CN102378929A - 用于舞台照明的光学设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于舞台的光学设备。在该光学设备的一个实施例中，LED芯片(30)提供了多个光源(G，R，B，W)。可以是混合管状(32)的光导体(32)叠置于LED芯片(30)上，以混合从所述多个光源(G，R，B，W)接收的光。在穿过光导体(32)之后，混合的光进入与光导体(32)耦合的复合式抛物面聚光器(34)。复合式抛物面聚光器(34)对从光导体(32)接收的光进行准直，从而发射均质的光瞳(90)。
Description
本发明总体上涉及人造光或照明的创建，特别地，涉及可以单独地采用或者以阵列设置在公共基底上的发光二极管(LED)准直光学模块，以及使用所述发光二极管准直光学模块的照明器。
现有的LED芯片封装可能每个封装都包含多个LED芯片并且在封装本身上具有相对简单的光学器件，其需要一个辅助光学系统以提供任何需要的颜色混合、准直或其它的光束定形。这些现有的LED芯片封装必须平衡功率要求和包括准直和颜色混合的光束定形要求。例如，在舞台照明应用中，例如那些与戏剧、舞蹈、歌剧及其他表演艺术的制作相关的舞台照明应用中，照明器的所需的强度和距要照明区域的距离以及光束或场角要求LED芯片封装要具有巨大的功率。进一步，由于应用的性质，良好定形的光束也是需要的。亮度要求通过利用大量LED来满足，这反过来使得将光收集成单个均匀且均质的光瞳更加困难。经常，必须为了均匀性而牺牲功率或者相反。仍然需要解决一方面的功率与另一方面的准直和颜色混合之间的折衷的解决方案。
公开了一种LED准直光学模块、使用该LED准直光学模块的照明器以及光学设备。本文给出的解决方案减轻了一方面的功率与另一方面的准直和颜色混合之间的传统折衷。在该LED准直光学模块的一个实施例中，LED芯片提供多个光源。可以是例如管状光导管或棒的光导体叠置在LED芯片上以混合接收自这些光源的光。混合光穿过该光导体之后，进入与光导体耦合的复合式抛物面聚光器(CPC)。该CPC准直接收自该光导体的光，从而发射基本上均质的光瞳。在所述照明器的一个实施例中，多个LED准直光学模块分别设置在基底上。外壳适于容纳基底和LED光学模块。该照明器可以提供用于各种应用的完整的照明器具。
所述光学设备在舞台照明领域的一个实施例包括光导体，其可以是例如管状的光导管或棒，用于在输入孔径处接收光并且通过其将光传播到输出孔径，该输出孔径的截面积基本上等于输入孔径的截面积。第一壁部分连接输入孔径和输出孔径，使用反射材料，以限定多个传输路径，从而允许混合从光导体的输入孔径到输出孔径的光。可以是锥形体的主体从入射孔径到出射孔径增加截面积，所述入射孔径横切光导体的输出孔径。可以是抛物面壁部分的第二壁部分连接入射孔径和出射孔径，并且从入射孔径的截面积发散到属于出射孔径的更大的截面积。第二壁部分允许从入射孔径到输出孔径的光的准直传输。
为了更完整地理解本发明的特征和优点，现在与附图一起参考本发明的详细说明，在附图中，对应的附图标记在不同图中指代对应的部分，并且在附图中：
图1A是根据本文给出的教导的结合了LED准直光学模块的照明器的一个实施例的透视图；
图1B是图1A中描绘的照明器的透视图，其部分被切去以更好地揭示内部部件；
图1C是更详细地显示图1A和图1B的LED准直光学模块阵列的透视图；
图1D是图1C中示出的LED准直光学模块阵列的顶部平面图；
图2是LED准直光学模块阵列另一个实施例的顶部平面图；
图3是LED准直光学模块阵列的又一个实施例的顶部平面图；
图4A是LED准直光学模块的一个实施例的正视图；
图4B是图4A中所示LED准直光学模块的横截面图；
图4C是图4A中所示LED准直光学模块的顶部平面图；
图4D是LED芯片封装的沿着图4A的线4D-4D观看的顶部平面图；
图5A是单光束穿过图4A中所示的LED准直光学模块的横截面图；
图5B是多个光束穿过图4A中所示的LED准直光学模块的横截面图；
图6是多个光束穿过LED准直光学模块的另一个实施例的横截面图；
图7是多个光束穿过LED准直光学模块的又一个实施例的横截面图；
图8-10是供本文给出的LED准直光学模块使用的光导体的不同实施例的顶部截面图；
图11-13是供本文给出的LED准直光学模块使用的主体的不同实施例的顶部截面图；
图14-15是供本文给出的LED准直光学模块使用的光导体的不同实施例的顶部截面图；
图16-17是供本文给出的LED准直光学模块使用的CPC的不同实施例的顶部截面图；
图18是强度-竖直角关系的曲线图，其表示图5A-5B的LED准直光学模块的基线强度；
图19是强度-竖直角关系的曲线图，其表示LED准直光学模块的优化基线强度；
图20是强度-竖直角关系的曲线图，其表示LED准直光学模块的圆形间隔堆积阵列的基线强度；
图21是LED准直光学模块的圆形间隔堆积阵列的发光效率和峰值光通量与电流密度关系的曲线图，；
图22是LED准直光学模块的圆形间隔堆积阵列的关于u′，v′颜色平面的琥珀色管芯色度图；以及
图23是LED准直光学模块的圆形间隔堆积阵列的关于u′，v′颜色平面的白色管芯色度图。
虽然以下详细地讨论了本发明的不同实施例的制造和使用，但是应该理解的是，本发明提供了许多可应用的发明构思，其可以在各式各样的特定情境中实施。本文讨论的特定实施例仅仅说明了制造和使用本发明的特定方式，并没有划定本发明的范围。
最初参考图1A至图1D，在此绘出了根据本文给出的教导的照明器的一个实施例，其示意性地示出且总体地用10标明。外壳12适于容纳基底14和LED准直光学模块，这些LED准直光学模块统记为16并且固定在外壳12内。LED准直光学模块包括单独的LED准直光学模块16-1、16-2、16-3、16-4、16-5、16-6和16-7。也安装到基底14并且封入外壳12中的散热器子组件18吸收并且驱散由发光二极管准直光学模块16产生的热量。在一个实施例中，散热器的数量和发光二极管准直光学模块16的数量之间存在一一对应。进一步，在一个实施例中，散热器子组件18包括几乎静音的风扇，其为包括发光二极管准直光学模块16在内的内部部件提供强制空气冷却。
外壳12通过旋转连接到支承结构22的轭状物20装配在适当的位置。贯穿外壳12、轭状物20和支承结构22定位的电子子组件24向照明器10提供电动的运动和电子器件。该电子子组件24可以包括多个板载处理器，这些板载处理器提供诊断和自校准功能以及内部测试例程和软件更新能力。照明器10也可以包括任何其它需要的电子器件，例如到电源的连接。如图所示，包括抛光透镜26以用于增加末端效应。
LED准直光学模块16设置在单层紧密堆积布置28中，其中LED准直光学模块16-1到16-6位于六边形定位中，与中心定位的光学模块16-7接触。每个周边LED准直光学模块16-1到16-6接触两个相邻的周边LED准直光学模块和内部设置的LED准直光学模块16-7。例如，LED准直光学模块16-1接触相邻的LED准直光学模块16-2和16-6以及位于内部的准直光学模块16-7。在一个实施例中，LED准直光学模块16-1到16-7的阵列可以具有8英寸(8.32cm)的直径。关于LED准直光学模块16-4，LED芯片封装30提供光到混合该光的光导体32。CPC 34耦合到光导体32以准直接收自光导体32的光。准直之后，光作为基本上均质的光瞳离开照明器10。照明器10的部件或者整体可以被认为是用于舞台照明和相关应用的光学模块。
图2和图3描绘了LED准直光学模块16的其它实施例。关于图2，LED准直光学模块16定位于单层圆形间隔堆积布置36中。在此布置中，LED准直光学模块16-1到16-6分别在周边点处以中心定位的模块(LED准直光学模块16-7)为中心。在一个实现方式中，LED准直光学模块16之间的间距大致是0.19英寸(3mm)。
关于图3，LED准直光学模块16-1到16-3位于线性单层布置38中，其中内部的LED准直光学模块16-2设置为与每个外部LED准直光学模块16-1、16-3接触。应该理解的是，LED准直光学模块可以以不同于图1A-1D、图2和图3所示的阵列设置。可以在阵列中利用任何数目的LED准直光学模块并且该阵列可以取不同的形式，包括在LED准直光学模块之间提供紧密接触的形式和在LED准直光学模块之间提供间隔的形式以及甚至是提供其组合的形式。另外，LED准直光学模块16可以以有角度的方式、线性的方式或其组合的方式设置。
图4A-4D描绘了LED准直光学模块16-4。LED芯片封装30提供光源，并且包括在单个伸长的基底构件44上以阵列42设置的多个彩色LED芯片G、R、B、W，基底构件44可以包括用于结合引线(未示出)的装置。如图所示，LED芯片G、R、B、W被定位成提供相对于光导体32和CPC 34的期望的有角度的发射图样以增大颜色混合。然而，应该理解，取决于应用，LED芯片G、R、B、W可以以其它类型的阵列设置。
阵列42的LED芯片G、R、B、W包含分别发射绿色、红色、蓝色和白色光的常规的绿色、红色、蓝色和白色LED芯片。这样的LED芯片便于有效地注入光导体32并且强烈地增强颜色混合。如所描绘的，为了进一步增强由LED芯片封装产生的白色光质量，利用了包括一个红色LED芯片(R)、一个绿色芯片(G)、一个蓝色LED芯片(B)和一个白色LED芯片(W)在内的四个LED芯片。然而，可以设想的是，随着LED芯片设计的进步，可以在阵列中使用不同数目的LED芯片和/或不同颜色的LED芯片以便优化LED芯片封装30产生的光的质量。例如，在一个实施例中，利用包括一个红色LED芯片(R)、一个绿色芯片(G)、一个蓝色LED芯片(B)和一个琥珀色LED芯片(A)在内的四个LED芯片。作为进一步的例子，在另一个实施例中，利用包括一个红色LED芯片(R)、两个绿色芯片(G1，G2)和一个蓝色LED芯片(B)在内的四个LED芯片。可以进一步设想的是，低功率和高功率LED芯片二者可以使用在LED芯片封装30中。
在本文给出的教导的一个实施例中，伸长的基底构件44可以包含例如由塑料或陶瓷制成的电绝缘外壳46，其包封其上设置有硅基台(submount)的金属散热器。该金属散热器为设置在其上的LED芯片封装30提供散热。由散热器子组件18提供进一步的散热，其如所提到的包括几乎静音的风扇，该风扇紧邻该金属散热器供应强制空气冷却。伸长的基底构件44可以进一步包括引线，这些引线通过外壳与金属散热器和LED芯片G、R、B、W电绝缘。接合线将LED芯片G、R、B、W电连接到引线。
光导体32在第一端具有截面积为πr1 2的输入孔径48，其中半径是r1，并且在第二端具有第二截面积为πr2 2的输出孔径50，其中半径是r2。光导体32叠置在LED芯片封装30和LED芯片G、R、B、W上以便在输入孔径48处从源接收光，并将光输送到输出孔径50。第一截面积πr1 2可以基本上等于第二截面积πr2 2，从而输入孔径48与输出孔径50具有基本上相等的直径，且r1可以等于r2。可以是圆柱形壁部分的壁部分52连接输入孔径48和输出孔径50，并且可以包括大致形成圆柱的旋转表面。壁部分52包括反射材料54，限定多个允许在从输入孔径48到输出孔径50的内部空间56内混合光的传输路径。在一个实现方式中，壁部分52可以是用于混合光的连接输入孔径48和输出孔径50的壁装置。光导体32的长度l1由与光源发射的光的混合相关的设计参数来确定。另外，光导体32的长度l1沿着光导体32的纵轴测量，该纵轴基本上垂直于LED芯片封装30的水平轴。
CPC 34耦合到光导体32。关于CPC 34，在一个实施例中是锥体的主体60在具有截面积为πr3 2的其中半径是r3的入射孔径62的第一端形成，并且在具有截面积为πr3 2的其中半径是r3的出射孔径64的第二端形成。入射孔径62横切输出孔径50，并且锥体60设置为将光输送到出射孔径64。入射孔径62的截面积πr3 2基本上等于输出孔径50的截面积πr2 2，并且出射孔径64的截面积πr4 2大于入射孔径62的截面积πr3 2。相应地，在本实现方式中，r4＞r3＝r2＝r1。第二端处的凸缘72可以具有各种形状，包括图示的拱形边缘，其包括一系列毗连的拱形。这种类型的凸缘实施例允许LED准直光学模块被放置为以紧密堆积的布置齐平地彼此接触。
可以是弯曲壁部分的壁部分66连接入射孔径62和出射孔径64并且从截面积πr3 2发散到截面积πr4 2。壁部分66包括反射材料68，允许从入射孔径62到出射孔径64的光的准直传输。壁部分66可以是连接入射孔径62和出射孔径64并且从截面积πr3 2发散到截面积πr4 2的壁装置。壁部分66可以包括抛物面壁部分，其包括大致形成锥形形状的旋转表面。CPC 34的长度l2由与例如希望的准直和光混合程度相关的设计参数确定。另外，CPC 34的长度l2沿着CPC 34的纵轴测量，该纵轴基本上与光导体32的纵轴对准，并且垂直于LED芯片封装30的水平轴。应该理解，取决于应用，长度l1和l2之间的关系可以与所描绘的有差异。
在一个实施例中，CPC 34的特征在于以下事实：在其较小的孔径(入射孔径62)处进入设备的光线在较大的孔径(出射孔径64)处离开CPC 34之前从内表面到弯曲壁部分66仅反射一次。在该实现方式中，CPC 34被设计成准直在输入孔径62处接收的给定光通量的能量。
在该实施例中，无论聚光器具有抛物面还是其它几何形状都称为CPC的本文公开的聚光器，具有由棱形、透明、低传输损耗电介质材料制成的反射材料68。如图11-13中将讨论的，其它的几何形状也在此处给出的实施例之内。可以由其制造CPC 34内表面70的反射材料68的电介质材料包括透明的具有高折射率的聚合物，例如但是不限于丙烯酸聚合物或基于聚碳酸酯的聚合物。
图5A描绘了单光束穿过LED准直光学模块16-4。可以是光混合棒或光导管的光导体32使通过光源在其中传输的光管束(bundle)均质化。光管束的强度质心以纵向方式从输入孔径48移动到输出孔径50。沿着光混合棒设置的反射材料54的反射表面包括表面法线，这些表面法线相对于穿过的光的移动的纵向或轴向方向垂直或倾斜。反射材料为光束行进并且因此彼此混合供应通路，例如通路80、82。LED芯片(G，R，B，W)具有至少一部分取向朝向光导体32的内部空间56的方向。
CPC 34按照θi/θo来描述，其中θi表示输入角，θo表示输出角。一个实施例的几何形状可以通过取一段抛物线PR更好地理解，该抛物线PR具有其焦点Q并且围绕旋转轴旋转该段，该旋转轴与抛物线的轴z成角度θi，抛物线的轴z垂直于通过LED芯片封装30的水平轴。关于轴z的旋转轴限定了入射孔径和出射孔径的中心。这样的CPC构造的特征在于，所有以相对于轴z小于+/-θi的角度进入输入孔径的光线将在不多于单次的反射之后，在关于轴z+/-θo的角度内离开CPC。
如图所示，光束84、86从LED芯片封装40的LED芯片R发射。光束84的入射角使得光束84不接触光导体32的内部空间56。在其它的实施例中，由于光导体32的位置，所有或几乎所有光束都接触内表面56。然而，光束86接触内部空间56并且随后在进入CPC 34之前从光导体32的反射材料54反射6次，在CPC 34中，光束86通过CPC 34的内表面70的单次反射而被准直。如图所示，光导体32中的多次反射使得光束86穿越光导体32的纵轴z，因此对光混合产生贡献。
图5B描绘了多个光束穿过LED准直光学模块。光导体32叠置在LED芯片30上以便在输入孔径48处接收来自LEDG、R、B、W的源的光。LEDG-1、R、B、W至少部分地取向成朝向光导体32的内部空间56。如图所示，在LEDG、R、B、W之间存在横向偏移以提供LED和反射材料之间的入射角以便从那里供应反射。光导体32提供被多个光束(统称光管束88)穿过的多个通路89。多个通路89混合接收到的光束并且使得光管束88的强度质心以纵向方式从输入孔径48移动到输出孔径50。光导体的反射材料被定向，以将来自输入孔径48的光传播到输出孔径50，在输出孔径50处，混合光由CPC 34在入射孔径62处接收。然后，发生从入射孔径62到出射孔径64的光的准直传输，以便从CPC 34之内的单次反射、准直传输产生基本上均质的光瞳。光管束作为基本上均质的光瞳90离开出射孔径64。
附图6和7描绘了LED准直光学模块的其它实施例。参考图6，LED准直光学模块16-8产生基本上均质的光瞳92，其具有与图5产生的光不同的分布型(profile)。在图7中，具有圆弧形聚碳酸酯光导管94和在标识为CPC 96的中空的金属反射器之内大约80％的反射率的组合的LED准直光学模块16-9产生另一个基本上均质的光瞳98。应该理解，附图5A-7中图示的LED准直光学模块的构造可以改变。例如，光导体和CPC可以整体地形成或者结合到一起以形成整体单元。诸如特定于应用的特性和成本之类的因素可以确定优选的构造技术。
附图8-10描绘了供LED准直光学模块16使用的光导体32的不同实施例。在图8中，光导体32包括壁部分52。然而，应该理解，光导体32不限于圆柱形壁部分。光导体32也可以包含产生不同的壁部分和相应的内部空间56的非圆柱形形状。例如，参考图9，光导体32包括具有小平面的壁部分，其具有6个侧面，表示为六边形壁部分100。进一步例如，在图10中，光导体32包括具有8个侧面的壁部分，其表示为八角形壁部分102。光导体32可以包括任意数量的侧面或小平面并且它可以进一步包括圆形或圆柱形壁部分。
附图11-13描绘了CPC 34的主体60的不同实施例。在一个实现方式中，发光二极管准直光学模块16不限于如图11所示的具有弯曲壁部分66的锥体60。相反地，如图12和图13所示，光发射准直光学模块16可以包括具有任意数量的侧面或小平面的主体，例如图12的主体60和图13的主体60。在这些实施例中，利用了具有侧面或小平面的壁部分，例如分别在附图12和图13中给出的壁部分104、106，而不是弯曲壁部分。主体60可以包括任何数量的侧面或小平面并且它可以进一步包括前述的弯曲壁部分。
附图14-15描绘了本文给出的供LED准直光学模块16使用的光导体32的实施例。如上所述，光导体32可以采取各种形状。除了具有各种形状之外，光导体32可以例如是管状或是具有侧壁的混合管状(例如图8)、棒(例如图14)、在其中具有主体的管状(例如图15)或其组合。特别地，参考图14，光导体32是具有包括反射材料54的壁部分52的棒。参考图15，光导体32包括其中具有主体32b的管状构件32a和相关的壁部分52a、54b和反射材料54a、54b。
附图16-17描绘了本文给出的供LED准直光学模块16使用的CPC 34的主体60的实施例。类似于光导体32，CPC 34的主体60可以具有各种形状，例如包括具有侧壁的主体60(例如图11)，为具有壁部分66和反射材料68的实心构件的主体60(例如图16)，具有侧壁构件60a和设置在其中的实心构件60b的带有壁部分66a、66b和反射材料68a、68b的主体60(例如图17)，或其组合。
图18描绘了强度-竖直角关系的曲线图，其代表具有六边形定位的单层紧密堆积布置的基线强度。此处光入射的竖角用度表示且强度如线110所示。图19描绘了强度-竖直角关系的曲线图，其代表发光二极管准直光学模块的六角形阵列的基线强度。线120表示强度和竖直角之间的关系。在该实施例中，优化基线强度模型产生了可能的最窄的角分布，同时不用牺牲颜色均匀性。该模型的角分布可以进一步通过减少光导管输入平面的尺寸或增大光导管输出平面来降低。最后，图20描绘了强度-竖直角关系的曲线图，其代表发光二极管准直光学模块的单层圆形间隔堆积布置的基线强度。在该图中，线130示出了强度与竖直角的关系。通过曲线图表式的设计超过了10000流明的光通量要求。六边形+CPC的实施例(图18)为69％效率，具有更好的颜色均匀性，而圆弧形+中空的CPC(图20)反射器实施例为49％效率，具有两段的通路，包括具有中空的金属化CPC反射器的圆弧形聚碳酸酯光导管。
图21为示出作为电流密度函数的相对发光效率和峰值光通量的曲线图。发光效率的线140表示作为电流密度(A/mm2)的函数的单位为流明/瓦(lm/W)的光通量与辐射通量的比值。另外，峰值光通量的线150表示作为电流密度(A/mm2)的函数的单位为流明(lm)的光通量。
图22描绘了具有先前讨论的单层圆形间隔堆积布置的发光二极管准直光学模块的圆弧形阵列的关于u’，v’色度学颜色空间坐标的琥珀色管芯色度图。描绘的CIELUV颜色空间CIE1976(L*，u*，V*)是亚当斯色价(chromatic valence)颜色空间，并且是CIE1964颜色空间(CIEUVW)的升级。其差异包括稍微修改的明度刻度和修改的均匀色度刻度(例如，其中一个坐标v′是其1960版前身v的1.5倍)。显示的波长用纳米(nm)表示。
适用以下换算和变换：
L*＝116(Y/Yn)1/3-16，Y/Yn＞(6/29)3
(29/3)3(Y/Yn)，Y/Yn＜＝(6/29)3
u*＝13L*(u’-u’n)
v*＝13L*(v’-v’n)
u’＝4X(X+15Y+3Z)＝4x/(-2x+12y+3)
v’＝9Y(X+15Y+3Z)＝9Y/(-2x+12Y+3)
关于从(u’，v’)到(x，y)的变换为：
x＝9u’/(6u’-16v’+12)
y＝4v’/(6u’-16v’+12)
u’＝u*/13L*+u’n
v’＝v*/13L*+v’n
Y＝YnL*(3/29)3，L*＜＝8
Yn(L*+16)/116)3，L*＞8
X＝Y(9u’/4v’)
Z＝Y((12-3u’-20v’)/4v’)。
旋转U形的轨迹边界160代表单色光或光谱色或不精确地说，彩虹颜色。轨迹的下界给出紫色的线，并且代表通过混合红色和蓝色波长的光而获得的非光谱色。应当理解，事实上，该边界是不严格的，因为颜色仅仅由于眼睛感受器的灵敏度在可见光谱的最末端处下降而变得越来越暗。轨迹外围上的颜色是饱和的，并且颜色变得逐渐地降低饱和并且趋向于在曲线的中部某处的白色。然而，曲线外面的颜色在色域外，该色度图在知觉上不是均匀的。即，曲线的任何区域的面积可能根本不与在那个区域内的知觉上可分辨的颜色的数量很好地相关。进一步地，不同光的LED源可以具有内在不同的色域。
图23描绘了具有单层圆形间隔堆积布置的发光二极管准直光学模块的圆弧形阵列的关于u’，v’色度学颜色空间坐标的白色管芯色度图。类似图22，显示的波长用纳米表示(nm)并且旋转U形的轨迹边界170代表单色光。如图所示，旋转U形的轨迹边界160代表人眼不能区别的u’，v’的偏离，并且平均色度值大约为0.06。
尽管已经参考说明性实施例描述了本发明，但是该描述并不预期在限制的意义上进行解释。参考说明书，这些说明性实施例的不同修改和组合以及本发明的其它实施例对本领域技术人员而言是清楚明白的。因此，可以预期的是，所附权利要求包含任何这样的修改或实施例。
Claims (15)
1.一种舞台照明领域的光学设备，该光学设备包括：
光导体(32)，其具有第一截面积(πr1 2)的输入孔径(48)和第二截面积(πr2 2)的输出孔径(50)，该光导体(32)用于在输入孔径(48)处接收光并且通过其传播光到输出孔径(50)，第一截面积(πr1 2)基本上等于第二截面积(πr2 2)；
第一壁部分(52)，其连接输入孔径(48)和输出孔径(50)，第一壁部分(52)具有第一反射材料(54)，限定多个允许混合从输入孔径(48)到输出孔径(50)的光的传输路径；
主体(60)，其形成在具有第三截面积(πr3 2)的入射孔径(62)的第一端处并且形成在具有第四截面积(πr4 2)的出射孔径(64)的第二端处，入射孔径(62)横切输出孔径(50)和光导体(32)，入射孔径(62)设置为将光输送到出射孔径(64)，第三截面积(πr3 2)基本上等于第二截面积，第四截面积(πr4 2)大于第三截面积(πr3 2)；和
第二壁部分(66)，其连接入射孔径(62)和出射孔径(64)并且从第三截面积(πr3 2)发散到第四截面积(πr4 2)，第二壁部分(66)具有第二反射材料(68)，其根据第二反射材料(68)单次反射允许从入射孔径(62)到出射孔径(64)的光的准直传输。
2.如权利要求1所述的光学设备，其中光导体(32)的纵轴(Z)对准主体(60)的纵轴(X)。
3.如权利要求1所述的光学设备，其中第一壁部分(52)进一步包括大致形成圆柱的旋转表面。
4.如权利要求1所述的光学设备，其中第二壁部分(66)进一步包括大致形成锥形形状的旋转表面。
5.如权利要求1所述的光学设备，其中光导体(32)和第一壁部分(52)组合地构成光导管(94)。
6.如权利要求1所述的光学设备，其中光导体(32)和第一壁部分(52)组合地构成丙烯酸光导管(94)。
7.如权利要求1所述的光学设备，其中光导体(32)和第一壁部分(52)组合地构成聚碳酸酯光导管(94)。
8.如权利要求1所述的光学设备，其中主体(60)和第二壁部分(66)组合地构成复合式抛物面聚光器(34)。
9.如权利要求1所述的光学设备，其中第二反射材料(68)构成金属反射器。
10.一种舞台照明领域的光学设备，该光学设备包括：
光导体(32)，其用于混合接收自多个光源(G，R，B，W)的光；和
复合式抛物面聚光器(34)，其耦合到光导体(32)，该复合式抛物面聚光器(34)用于准直接收自光导体(32)的光。
11.如权利要求10所述的光学设备，其中光导体(32)进一步包括反射材料(54)，该反射材料(54)将光从输入孔径(48)传播到输出孔径(50)，输出孔径(50)与光导体(32)和复合式抛物面聚光器(34)耦合。
12.如权利要求10所述的光学设备，其中光在入射孔径(62)处进入复合式抛物面聚光器(34)并且在出射孔径(64)处离开复合式抛物面聚光器之前从复合式抛物面聚光器(34)的内表面反射一次。
13.如权利要求10所述的光学设备，其中光导体(32)进一步包括棒。
14.如权利要求10所述的光学设备，其中光导体(32)进一步包括管状形状。
15.如权利要求10所述的光学设备，其中光导体(32)进一步包括有小平面的形状。
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