CN103868008A - 火舞灯 - Google Patents

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Abstract

火舞灯，包括外壳主体、LED光源、配光透镜，步进电机、圆锥形平凸镜阵列，所述的LED光源安装于外壳主体上，所述的配光透镜笼罩着LED光源，其中：所述的步进电机为带有玻璃纹片的步进电机，一端安装在外壳主体上，另一端安装有玻璃纹片，通过圆锥形平凸镜阵列进行成像，所述的步进机的转动轴和LED光源之间的连线与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影成90°夹角，所述的LED光源照射在玻璃纹片边缘上有一A点，玻璃纹片在A点的转动切线方向与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影平行。本发明在没有火的地方提供火的印象，其定义是从下向上上升的火苗，带有红色，黄色和他们的混合色。

Description

火舞灯
技术领域
本发明涉及成像光学领域，特别是动态非规则成像光学设置的火舞灯。
背景技术
目前，随着人们的物质和文化生活的不断提高，对光的要求不再仅仅局限于照明，更多的侧重于它的装饰性、娱乐性。而现有的技术是电脑投影灯，成像灯等以单轴平凸镜为主的规则成像光路，达到的效果并不能满足人们的追求。传统的技术在光源的选择、光路元器件、光轴长度设计上均有不足，在光路元器件尤其依赖单轴平凸镜成像，光轴设计过长，动态效果依赖数字化显示，所能达到的效果极其有限，而且在传统技术上需要达到理想的效果所花费的成本更是难以估计。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是满足人们的追求，在光源的选择上采用多颜色LED光源，光路元器件采用玻璃和亚克力，合理的光轴设计，提供动态的光斑，跳跃过渡和垂直上升明显的火舞灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：火舞灯，包括外壳主体、LED光源、配光透镜，步进电机、圆锥形平凸镜阵列，所述的LED光源安装于外壳主体上，所述的配光透镜笼罩着LED光源，其中：所述的步进电机为带有玻璃纹片的步进电机，一端安装在外壳主体上，另一端安装有玻璃纹片，通过圆锥形平凸镜阵列进行成像，所述的步进机的转动轴上一点和LED光源中心之间的连线与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影成90°夹角，所述的LED光源照射在玻璃纹片边缘上有一A点，玻璃纹片在A点的转动切线方向与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影平行。
作为本发明的进一步改进：所述的配光透镜为直接输出均匀光斑的平凸镜。
作为本发明的进一步改进：所述的玻璃纹片为圆形，圆心有一小孔，所述的转动轴穿过小孔并固定玻璃纹片，所述的玻璃纹片的一边设有多个凸起的纹路凸球，玻璃纹片为钻石纹玻璃纹片或者火晶纹玻璃纹片。
作为本发明的进一步改进：所述的圆锥形平凸镜阵列为多面透明平凸镜，至少含有6层30个面以上。
作为本发明的进一步改进：所述的LED光源为多芯片，多路驱动，分为红色、黄色、琥珀色及其组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采取LED光源，做高效的二次配光，直接提供多芯片封装，提供多种可变的颜色，使用钻石效果玻璃纹片作为成像底片，使用步进电机带动色片盘和钻石玻璃纹片盘，提供动态的光束和光斑，使用多面圆锥形平凸镜阵列作为成像镜片，让角度更散，边缘效果跳跃性过渡更明显。
根据相同的光路，可以把产品设计为各种防护等级的户内和户外产品，如IP30户内产品，允许风扇冷却，可以设计到50W或者150W以及以上，IP65的投光灯样式，IP67的埋地灯样式，IP68的水底灯样式。
 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
 
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
参考图1和图2，火舞灯，包括外壳主体1、LED光源2、配光透镜3，步进电机4、圆锥形平凸镜阵列5，所述的外壳主体1底边设有铝基板1-1，所述的铝基板1-1上设有LED焊接位置，所述的LED光源2安装于LED焊接位置上，所述的配光透镜3笼罩着LED光源2，所述的配光透镜3的高度从铝基板到配光透镜3的距离，高度受LED光源2配置和封装影响，其中：所述的步进电机4为带有玻璃纹片6的步进电机4，一端安装在外壳主体1上，另一端安装有玻璃纹片6，通过圆锥形平凸镜阵列5进行成像，所述的步进电机4单方向可变速度的转动带动玻璃纹片6转动，并切割光线，表面曲面使光线发生各种无规律和微妙的折射，最后通过圆锥形平凸镜阵列5成像到受光面上，玻璃纹片6到铝基板1-1的距离根据配光透镜3高度调整。
所述的步进电机4的转动轴B-B上的其中一点和LED光源中心之间的连线与圆锥形平凸镜阵列5的对称轴A-A在玻璃纹片6上的投影成90°夹角，所述的LED光源2照射在玻璃纹片6边缘上有一A点，玻璃纹片6在A点的转动切线方向与圆锥形平凸镜阵列5的对称轴A-A在玻璃纹片6上的投影平行，保证成像的火影响的方向稳定垂直。
所述的配光透镜3为可以直接输出均匀光斑的平凸镜。配光透镜3固定在LED光源2正上方，距离LED光源2的高度与LED光源和配光透镜3选型有关，配光透镜3本身直径Φ8和高度取决于其自身。
所述的玻璃纹片6为圆形，圆心有一小孔，所述的转动轴B-B穿过小孔并固定玻璃纹片6，所述的玻璃纹片6的一边设置有多个凸起的纹路凸球，玻璃纹片6为钻石纹玻璃纹片或者火晶纹玻璃纹片。所述的玻璃纹片6为圆形直径Φ10，和与LED光源2的距离取决于LED光源和配光透镜3的直径，其圆心有一小孔，直径在4mm至6mm之间，用于固定在步进电机4的转送轴B-B上，玻璃纹片6的一边设置有多个凸起的纹路凸球，高度在0mm至2mm之间，纹路本身无数学规则，但纹路以固定单位连续重复，使玻璃纹片6的上表面成为一个有一定规则的光学器件。所述的玻璃纹片也可以为火晶钻石玻璃纹片等，不同的曲面能够产生不同样式的火焰。
所述的圆锥形平凸镜阵列5为多面透明圆锥形平凸镜阵列，为立体圆锥型分布，水平投影形成的扇形的张开50-70度左右，至少含有30个平凸面以上，直径Φ1-Φ7在15-25mm之间，平凸高度在6mm-12mm之间，圆锥形平凸镜阵列5上表面离LED光源的距离取决于LED光源和配光透镜3的直径。
所述的LED光源2为多芯片，多路驱动，分为红色625nm，黄色585nm，琥珀色590nm三种及其组合，可以近似模拟不同燃烧温度的火的颜色。
本发明的工作原理：
本发明通过LED光源2提供可变颜色的灯光，可以为黄色，红色或者红黄不同比例混合的颜色，经过配光透镜3做高效的二次聚光，照射到玻璃纹片6，玻璃纹片6的表面曲面将聚集的光线不规则地散射一定角度，改部分光线通过圆锥形平凸镜阵列5呈现到受光面上。由于玻璃纹片6的表面单体是不规则的，但不断阵列重复的，不规则的光线就会以固定的时间间隔被重复，时间间隔与步进电机4的转动速度有关，所以呈现到受光面上的光线也呈现一定周期规律性，在受光面上形成规律性上升的火苗效果，火苗效果的移动方向平行于圆锥形平凸镜阵列5的对称轴A-A，步进电机4的轴心是偏离LED光源轴心一定距离的，也与LED光源和平凸镜配置有关，步进电机4以顺时针方向移动，在该条件下，呈现的火焰为上升状态，经过灯具内部单片机编程控制，灯具照射的颜色可以是红色，红黄色，黄色渐变的，受照面呈现的火纹中间和火纹边缘效果非常明显。
实施案例一：
在舞台上安装了火舞灯，当需要固定颜色火纹光效时，LED光源2经过通电后提供单色红色或者黄色，经过配光透镜3做高效的二次配光，照射到钻石纹玻璃纹片6，折射的光线通过多面透明圆锥形平凸镜阵列5成像到受光面上，折射的光纤以固定的规律重复，折射出去的光效便达到固定颜色的火纹的效果，该火真实地呈现了燃烧条件稳定的火，根据舞台的需要不断调整步进电机4转速来调节火纹的速度。
实施案例二：
在舞台上安装了火舞灯，当需要变色火纹光效时，LED光源2经过通电后根据单片机不同的指令提供不断变化亮度比例的黄色和红色，经过配光透镜3做高效的二次配光，照射到钻石纹玻璃纹片6，折射的光线通过多面透明圆锥形平凸镜阵列5成像到受光面上，折射的光纤以固定的规律重复，折射出去的光效便达到火纹的效果，由于LED光源2中红色和黄色的芯片不重叠，呈现出来的火纹是部分红色单色，部分黄色单色，部分是混色红黄色，火纹效果更加真实，类似于自然界中燃烧条件不稳定的火，根据舞台的需要不断调整LED光源2颜色，步进电机4转速来调节火纹的颜色和速度。
火舞灯照射在地面可以清晰地看见火纹的效果，而且边缘效果均匀过渡明显。同样可以照射在墙壁上，更能显示出火的上升的跳跃的美感，火舞灯在没有火的地方提供火的印象。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.火舞灯，包括外壳主体、LED光源、配光透镜，步进电机、圆锥形平凸镜阵列，所述的LED光源安装于外壳主体上，所述的配光透镜笼罩着LED光源，其特征在于：所述的步进电机为带有玻璃纹片的步进电机，一端安装在外壳主体上，另一端安装有玻璃纹片，通过圆锥形平凸镜阵列进行成像，所述的步进机的转动轴上一点和LED光源中心之间的连线与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影成90°夹角，所述的LED光源照射在玻璃纹片边缘上有一A点，玻璃纹片在A点的转动切线方向与圆锥形平凸镜阵列对称轴在玻璃纹片上的投影平行。
2.根据权利要求1所述的火舞灯，其特征是：所述的配光透镜为直接输出均匀光斑的平凸镜。
3.根据权利要求1所述的火舞灯，其特征是：所述的玻璃纹片为圆形，圆心有一小孔，所述的转动轴穿过小孔并固定玻璃纹片，所述的玻璃纹片的一边设有多个凸起的纹路凸球，玻璃纹片为钻石纹玻璃纹片或者火晶纹玻璃纹片。
4.根据权利要求1所述的火舞灯，其特征是：所述的圆锥形平凸镜阵列为多面透明平凸镜，至少含有6层30个面以上。
5.根据权利要求1所述的火舞灯，其特征是：所述的LED光源为多芯片，多路驱动，分为红色、黄色、琥珀色及其组合。
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