一种变焦投影光学系统及投影灯的制作方法

1.本实用新型涉及照明设备技术领域，特别是涉及一种变焦投影光学系统及投影灯。


背景技术：

2.投影灯是一种将图像或文字透射在地面或墙上的照明设备。但投影灯一般采用固定镜头成像投影，只能投影固定角度，不能变焦，同时成像清晰度不够高；而且光源一般为白光，投影彩色图像需要通过彩色图案片进行彩色投影，相对不方便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种变焦投影光学系统及投影灯，能够通过彩色led光源实现更丰富的色彩变化，成像清晰度更高，能够实现投影变倍缩放，适用性广。
4.为了实现上述目的，本实用新型的一个方面提供了一种变焦投影光学系统，其包括沿出光方向依次设置的彩色led光源、聚焦镜组、匀光片、图案片和成像投影镜组，所述成像投影镜组包括依次设置的调焦镜组、变焦镜组和固定镜组，所述调焦镜组、所述变焦镜组均可相对于所述固定镜组平动。
5.作为本实用新型优选的方案，所述聚焦镜组包括第一聚焦镜和第二聚焦镜，所述第二聚焦镜的直径大于所述第一聚焦镜的的直径。
6.作为本实用新型优选的方案，所述第一聚焦镜为平凸非球面透镜，其直径为30～35mm，曲率半径为10～12mm，圆锥系数为-0.9～-1.1；所述第二聚焦镜为平凸非球面透镜，其直径为55～60mm，曲率半径为18～22mm，圆锥系数为-0.9～-1.1。
7.作为本实用新型优选的方案，所述匀光片为复眼颗粒透镜或磨砂片。
8.作为本实用新型优选的方案，所述调焦镜组包括依次设置的平凸球面镜，平凸球面镜，平凹球面镜，以及，平凸球面镜或双凸球面镜；所述调焦镜组的焦距为40～50mm。
9.作为本实用新型优选的方案，所述变焦镜组为单片的双凹负透镜，其直径为50～55mm，焦距为-10～-110mm。
10.作为本实用新型优选的方案，所述固定镜组为单片的平凸球面镜，其直径85～90mm，焦距为250～280mm。
11.作为本实用新型优选的方案，所述彩色led光源为多合一彩色灯珠或包括多种单色灯珠。
12.作为本实用新型优选的方案，所述第一聚焦镜与彩色led光源之间的间距为2～3mm，所述第一聚焦镜与第二聚焦镜之间的间距为10～12mm；所述图案片与彩色led光源之间的间距为95～100mm；所述调焦镜组能在距离所述图案片15～30mm之间的范围内移动；所述变焦镜组能在距离所述图案片65～155mm之间的范围内移动；所述固定镜组与图案片之间的间距为165～170mm。
13.此外，本实用新型的另一方面还提供了一种投影灯，其包括所述的变焦投影光学
系统。
14.本实用新型实施例一种变焦投影光学系统及投影灯与现有技术相比，其有益效果在于：
15.本实用新型采用彩色led光源能够实现投影出不同颜色，无需通过彩色的图案片就能实现彩色投影，并且通过聚焦镜组对彩色led光源聚光混色，通过匀光片进一步混色匀光，使投影在图案片位置的光斑进一步匀化，并且通过调焦镜组、变焦镜组、固定镜组三组镜头进行成像投影，保证成像清晰，能对成像投影进行变倍缩放；可见，本实用新型通过彩色led光源实现更丰富的色彩变化，成像清晰度更高，能够实现投影变倍缩放，适用性广。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
17.图1是本实用新型提供的一种变焦投影光学系统的结构示意图；
18.图中，1为彩色led光源；2为聚焦镜组；21为第一聚焦镜；22为第二聚焦镜；3为匀光片；4为图案片；5为调焦镜组；6为变焦镜组；7为固定镜组。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。
21.如图1所示，本实用新型优选实施例的一种变焦投影光学系统，其包括沿出光方向依次设置的彩色led光源1、聚焦镜组2、匀光片3、图案片4和成像投影镜组，所述成像投影镜组包括依次设置的调焦镜组5、变焦镜组6和固定镜组7，所述调焦镜组5、所述变焦镜组6均可相对于所述固定镜组7平动。
22.示例性的，所述聚焦镜组2包括第一聚焦镜21和第二聚焦镜22，所述第二聚焦镜22的直径大于所述第一聚焦镜21的的直径，第一聚焦镜21靠近彩色led光源1，对光源进行聚光、混光，第二聚焦镜22对彩色led光源1进行二次聚光，以形成混色均匀的光斑。具体的，所述第一聚焦镜21为平凸非球面透镜，其直径为30～35mm，曲率半径为10～12mm，圆锥系数为-0.9～-1.1，保证彩色led光源1发出的85％以上光线能经过第一聚焦镜21聚光；所述第二聚焦镜22为平凸非球面透镜，其直径为55～60mm，曲率半径为18～22mm，圆锥系数为-0.9～-1.1，通过第一聚焦镜21与第二聚焦镜22的配合，能够使光线角度聚焦到30
°
以内，保证投影效果好。
23.示例性的，所述匀光片3为复眼颗粒透镜或磨砂片，保证匀光效果好。
24.示例性的，所述调焦镜组5包括依次设置的平凸球面镜，平凸球面镜，平凹球面镜，以及，平凸球面镜或双凸球面镜；调焦镜组5的直径为40～45mm，焦距为40～50mm，使投影成像质量更高，常规的调焦镜只有1片单透镜，成像质量较差。
25.示例性的，所述变焦镜组6为单片的双凹负透镜，其直径为50～55mm，焦距为-10～-110mm；所述固定镜组7为单片的平凸球面镜，其直径85～90mm，焦距为250～280mm；变焦镜组6与固定镜组7均为单片镜，在保证投影效果好的前提下，有效降低成本。
26.示例性的，所述彩色led光源1为多合一彩色灯珠或包括多种单色灯珠，在本实施例中，使用五色led光源，其可为包括r、g、b、a、l五种单色灯珠，也可为上述五色合一的彩色灯珠，从而能够根据不同需要进行光色混合，以形成所需要的灯光颜色。
27.示例性的，所述第一聚焦镜21与彩色led光源1之间的间距为2～3mm，所述第一聚焦镜21与第二聚焦镜22之间的间距为10～12mm(即第二聚焦镜22距离第一聚焦镜21的后曲面10～12mm)；所述图案片4与彩色led光源1之间的间距为95～100mm；所述调焦镜组5能在距离所述图案片15～30mm之间的范围内移动；所述变焦镜组6能在距离所述图案片65～155mm之间的范围内移动；所述固定镜组7与图案片4之间的间距为165～170mm，能够保证混光聚光效果好且成像清晰，实现调焦与变倍。
28.此外，本实施例还提供一种投影灯，其包括上述的变焦投影光学系统，因而具有上述变焦投影光学系统的所有有益效果，在此不做一一陈述。
29.综上，本实用新型采用彩色led光源1能够实现投影出不同颜色，无需通过彩色的图案片4就能实现彩色投影，并且通过聚焦镜组2对彩色led光源1聚光混色，通过匀光片3进一步混色匀光，使投影在图案片4位置的光斑进一步匀化，并且通过调焦镜组5、变焦镜组6、固定镜组7三组镜头进行成像投影，保证成像清晰，能对成像投影进行变倍缩放；可见，本实用新型通过彩色led光源1更丰富的色彩变化，成像清晰度更高，能够实现投影变倍缩放，适用性广。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。