[实用新型]用于LED光源的光束角调整透镜组

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED面光源及阵列LED舞台照明灯的光束角调整技术，具体是一种用于LED光源的光束角调整透镜组。

背景技术

在制作大功率LED舞台灯时，需要将灯光聚焦到一个演员身上或者使灯光照亮整个舞台，此时就需要调整LED面光源或阵列LED光源的出光光束角。

授权号为CN201502956U的中国实用新型专利，公开了一种电脑摇头灯的光学系统。该系统包括灯珠、第一聚光透镜、第二聚光透镜、图案片、色片、成像透镜、三棱镜、调焦透镜。在该光学系统中，只对成像轮廓清晰进行了改进，对于光源出光的光束角的调整并没有提及。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种用于LED光源的光束角调整透镜组，从而当使用的LED光束角（50%）在140°～180°时，LED舞台灯仍然能够实现光束角的方便调整。

本实用新型的技术方案是：

用于LED光源的光束角调整透镜组，包括第一聚光透镜和第二聚光透镜，第一聚光透镜、第二聚光透镜的曲面都是二次曲面的组合。二次曲面包括球面、椭球面、抛物面、双曲面等。组合方式包括：

1）曲面中心是一种二次曲面，曲面边缘是另一种二次曲面，两种二次曲面在距曲面中心1/4～3/4处光滑衔接。2）曲面中心是一种二次曲面，在1/4～1/2处光滑衔接第二种二次曲面，第二种二次曲面在1/2～3/4处光滑衔接第三种二次曲面。

第一聚光透镜位于LED灯与第二聚光透镜之间，有效通光直径为8～20mm，与LED灯的距离为0～4mm，与第二聚光透镜的距离为0～14mm。

第二聚光透镜为出光透镜，有效通光直径为20～30mm。在光束角的变化过程中，第二聚光透镜的移动距离为0～14mm，光束角的变化范围（50%）为6°～48°。

进一步的，第一聚光透镜、第二聚光透镜的二次曲面组合方式，视所使用LED的光束角不同而不同。

进一步的，第一聚光透镜包括依次相连接的第一入光面，底面，第一外侧面以及第一出光面，底面为一圆环，且与光轴垂直，第一外侧面5为圆锥面，与底面夹角为100～138°；第一入光面由三个二次曲面组合而成，中心区是双曲面，满足方程式：x²+y²+60Z-3z²=0，外围是抛物面，满足方程式：x²+y²+65Z=0，中心区与外围之间由椭球面连接，该椭球面满足方程式：x²+y²+56Z-1.8z²=0；第一出光面由三个二次曲面组合而成，中心区是球面，满足方程式：x²+y²+14Z-z²=0，外围是抛物面，满足方程式：x²+y²+15Z=0，中心区与外围之间由椭球面连接，该椭球面满足方程式：x²+y²+20Z-1.8z²=0；第二聚光透镜包括依次相连接的第二入光面，第二外侧面以及第二出光面，第二外侧面是与光轴夹角大于42°的圆锥面，第二入光面由三个二次曲面组合而成，中心区是双曲面，满足方程式：x²+y²+200Z-3z²=0，外围是抛物面，满足方程式：x²+y²+225Z=0，中心区与外围之间由椭球面连接，该椭球面满足方程式：x²+y²+180Z-1.8z²=0；第二出光面由三个二次曲面组合而成，中心区是球面，满足方程式：x²+y²+25Z-z²=0，外围是抛物面，满足方程式，x²+y²+18Z=0，中心区与外围之间由椭球面连接，该椭球面满足方程式：x²+y²+20Z-1.8z²=0。

进一步的，第一入光面、第一出光面、第二入光面以及第二出光面镀增透膜，透过率大于98%，底面、第一外侧面以及第二外侧面镀全反射膜，反射率大于98%。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：