一种光学模组及发光装置的制作方法
本技术涉及舞台灯领域,更具体地,涉及一种光学模组及发光装置。
背景技术:
1、在光学照明领域,光源模组的性能需根据不同照射场景适配差异化需求:如近光场景,即近距离大面积均匀照明时,要求光作用均匀性高,以避免局部过亮或过暗导致的视觉不适或工艺缺陷;如远光场景,即远距离聚焦照明时,则更依赖高光密度以实现足够的照射强度,对均匀性的需求相对较低。为解决近光均匀性问题,现有技术中普遍需要光源发出的原始光场进行匀化处理,使光线在近光大面积照射时分布更均匀,显著提升了近光场景下的照明效果。该方案已成为当前改善近光均匀性的主流技术路径。
2、然而,现有依赖光学积分组件的技术方案存在明显的局限性:一方面,匀化处理是通过光场的多次叠加实现均匀化,其本质上是将原始光能分散到更大区域,以降低局部光强差异,这会导致光能的“均匀化代价”,导致光能下降,而且这种均匀性带来的不足在在切换至远光场景时会更明显。当远光时光束进行匀化处理后,使得原本需要高度集中的光能被分散,最终表现为远光照射时光密度显著降低,无法满足远距离或高能量需求的照明要求,像是深部照射、远距离投影等。另一方面,远光状态下光束本身具有天然的高集中度,对均匀性的敏感度远低于近光场景,因此被“强制匀化”后的光束在远光模式下不仅未提升性能,还因光能损失降低了整体效率。现有的依赖均匀化的方案导致光源模组难以同时兼顾近光均匀性与远光高光密度的双重需求。
技术实现思路
1、本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种光学模组,用于解决现有光源模组通过光均匀化处理后导致光效率整体变低,无法兼顾远光照明效果的问题。
2、本实用新型采用的技术方案是一种光学模组,包括壳体,以及设置在所述壳体内的:
3、光源组件,包括多个呈阵列分布的光源;
4、光学积分组件;
5、聚光组件;
6、所述光源组件形成的光束依次穿过所述光学积分组件和聚光组件;
7、所述光学积分组件包括:光学积分区和光束调节区,所述光束通过所述光学积分组件时,一部分通过所述光学积分区,另一部分通过所述光束调节区;
8、所述经过光束调节区的光通量大于所述光学积分区的光通量。
9、光源组件用于发射光束,光学积分组件用于对光进行均匀化处理,聚光组件用于聚拢光束;其中,光学积分组件的光学积分区用于对光进行均匀化处理,光束调节区用于形成区别于光学积分区的第二功能区,使得同一光束在通过光学积分区时,受到了不同的处理,仅部分进行了光学积分,而光通量的限制使得透过光束调节区的部分其效率更高,消除传统光学积分组件对整个光束进行强制均匀化带来的问题。
10、为了节省成本,所述光束调节区设置在所述光学积分组件的中部,所述光学积分区环绕所述光束调节区;
11、所述光束调节区的形状与所述光学积分组件的形状匹配且在所述光学积分组件中形成连接所述光源组件和聚光组件的光通道。
12、光束调节区的形状与光学积分组件的形状匹配意味着光束调节区与光学积分组件可以设置在同一光学元件上,节省制作成本。
13、为了同时满足近光的均匀性要求和对远光的光密度要求,所述光学积分组件包括基体,以及贯穿所述基体的开口;
14、所述基体包括:功能面和基底平面;
15、所述功能面上设有第一复眼阵列;
16、所述基体形成所述光学积分区;
17、所述开口形成所述光束调节区。
18、基体上的第一复眼阵列用于对光进行均匀化处理;开口用于光束无阻碍通过,保留远光的特性。
19、为了提高结构的稳定性,所述光通道上还设有第二光学元件;
20、所述第二光学元件为复眼透镜,所述复眼透镜包括第二复眼阵列;
21、所述第二复眼阵列的微透镜单元焦距大于所述第一复眼阵列的微透镜单元的焦距。
22、第二光学元件与第一光学元件组合,使得基体更稳定,不易因受力不均的问题导致破裂,提高光学元器件的使用寿命。
23、为了提高结构的稳定性,所述光通道上还设有第三光学元件;
24、所述第三光学元件为透镜,和/或磨砂镜片,和/或扩散镜片。
25、第三光学元件用于透出光束调节区的光。
26、第三光学元件与第一光学元件组合,使得基体更稳定,不易因受力不均的问题导致破裂,提高光学元器件的使用寿命。
27、为了保证积分元件结构的稳定性,所述光学积分组件包括:支架,以及间隔设置在所述支架上的至少两个积分元件;
28、相邻的两个所述积分元件对置设置。
29、支架用于固定积分元件,并保证积分元件结构的稳定性。
30、为了提高光的均匀性,至少一个积分元件的光束调节区为贯穿的开口;
31、至少一个设于所述开口与所述聚光组件之间的积分元件的光束调节区为复眼透镜。
32、复眼透镜用于对光进行均匀化操作。
33、为了对光线进行准直,所述光源组件还包括发光电路板、第一准直组件和第二准直组件;
34、所述光源设置在所述发光电路板上;
35、所述第二准直组件包括:主体和设置在所述主体上的第二准直镜单元;
36、所述第一准直组件设于所述第二准直组件与所述发光电路板之间,包括多个间隔设置的第一准直镜单元;
37、所述第一准直镜单元与第二准直镜单元的数量和位置与所述光源一一匹配。
38、第一准直件和第二准直件用于对光线进行准直。
39、为了实现光学焦变,一种发光装置,包括:控制器、固定镜头组件、变焦镜头组件和调焦镜头组件,所述变焦镜头组件活动设于所述固定镜头组件和所述调焦镜头组件之间;
40、还包括上述的一种用于灯的光学模组;所述光学模组与所述控制器相连,所述光学模组发出光束,依次经过调焦镜头组件、变焦镜头组件和固定镜头组件。
41、固定镜头组件用于提供稳定的焦距与视场角;变焦镜头组件用于能够改变焦距与视场,实现光学焦变;调焦镜头组件用于对焦成像。
42、为了降低损耗,所述光源组件包括位于中部的第一发光区,以及围绕所述第一发光区而设的第二发光区;
43、当所述变焦镜头组件与所述固定镜头组件之间的距离达到最小值时,所述第二发光区通过所述控制器控制熄灭。
44、第一发光区和第二发光区均由控制器控制,进行选择性发光,能降低损耗。
45、与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
46、通过在光学积分组件上设置光学积分区和光束调节区,光学积分组件的光学积分区用于对光进行均匀化处理,通过光束调节区的设计,使得光束在经过光学积分进行均匀化时,实现了有针对性的局部均匀化,既满足了近光的均匀性要求,又使得远光状态下保留了光束的最优通道,使得远光状态下的光束能通过减小或者避免进行光学积分,从而提升对近光和远光的适应性,利用光束调节区实现了对远光的功率提升。
47、进一步地,通过在光学积分区设置第一复眼阵列,在光束调节区设置第二复眼阵列或第三光学元件,以此保证了对近光的均匀效果,对远光的功率提升;通过支架固定相对设置的两个积分元件,保证光的均匀效果;最后再将聚合后的光通过发光装置进行变焦,优化远近光的效果。
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