一种安装方便的分光棱镜的制作方法

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种分光棱镜。

背景技术：

在舞台灯具中，为了营造一种纷彩多变的场景气氛，通常在灯具中加入分光棱镜，使单一的光束或图案分解成多光束或图案，使灯具打出来的灯光具有艳丽、多变的效果。

目前，分光棱镜要么只能把单一的光束或图案分解成一行数个光束或图案，要么只能把单一的光束或图案分解成环形的多个光束或图案，严重限制了光束或图案的展现效果。

另外，一般分光棱镜上下位置不能随意更换，从而给安装带来了不便。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安装方便，生产制造容易、能够把单一的光束或图案分解成多光束或图案并在投影面上形成光斑，且部分光斑可以落在所有外围光斑或图案中心连线所围成区域内，进而展现不一样的光斑效果。

为了实现本实用新型的技术效果，采用了以下技术方案予以实现：

一种安装方便的分光棱镜，包括透光基片，所述透光基片包括从上至下依次设置的上部、安装基片和下部，上部上表面和下部下表面均为凸平面且均由至少三个平面组成，上部上表面任意相邻两个平面之间的交线为第一交线，下部下表面任意相邻两个平面之间的交线为第二交线，第一交线与第二交线之间的夹角大于0°(度)小于等于90°(度)；上部上表面和下部下表面在水平面上的投影均为圆形且重叠。当然，上部上表面(凸平面)任意一个平面与水平面之间靠近上部一侧的夹角是小于90°的，下部下表面(凸平面)任意一个平面与水平面之间靠近下部一侧的夹角也是小于90°的。上部和下部可以都是凸面体。

作为进一步的改进，上部上表面和下部下表面均由8个以下的平面组成。

作为进一步的改进，任意两条第一交线相互平行；任意两条第二交线相互平行。

作为进一步的改进，上部上表面关于通过上表面中心且与第一交线平行的第一线条对称；下部下表面关于通过下部下表面中心且与第二交线平行的第二线条对称。

作为进一步的改进，任意相邻两第一交线之间的距离从上部上表面中心到上部上表面边缘逐渐变远；任意相邻两第二交线之间的距离从下部下表面中心到下部下表面边缘逐渐变远；上部、安装基片和下部一体成型构成。

作为进一步的改进，组成上部上表面和组成下部下表面的任意一个平面与水平面之间的夹角为0-32°。即上部上表面(凸平面)任意一个平面与水平面之间靠近上部一侧的夹角为0-32°，下部下表面(凸平面)任意一个平面与水平面之间靠近下部一侧的夹角为0-32°(即0度至32度)。

作为进一步的改进，设于第一线条一侧组成上部上表面的各个平面与水平面之间的夹角成等差数列。

作为进一步的改进，设于第二线条一侧组成下部下表面的各个平面与水平面之间的夹角成等差数列。

作为进一步的改进，设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面A、第二平面A、第三平面A和第四平面A，第一平面A与水平面之间的夹角为0°，第二平面A与水平面之间的夹角为5-10°；第三平面A与水平面之间的夹角为10-20°，第四平面A与水平面之间的夹角为15-30°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面B、第二平面B、第三平面B和第四平面B，第一平面B与水平面之间的夹角为0°，第二平面B与水平面之间的夹角为5-10°；第三平面B与水平面之间的夹角为10-20°，第四平面B与水平面之间的夹角为15-30°。

作为进一步的改进，设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面C、第二平面C、第三平面C和第四平面C，第一平面C与水平面之间的夹角为3-8°，第二平面C与水平面之间的夹角为8-16°；第三平面C与水平面之间的夹角为13-24°，第四平面C与水平面之间的夹角为18-32°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面D、第二平面D、第三平面D和第四平面D，第一平面D与水平面之间的夹角为3-8°，第二平面D与水平面之间的夹角为8-16°；第三平面D与水平面之间的夹角为13-24°，第四平面D与水平面之间的夹角为18-32°。

本实用新型有益效果如下：

1)本实用新型透光基片上部上表面和下部下表面均为凸平面且均由至少三个平面组成，第一交线与第二交线之间的夹角大于0°小于等于90°，能够使得照射至上部上表面或下部下表面并穿过透光基片的一束光分解成至少三行光束或图案并在投影面上形成光斑，且部分光斑可以落在所有外围光斑或图案中心连线所围成区域内，进而展现不一样的光斑效果。

2)上部上表面和下部下表面在水平面上的投影均为圆形且重叠。这不仅加工方便，而且可以前后调换使用，安装方便。

附图说明

图1是实施例1分光棱镜结构示意图；

图2是实施例1分光棱镜结构示意图；

图3是实施例1分光棱镜俯视结构示意图；

图4是图3的左视结构示意图；

图5是图3的后视结构示意图；

图6是实施例1分光棱镜的光斑效果图；

图7是实施例2分光棱镜结构示意图；

图8是实施例2分光棱镜结构示意图；

图9是实施例2分光棱镜俯视结构示意图；

图10是图9的A向结构示意图；

图11是图8的后视结构示意图；

图12是实施例2分光棱镜的光斑效果图；

其中，图1-6为实施例1的图，在图1-6中：1是上部上表面；2是下部下表面；3是安装基片；7是第一交线；8是第二交线；9是上部；10是下部；

图7-12为实施例2的图，在图7-12中：4是上部上表面；5是安装基片；6是下部下表面；11是第一交线；12是第二交线；13是上部；14是下部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细描述。

实施例1

一种安装方便的分光棱镜，包括透光基片，所述透光基片包括从上至下依次设置的上部9、安装基片3和下部10，上部上表面1和下部下表面2均为凸平面且均由至少三个平面组成，上部上表面1任意相邻两个平面之间的交线为第一交线7，下部下表面2任意相邻两个平面之间的交线为第二交线8，第一交线7与第二交线8之间的夹角θ大于0°小于等于90°；上部上表面1和下部下表面2在水平面上的投影均为圆形且重叠。

本实用新型透光基片上部上表面1和下部下表面2均为凸平面且均由至少三个平面组成，第一交线7与第二交线8之间的夹角大于0°小于等于90°，能够使得照射至上部上表面1或下部下表面2并穿过透光基片的一束光分解成至少三行光束或图案并在投影面上形成光斑，且部分光斑可以落在所有外围光斑或图案中心连线所围成区域内，进而展现不一样的光斑效果。

上部上表面1和下部下表面2在水平面上的投影均为圆形且重叠。这不仅加工方便，而且可以前后调换使用，安装方便。

优选地，上部上表面1和下部下表面2均由8个以下的平面组成。当将一束光照射到上部上表面或者下部下表面时，由于每一个平面都会分走一部分光线，太多的倾斜面会造成最后光斑亮度不够，特别是边缘的光斑亮度不够，同时加工也麻烦，选择透光基片的上部上表面和下部上表面均由8个以下的平面组成，不仅光斑亮度高，而且加工容易。

优选地，任意两条第一交线7相互平行；任意两条第二交线8相互平行。这样设置，方便加工，能减少加工时长，减少成本。

优选地，上部上表面1关于通过上表面中心且与第一交线7平行的第一线条对称；下部下表面2关于通过下部下表面中心且与第二交线平行的第二线条对称。也可以说是上部上表面关于通过上部上表面中心且与第一交线平行的一个平面M对称；下部下表面关于通过下部下表面中心且与第二交线平行的一个平面N对称。这样设置，不仅方便加工，而且通过透光基片以后形成的光斑效果对称性好，给人整齐有规律，和谐稳定的感觉。

优选地，任意相邻两第一交线7之间的距离从上部上表面中心到上部上表面边缘逐渐变远；任意相邻两第二交线8之间的距离从下部下表面中心到下部下表面边缘逐渐变远。如果任意相邻两第一交线7之间的距离相等和/或任意相邻两第二交线8之间的距离相等，就会使得最后形成的光斑中间亮度高，边缘亮度低，任意相邻两第一交线7之间的距离从上部上表面中心到上部上表面边缘逐渐变远；任意相邻两第二交线8之间的距离从下部下表面中心到下部下表面边缘逐渐变远，可以让通过分光棱镜后形成的光斑亮度更加接近，进而尽量让最后形成的光斑亮度保持一致。

优选地，上部9、安装基片3和下部10一体成型构成。这样，生产更加容易。

优选地，组成上部上表面和组成下部下表面的任意一个平面与水平面之间的夹角为0°-32°。夹角太小，通过分光棱镜后形成的两个光斑间距离就越小，会有可能重合，进而不能很好的起到分光作用；夹角太大，光斑就太分散，而且光斑形状会变形，任意一个平面与水平面之间的夹角为0-32°，不仅分光效果好，而且光斑不易变形。

优选地，设于第一线条7一侧组成上部上表面的各个平面与水平面之间的夹角成等差数列。

优选地，设于第二线条8一侧组成下部下表面的各个平面与水平面之间的夹角成等差数列。

这样设置，效果最佳，能使经过分光棱镜分解后的光束或图案成等距离分布。

优选地，上部和下部在水平面上的投影周边任意一点至安装基片在水平面上的投影周边的最短距离为2-3毫米，这样便于安装，最好，安装基片的侧壁设有粗糙度比较大的防滑纹，这样安装更容易。

优选地，设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为(从上至下)依次相邻设置的平面1-1、平面1-2、平面1-3，平面1-1与水平面之间的夹角为α1为0°(由于是0°，图中未用虚线标注)、平面1-2与水平面之间的夹角为α2为6.5°、平面1-3与水平面之间的夹角为α3为13°。当然，设于第一线条另一侧组成上部上表面的平面与设于第一线条一侧组成上部上表面的平面是对称(或互为镜像)的，如图4所示。由于是对称设置，设于第一线条另一侧组成上部上表面的平面中平面1-1是公用的，故另一侧没有再次标注。

设于第二线条一侧组成下部下表面的平面为相邻设置的平面2-1和平面2-2，平面2-1与水平面之间的夹角为β1为6.5°，平面2-2与水平面之间的夹角为β2为13°。当然，设于第二线条另一侧组成下部下表面的平面与设于第二线条一侧组成下部下表面的平面是对称(或互为镜像)的，如图5所示。当然，平面2-1设于平面2-2下。

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于90°。

当一束圆形光束射入分光棱镜上部1上表面(可以是入射至整个上表面)时，由于上部上表面的各个平面与水平面之间的夹角和倾斜方向不同，光束经过平面折射后的折射角产生差异，在橫向会形成一行5个相同的圆形光束，当5个相同的圆形光束经过下部2时，由于下部下表面的各个平面与水平面之间的夹角和倾斜方向不同，光束经下部下表面的各个平面折射后的折射角产生差异，并且由于第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于90°，会使5个圆形光束在纵向形成4列，使整体达到5×4个矩阵圆形光束，最后到投影面上形成5×4个光斑。由于上部上表面的各个平面与水平之间的夹角是成等差数列分布的，下部下表面的各个平面与水平之间的夹角是成等差数列分布的，最后在投影面上形成5×4个无论在橫向还是纵向都是等距离分布的矩形阵列光斑即光斑在横向和纵向均匀分布。图6中，横向是左右方向，纵向是竖直方向。

图6为光束穿过本实施例分光棱镜后形成的光斑效果图。

当入射光束是其它形状，形成的光斑为其他图案时，效果更好。

实施例2

该实施例与实施例1的区别为：设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的平面4-1、平面4-2、平面4-3，平面4-1与水平面之间的夹角为α1为5°、平面4-2与水平面之间的夹角为α2为11°、平面4-3与水平面之间的夹角为α3为17°。当然，设于第一线条另一侧组成上部上表面的平面与设于第一线条一侧组成上部上表面的平面是对称(或互为镜像)的，如图10所示。

设于第二线条一侧组成下部下表面的平面为平面6-1、平面6-2和平面6-3，平面6-1与水平面之间的夹角为β1为5°，平面6-2与水平面之间的夹角为β2为11°，平面6-3与水平面之间的夹角为β2为17°,当然，设于第二线条另一侧组成下部下表面的平面与设于第二线条一侧组成下部下表面的平面是对称(或互为镜像)的，如图11所示。

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于70°。

其他结构与实施例1相同。

当一束圆形光束射入分光棱镜上部上表面4(可以是入射至整个上表面)时，由于组成上部上表面的各个平面与水平面之间的夹角和倾斜方向不同，光束经过各个平面折射后的折射角产生差异，在橫向会形成一行6个相同的圆形光束，当6个相同的圆形光束经过下部6下表面时，由于组成下部下表面的各个平面与水平面之间的夹角和倾斜方向不同，光束经过下部下表面的各个平面折射后的折射角产生差异，并由于第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于70°，会使6个圆形光束在与横向成70度的方向形成6列，使整体达到6×6个圆形光束，最后到投影面上形成6×6个光斑。由于上部上表面的各个平面与水平之间的夹角是成等差数列分布的，下部下表面的各个平面与水平之间的夹角是成等差数列分布的，最后在投影面上形成36个呈菱形阵列排布的光斑，光斑在行和列方向等距离分布。即边缘光斑中心围成的图形是菱形，光斑中心在行和列方向均匀分布，行和列方向分别为菱形相邻两条边的方向。

图12为光束穿过本实施例分光棱镜后形成的光斑效果图。

入射光束也可以是其他形状，当入射光束是其它形状，形成的光斑为其他图案时，效果更好。

该实施例中，横向指的是光束经过上表面后会发散成6个光束,六个光束的中心线在一个平面上，该平面与投影面有一交线，橫向为与该交线平行的方向。

实施例3

该实施例与实施例1的区别为：设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面A、第二平面A、第三平面A和第四平面A，第一平面A与水平面之间的夹角为0°，第二平面A与水平面之间的夹角为5°；第三平面A与水平面之间的夹角为10°，第四平面A与水平面之间的夹角为15°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面B、第二平面B、第三平面B和第四平面B，第一平面B与水平面之间的夹角为0°，第二平面B与水平面之间的夹角为5；第三平面B与水平面之间的夹角为10°，第四平面B与水平面之间的夹角为15°。

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于50°。

其他结构与实施例1相同。

当一束光束穿过分光棱镜后，最后在投影面上形成49个呈菱形阵列排布的光斑，光斑在行和列方向等距离分布。即边缘光斑中心围成的图形是菱形，光斑中心在行和列方向均匀分布，行和列方向分别为菱形相邻两条边的方向。光束为圆形时，光斑为圆形。

实施例4

该实施例与实施例1的区别为：设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面A、第二平面A、第三平面A和第四平面A，第一平面A与水平面之间的夹角为0°，第二平面A与水平面之间的夹角为10°；第三平面A与水平面之间的夹角为20°，第四平面A与水平面之间的夹角为30°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面B、第二平面B、第三平面B和第四平面B，第一平面B与水平面之间的夹角为0°，第二平面B与水平面之间的夹角为10°；第三平面B与水平面之间的夹角为20°，第四平面B与水平面之间的夹角为30°。

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于20°。

当一束光束穿过分光棱镜后，最后在投影面上形成49个呈菱形阵列排布的光斑，光斑在行和列方向等距离分布。即边缘光斑中心围成的图形是菱形，光斑中心在行和列方向均匀分布，行和列方向分别为菱形相邻两条边的方向。光束为圆形时，光斑为圆形。

实施例5

该实施例与实施例1的区别为：设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面C、第二平面C、第三平面C和第四平面C，第一平面C与水平面之间的夹角为3°，第二平面C与水平面之间的夹角为8°；第三平面C与水平面之间的夹角为13°，第四平面C与水平面之间的夹角为18°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面D、第二平面D、第三平面D和第四平面D，第一平面D与水平面之间的夹角为8°，第二平面D与水平面之间的夹角为16°；第三平面D与水平面之间的夹角为24°，第四平面D与水平面之间的夹角为32°

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于10°。

其他结构与实施例1相同。

当一束光束穿过分光棱镜后，最后在投影面上形成64个呈菱形阵列排布的光斑，光斑在行和列方向等距离分布。即边缘光斑中心围成的图形是菱形，光斑中心在行和列方向均匀分布，行和列方向分别为菱形相邻两条边的方向。光束为圆形时，光斑为圆形。

实施例6

该实施例与实施例1的区别为：设于第一线条一侧组成上部上表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面C、第二平面C、第三平面C和第四平面C，第一平面C与水平面之间的夹角为8°，第二平面C与水平面之间的夹角为16°；第三平面C与水平面之间的夹角为24°，第四平面C与水平面之间的夹角为32°；设于第二线条一侧组成下部下表面的平面分别为依次相邻设置的第一平面D、第二平面D、第三平面D和第四平面D，第一平面D与水平面之间的夹角为3°，第二平面D与水平面之间的夹角为8°；第三平面D与水平面之间的夹角为13°，第四平面D与水平面之间的夹角为18°。

第一交线7与第二交线8之间的夹角θ等于80°。

其他结构与实施例1相同。

当一束圆形光束穿过分光棱镜后，最后在投影面上形成64个呈菱形阵列排布的光斑，光斑在行和列方向等距离分布。即边缘光斑中心围成的图形是菱形，光斑中心在行和列方向均匀分布，行和列方向分别为菱形相邻两条边的方向。光束为圆形时，光斑为圆形。。

本实用新型所说的多个指的是两个以上。水平面指的是分光棱镜正向(下部底面在下上部顶面在上，例如图5或图11)放置时的水平面。

本发明外部光束射入分光棱镜表面可以是入射至整个上部上表面或者入射至整个下部下表面。

当所有光斑中心围成的图形为矩形或菱形时，横向可以是指矩形或菱形一条边的方向，纵向可是指与横向垂直的方向。

惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。