圖案燈的發光效果。
該結構中，通過增減光學組件一，即是通過增減透鏡或導光體等來實現勻光或光束的效果。然而，勻光與光束是兩種差異很大的發光效果，前者是將光發散，後者則是將光集中，對於上述專利的結構，光學組件一位於光源和光學組件二之間，如需直接加入，需要預留有足夠的空間位置，這給光源的選擇帶來了一定的弊端，光源與光學組件二之間的位置較短，實用性相對較差；另外，在由光束效果轉換為圖案效果時，光學組件一切入主光軸位置時，並未考慮光學組件一如導光體或導光體與鏡頭組件的光學位置最優參數，導致最終實現的圖案效果燈時光損失較大，光效差。
發明內容
專利目的
《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》提供一種光損耗低、利用效率高的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統。
技術方案
《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》採用的技術方案是：一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其包括位於同一主光軸方向上的能發出聚光的光源組件、花樣組件及變焦距鏡頭組件，所述光源組件的光線經由花樣組件及變焦距鏡頭組件射出，其中，所述花樣組件包括能相互切換並進入主光軸上的光束花樣組件及圖案花樣組件，所述光源組件能沿主光軸相對花樣組件前後移動，當光源組件相對花樣組件向前移動至第一位置時，光束花樣組件切換進入主光軸上；當光源組件相對花樣組件向後移動至第二位置時，圖案花樣組件切換進入主光軸上。
該方案中，當需要光束燈效果時，光束花樣組件切換進入主光軸，而此時光源組件置於第一位置上，當需要圖案燈效果時，圖案花樣組件切換進入主光軸，而此時光源組件置於第二位置上，通過改變光源的聚光位置來實現光束燈與圖案燈的切換，實現了不同效果燈的快速切換。
所述光源組件位於第一位置時，光源組件的聚光位置位於光束花樣組件上或位於接近光束花樣組件的位置。
所述光源組件位於第一位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為38-50毫米。
所述第二位置相對第一位置的移動距離x，圖案花樣組件上圖案的直徑尺寸為2y’，光束燈花樣組件圖案尺寸半徑為y，y的取值為5-8毫米，（y’-y）/x=tan30°。
所述光源組件位於第二位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為50-75毫米。
所述光束花樣組件上的通光孔的內徑為5-8毫米。所述圖案花樣組件上的通光孔的內徑為12-15毫米。
所述光源組件包括發光元件與反光杯，發光元件通過反光杯發出聚光。
變焦距鏡頭組件與光束花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在0°到15°範圍內的變焦。變焦距鏡頭組件與圖案花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在4°到30°範圍內的變焦。
所述變焦距鏡頭組件為三組鏡頭組件組成，由出光方向依次為調焦組、變倍組及固定組。
有益效果
《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》通過移動光源組件與花樣組件的相對位置來改變光源的聚光位置，並配合光束花樣組件與圖案花樣組件的切換，從而實現光束燈與圖案燈的改變，現對2014年之前的技術不需要插入其他光學組件實現，且可實現不同效果燈的快速切換。
附圖說明
圖1為《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》切換為光束效果的整體光路結構示意圖；
圖2為《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》切換為圖案效果的整體光路結構示意圖；
圖3為光源組件位於第二位置的部分光路結構示意圖。
技術領域
《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》涉及一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統。
權利要求
1.一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其包括位於同一主光軸方向上的能發出聚光的光源組件、花樣組件及變焦距鏡頭組件，所述光源組件的光線經由花樣組件及變焦距鏡頭組件射出，其特徵在於，所述花樣組件包括能相互切換並進入主光軸上的光束花樣組件及圖案花樣組件，所述光源組件能沿主光軸相對花樣組件前後移動，當光源組件相對花樣組件向前移動至第一位置時，光束花樣組件切換進入主光軸上；當光源組件相對花樣組件向後移動至第二位置時，圖案花樣組件切換進入主光軸上。
2.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述光源組件位於第一位置時，光源組件的聚光位置位於光束花樣組件上或位於接近光束花樣組件的位置。
3.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述光源組件位於第一位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為38-50毫米。
4.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述第二位置相對第一位置的移動距離x，圖案花樣組件上圖案的直徑尺寸為2y’，光束燈花樣組件圖案尺寸半徑為y， y的取值為5-8毫米，（y’-y）/x=tan30°。
5.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述光源組件位於第二位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為50-75毫米。
6.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述光束花樣組件上的通光孔的內徑為5-8毫米。
7.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述圖案花樣組件上的通光孔的內徑為12-15毫米。
8.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述光源組件包括發光元件與反光杯，發光元件通過反光杯發出聚光。
9.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，變焦距鏡頭組件與光束花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在0°到15°範圍內的變焦，或者，變焦距鏡頭組件與圖案花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在4°到30°範圍內的變焦。
10.根據權利要求1所述的具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其特徵在於，所述變焦距鏡頭組件為三組鏡頭組件組成，由出光方向依次為調焦組、變倍組及固定組。
實施方式
如圖1、圖2所示，《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》公開一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統，其包括位於同一主光軸方向上的能發出聚光的光源組件1、花樣組件及變焦距鏡頭組件，所述光源組件1的光線經由花樣組件及變焦距鏡頭組件射出，其中，所述花樣組件包括能相互切換並進入主光軸上的光束花樣組件21及圖案花樣組件22，所述光源組件1能沿主光軸相對花樣組件前後移動，當光源組件1相對花樣組件向前移動至第一位置時，光束花樣組件21切換進入主光軸上；當光源組件1相對花樣組件向後移動至第二位置時，圖案花樣組件22切換進入主光軸上。
該系統中，根據出光效果的需要，可對圖案燈及光束燈進行切換，當需要光束燈效果時，光束花樣組件切換進入主光軸，而此時光源組件置於第一位置上，當需要圖案燈效果時，圖案花樣組件切換進入主光軸，而此時光源組件置於第二位置上。第一位置相比第二位置更靠近花樣組件位置，而當光源組件置於第一位置上時，光源組件的聚光位置可大致位於光束花樣組件上，這樣經由光束花樣組件上的通光孔並進行變焦距調光之後能產生很強的光束效果。當光源組件置於第二位置上時，光線在進入花樣組件之前先匯聚後再發散射出，再通過圖案花樣組件，通過匯聚再發散的光線再進行變焦距調光之後能產生很均勻的圖案效果，《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》通過改變光源的聚光位置來實現光束燈與圖案燈的切換，而不需要另外添加其他光學組件實現不同效果燈的切換。
而上述系統的光源組件的前後移動可由傳動機構傳動，如傳動桿及其驅動電機，花樣組件的切換可由旋轉盤來實現，即光束花樣組件與圖案花樣組件由旋轉盤來實現切換，僅使其中一個花樣組件進入主光軸。而上述動作的配合可由控制器來實現自動控制。
該實施例中，所述光源組件1包括發光元件12與反光杯11，發光元件12通過反光杯11發出聚光。發光元件可為飛利浦470W系列光源，其與反光杯配合，使得光源組件具備出光效率高，體積小。
進一步的，為了達到更佳的光束效果，所述光源組件位於第一位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為38-50毫米。
進一步的，如圖3所示，所述第二位置相對第一位置的移動距離x，圖案花樣組件上圖案的直徑尺寸為2y’，光束燈花樣組件圖案尺寸半徑為y，y的取值為5-8毫米，（y’-y）/x=tan30°。該實施例中，可根據的圖案直徑的大小2y’來確定移動的距離x，能靈活地對圖案出光效果進行調整。
所述光源組件位於第二位置時，光源組件發光中心與花樣組件的距離為50-75毫米。
為了達到更集中的光束效果，且與聚光點配合，所述光束花樣組件上的通光孔的內徑為5-8毫米。所述圖案花樣組件上的通光孔的內徑為12-15毫米。
變焦距鏡頭組件與光束花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在0°到15°範圍內的變焦。變焦距鏡頭組件與圖案花樣組件的配合使用，實現光束與主光軸的夾角在4°到30°範圍內的變焦。
具體的，所述變焦距鏡頭組件為三組鏡頭組件組成，由出光方向依次為調焦組、變倍組及固定組。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種具有圖案及光束效果的舞檯燈光學系統》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
