多功能光源系统的制作方法

本发明涉及光学，更具体地，涉及一种多功能光源系统。

背景技术：

1、舞台照明、文旅景观照明、建筑艺术照明、探照灯等领域是目前大功率led光源的主要应用领域。对于舞台照明，市面上现有的大功率舞台灯光源的核心光源系统的结构基本包括led阵列光源、准直/收光结构、匀光透镜结构和汇聚透镜结构，其中，led阵列光源中的每个光源均发出光束，准直/收光结构用于对每个光源发出的光束进行准直，将原本呈朗伯型的光准直成平行光或者近平行光，匀光透镜结构对经过准直/收光结构作用后的光束进行匀光，以使光线更加均匀，汇聚透镜则用于将匀化后的光线汇聚到预定焦平面，以得到一个非常均匀的光斑。这种光源系统能够呈现极强的光束感，且照射距离很远，也可以应用在其他照明领域，如景观照明、建筑照明、探照、无人机灯光等。

2、然而，现在大多数大功率舞台灯光源的光源系统为单一模式，即led阵列光源中的led发光体都是相同的，一种发光系统只能通过汇聚透镜出射一种光斑，如专利cn207486478u、cn207486718u等。近几年市面推出少量双模式舞台灯光源的光源系统，与传统的大功率舞台灯光源的光源系统的区别在于：1）led阵列光源包括两种不同类型的发光体；2）准直/收光结构相对led阵列光源可移动，能够通过移动准直/收光结构使准直/收光结构上的透镜单元对准两种发光体中的任意一种。例如，当准直/收光结构的透镜单元对准第一种发光体时，得到高显指的发光效果，对准第二种发光体时，得到高亮度的发光效果。然而，上述双模式舞台灯光源也只能实现两种不同的发光效果，仍然不能满足更多种的发光效果需求，功能还是不够多样化，原因在于，若led阵列光源设置三种或三种以上的led发光体，准直/收光结构移动的最大距离较大，当准直/收光结构对准最边缘的led发光体的光学中心时，准直/收光结构上的透镜单元相对于匀光透镜结构和汇聚透镜结构会发生较大的偏移，存在光轴偏轴严重的问题，造成光束不均和光学扩展量损失，影响光效。led发光体的种类越多，偏轴现象则越严重，光学扩展量损失越大。因此，市面上的舞台灯光源的光源系统无法同时兼顾发光效果的多样化以及光学效果的优异性，这也是大多数具有光束感的大功率光源存在的问题，故而需寻求一种具有极强光束感、具有较远照射距离、光效更加多样化且同时光学效益优异的光源系统。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种多功能光源系统，用于解决现有技术中的具有光束感的大功率光源系统不能兼顾发光效果多样化以及光学效果的优异性的问题。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种多功能光源系统，包括：

4、光源组件，包括光源基板以及位于所述光源基板上的第一发光体组和第二发光体组，所述第一发光体组和第二发光体组均包括单元基板以及设于所述单元基板上的第一发光体和第二发光体，第一发光体和第二发光体发光光效不同，至少所述第二发光体为二合一灯珠或多合一的多色灯珠，所述第二发光体组中的第二发光体相对自身发光中心做角度旋转设置，使所述第二发光体组中的第二发光体与第一发光体组中的第二发光体呈角度旋转设置；

5、准直透镜组件，设于所述光源组件的出光方向上，且用于对光源组件发出的光线进行收拢和/或准直，所述准直透镜组件包括准直透镜支架和设于所述准直透镜支架上的透镜单元；

6、调节组件，用于调节准直透镜组件发生位移，使所述透镜单元对准第一发光体或第二发光体；

7、匀光透镜组件，沿光源组件的出光方向设于准直透镜组件后方，用于对经过准直透镜组件的光线进行匀光；所述匀光透镜组件包括复眼透镜支架，以及分别设于所述复眼透镜支架两相对侧的第一复眼透镜和第二复眼透镜；所述第一复眼透镜和所述第二复眼透镜上均设有凸沿，且所述复眼透镜支架两侧均设有与所述凸沿一一匹配的安装槽，多个所述安装槽在所述复眼透镜支架的两相对侧交错设置；

8、汇聚透镜组件，沿光源组件的出光方向设于所述匀光透镜组件后方，用于对匀光后的光线进行汇聚并出射。

9、在其中一个实施例中，所述光源组件包括n组发光体组，其中n={3，4，…，n-1，n}；第n发光体组上的第二发光体相对自身发光中心做角度旋转设置，使所述第n发光体组中的第二发光体与其他发光体组中的第二发光体均呈角度旋转设置，其中n为正整数。

10、在其中一个实施例中，所述第二发光体组中的第二发光体的旋转角度至所述第n组发光体组中第二发光体的旋转角度呈等差数列规律。

11、在其中一个实施例中，2组或n组发光体组在光源基板上呈同心设置的圆环形阵列或多边环形阵列设置，所述第一发光体组和第二发光体组，或者第一发光体组、第二发光体组…第n发光体组在所述圆环形阵列或多边环形阵列的每一环中沿同一顺序依次穿插设置。

12、在其中一个实施例中，所述光源组件包括第三发光体组，所述第二发光体组上的第二发光体相对于自身发光中心的旋转角度为120°，所述第三发光体组上的第二发光体相对于自身发光中心的旋转角度为240°。

13、在其中一个实施例中，同一组发光体组中的第一发光体的发光中心和第二发光体的发光中心间隔范围为2mm-5mm。

14、在其中一个实施例中，所述第二发光体为m合一多色灯珠，m≥4，所述第二发光体至少包括红色灯珠、绿色灯珠、蓝色灯珠，所述第二发光体还包括柠檬绿色灯珠、琥珀色灯珠、白色灯珠、青色灯珠中的任意一种或多种。

15、在其中一个实施例中，所述透镜单元包括第一透镜单元和第二透镜单元，所述第一透镜单元包括若干第一透镜，所述准直透镜支架上设有用于容纳第一透镜的呈阵列排列的若干通孔；所述第二透镜单元为一体模压成型的透镜阵列片结构，所述透镜阵列片结构包括若干第二透镜，所述透镜阵列片结构安装于所述准直透镜支架上，且第二透镜与第一透镜一一对应设置。

16、在其中一个实施例中，所述调节组件包括与所述准直透镜组件连接的滑移件，对所述滑移件的位移进行导向的导向结构，以及为所述滑移件的位移提供驱动力的驱动件。

17、在其中一个实施例中，所述滑移件与所述准直透镜组件可拆卸连接，或者所述滑移件与所述准直透镜组件一体成型。

18、在其中一个实施例中，所述导向结构包括与所述滑移件滑动配合的直线光轴，以及用于安装所述直线光轴的光轴支架。

19、在其中一个实施例中，所述驱动件包括两个相对设置的电磁阀，两个相对设置的电磁阀的铁芯伸缩状态相反；或者，所述驱动件包括两个相对设置的步进电机。

20、在其中一个实施例中，所述调节组件的数量为两组，两组所述调节组件设于所述准直透镜组件的两相对侧。

21、在其中一个实施例中，所述复眼透镜支架上两相对侧的安装槽所在的平面之间的间距范围为0.3mm-0.7mm。

22、在其中一个实施例中，所述凸沿包括四边形凸沿、三角形凸沿和/或弧形凸沿中的一种或几种。

23、在其中一个实施例中，所述第一复眼透镜和所述第二复眼透镜的形状及参数均相同，所述第一复眼透镜的透镜单元面朝向准直透镜组件设置，所述第二复眼透镜的透镜单元面朝向汇聚透镜组件设置。

24、在其中一个实施例中，所述第一复眼透镜的透镜单元面与所述第二复眼透镜的焦平面的距离为0～0.2mm，所述第二复眼透镜的透镜单元面与所述第一复眼透镜的焦平面的距离为0～0.2mm。

25、在其中一个实施例中，所述第一复眼透镜和第二复眼透镜均由呈阵列排列且一体成型的复眼透镜单元组成，相邻两个复眼透镜单元的顶点的间距范围为1.5mm-2.4mm。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

27、本技术方案的多功能光源系统通过设置至少两组发光体组，且每组发光体组均包括能够发出不同发光光效的第一发光体和第二发光体，至少第二发光体为二合一灯珠或多合一的多色灯珠，通过调节组件调节准直透镜组件对准不同的发光体以切换多功能光源系统的发光模式，从而实现光效的多样性。由于第二发光体为二合一灯珠或多合一的多色灯珠，为了避免第二发光体中的灯珠不全部点亮且点亮每组第二发光体内的相同灯珠时，光斑只在准直透镜组件的透镜单元的相同位置亮起，或者为了避免第二发光体中的灯珠同时点亮时，相同的灯珠在焦平面的相同位置成像，本技术方案将第二发光体组中的第二发光体相对自身发光中心做角度旋转设置，从而当第二发光体中的灯珠不全部点亮且点亮每组第二发光体内的相同灯珠时，相同灯珠能在准直透镜组件的透镜单元的不同位置亮起，当第二发光体中的灯珠全部点亮时，相同的灯珠在焦平面的不同位置成像，从而使得点亮的灯珠在预设平面的成像位置和角度不同，从而起到匀化光斑的效果。并且，由于至少第二发光体为二合一灯珠或多合一的多色灯珠，从而第二发光体可选择单独点亮模式或其中几颗同时点亮的模式，且每个灯珠的功率还可以不同，能够排列组合出多种混光效果，从而实现更多的发光效果。

28、另外，本技术方案的匀光透镜组件为平行设置的复眼透镜对，较之于单片的复眼透镜，本技术方案通过设置复眼透镜对，可对准直后的光束进行更好的匀光，并且在匀光透镜组件整体同等大小的情况下，当第一复眼透镜和第二复眼透镜中的复眼透镜单元数量越多时，对经过准直透镜组件出光的光束的分割效果越好，进而能够使出射的光斑更加均匀，出光效果更好。但复眼透镜单元数量增多，匀光透镜组件整体同等大小的情况下，单个复眼透镜单元尺寸将会减小，与此同时复眼透镜单元的焦距也要减小，而匀光透镜组件要实现将入射的平行光或近平行光进一步匀化后出射平行光，则需要缩小第一复眼透镜和第二复眼透镜之间的间距，但这会造成复眼透镜支架厚度太薄，难以保证复眼透镜支架的强度。因此，本技术方案对第一复眼透镜、第二复眼透镜和复眼透镜支架的整体形状进行了改进，在所述第一复眼透镜的外廓和所述第二复眼透镜的外廓上均设有凸沿，且所述复眼透镜支架的两侧均设有多个与所述凸沿配合的安装槽，多个所述安装槽在所述复眼透镜支架的两相对侧交错设置，即在平行于第一复眼透镜或者平行于第二复眼透镜的光轴方向上，复眼透镜支架在同一光轴位置仅需在一侧开设安装槽，即在平行于第一复眼透镜或者平行于第二复眼透镜的光轴方向上，避免了两侧安装槽对称相对设置造成的复眼透镜支架的厚度太薄问题。本技术方案能够在保证复眼透镜支架的厚度和强度的同时使第一复眼透镜和第二复眼透镜靠的更近，复眼透镜上复眼透镜单元的数量能够设置的足够多，以进一步保证光束的匀化效果，从而保证光源系统的出光效果。另外，较之于传统的复眼透镜对，本技术方案中的第一复眼透镜和第二复眼透镜由于需要与交错设置的安装槽对应，从而凸沿并非整圈连续不断的设于复眼透镜的外廓，而是多个凸沿的形式设于外廓，因此与传统的复眼透镜对相比更为轻量化，减轻多功能光源系统的整体重量。

29、因此，本技术方案不仅能够实现发光效果多样化，同时兼顾了出光效果，使光斑更加均匀，光束更为饱满。当应用于舞台照明、景观照明、无人机灯光等领域时，发射出的灯光不仅光束感强，且出光效果多样，能满足大型演艺活动或者节日庆典需求，提升民众的参与感和幸福感；当应用于探照领域时，为夜间或天气恶劣情况下的搜索、救援等工作提供支持，并且可根据气候调整灯光颜色，例如当雨雾天气可调整灯光为穿透力更强的黄光进行照明以满足工作需求。