CN103883979B - 光源照明产生光影图案的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源照明产生光影图案的方法，可产生半球面光的光源装置设置在底面上，在底面上的光源装置发射的光经一光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案；光影透射及散射装置具有包围型结构以将光源装置发射的光汇聚，包围型结构为由金属制成的无缝筒，无缝筒横截面为圆形或椭圆形或正多边形或矩形，光源装置到无缝筒侧壁的最小距离D；无缝筒高度H，光源装置功率P，调整常数K,其中；P=(H/D)*K,40≤D≤200,400≤H≤4000,1.4≤K≤2.5。本发明提供一种光源照明产生光影图案的方法，能够使得光影投射产生的光影图案清晰，而且边界不模糊。

Description

光源照明产生光影图案的方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域，更具体的时候涉及一种光源照明产生光影图案的方法。

背景技术

在社会发展日益快速的今天，人们在满足基本的照明需求的同时，还在追求美观性，所以，现有的照明器具很多已经由单纯的提供照明功能，向具有美观性和观赏性方向转变，变成复合型的照明器具，在现有的光源在进行照明的时，光源产生的光在产生光影图案的时候，其图案不够清晰，光亮度不够，而且，边界比较模糊，对于产生图案表面的照亮程度不够。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种光源照明产生光影图案的方法，起产生的光影图案清晰、边界清晰，对产生光影图案的面照亮程度高，使人感觉光线柔和、舒适。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：.1.光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：将可产生半球面光的光源装置设置在底面上，在底面上的光源装置发射的光经一光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案；所述底面设置在的光影透射及散射装置一端中心位置；所述光影透射及散射装置具有包围型结构以将光源装置发射的光汇聚，并且所述光影透射及散射装置具有多个透射结构和散射结构；所述透射结构用于形成光影图案，所述散射结构用于照亮整个目标面；所述散射结构位于所述透射结构边缘并将所述透射结构包围起来，所述散射结构首尾相连形成封闭结构，且所述封闭结构的形状和所述透射结构所形成的形状相应，所述包围型结构为由金属制成的无缝筒，所述无缝筒横截面为圆形或椭圆形或正多边形或矩形，所述散射结构及所述透射结构设置在所述无缝筒上并被同步加工出，且使得所述无缝筒设有形成位于所述述散射结构及所述透射结构两端的上密闭聚光段和下密闭聚光段，所述光源装置位于所述上密闭聚光段或下密闭聚光段中，所述光源装置到所述无缝筒侧壁的最小距离D，单位mm；所述无缝筒高度H，单位mm，所述光源装置功率P，单位w，调整常数K,其中；P=(H/D)*K,40≤D≤80,400≤H≤4000,1.2≤K≤2.0；当400≤H＜1000mm时，1.6≤K≤2.0，当1000≤H＜2000mm时，1.4≤K＜1.6，当2000≤H≤4000mm时，1.2≤K＜1.4，所述散射结构具有相互平行且形状相应的内散射结构和外散射结构，以及位于所述内散射结构与外散射结构之间的中间散射结构.

作为优选，所述光源装置包括发出散射光线的裸光源和发出经过配光装置配光后得到准直光线的二次配光光源。

本发明的光影投射方法，通过将光源设置在底面上，其产生的光经过光影透射及散射装置后，在目标面上能够形成清晰的光影图案，同时照亮整个目标面；而透射结构保证光线穿透后，形成清晰的光影图案，并且边界清晰，而散射结构则保证光源产生的光经过其后，能够照亮目标面，保证目标面的亮度；为此，散射结构采用封闭式，并将透射结构包围起来；而包围型结构之所以采用金属制成，是因为相对于塑料制品，在使用一段时候之后，还能够保证光影图案的清晰度和目标面的亮度，而塑料制品在使用一段时间之后，受限于硬度、材质等原因，其会发生破损、变色发黄等，这些都会严重的影响光影图案的清晰度和目标面的亮度；尤其是，透射结构和散射结构是同时被加工出来的，不会因为加工误差等问题，而影响光源的投射效果，另外，光源分成两个部分，一个部分是直接采用能够发出散射光线的光源，配合能够发出准直光线的二次配光光源，进一步的保证光影图案的清晰、目标面的明亮以及光线的柔和。

作为优选，所述光影图案为完整的图案。

作为优选，所述光影图案为完整的彩色图案。

作为优选，所述散射结构及所述透射结构以激光切割的方式被加工在所述无缝筒上。

采用激光切割的方式对散射结构和透射结构进行同时加工，使得加工出来的切口尽可能的光滑、平整，使得经由透射结构形成的光影图案清晰、边界不模糊，同时，因为加工时间上的差异，使得散射结构各个部分被氧化的情况不一样，就使得光线在经过散射结构的时候发生散射，进而对目标面进行照亮，也使得目标面上的光比较柔和。

作为优选，所述光源装置发射的光以从上向下的方式经所述光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案。

光线以从上之下的方式进行照射，自然下垂，这样，经过透射结构形成的光影图案清晰。

作为优选，所述二次配光光源以环形阵列的方式排列。

作为优选，所述二次配光光源包括透镜或反光杯。

作为优选，所述内散射结构、外散射结构及中间散射结构由连续相交的线和/或面构成，所述面的粗糙度为Ra6.3μm-1.6μm。

散射结构，其表面越光滑越好，光滑的表面对光线进行折射，以保障对目标面的照亮。

作为优选，所述二次配光光源以所述裸光源为中心设置在所述裸光源周围。

以裸光源为中心，配合二次配光光源，形成的复合光线在经过透射结构和散射结构之后，有足够的光线形成光影图案，保证光影图案的清晰，同时，也有足够光线保证对目标面的照亮。

作为优选，所述内散射结构、外散射结构分别设置在所述无缝筒内表面、外表面上，所述中间散射结构为将所述内散射结构、外散射结构连接起来的倾斜平面，且所述倾斜平面向下同时向外倾斜延伸。

中间散射结构采用倾斜平面，和光源发出光线的照射方向相应，进一步的保证光影图案的清晰度。

本发明有益效果在于：

本发明提供一种光源照明产生光影图案的方法，通过本方法，能够使得光影投射产生的光影图案清晰，而且边界不模糊，同时，能够保证对产生光影图案的面具有足够的照亮程度，使人感觉光线柔和、舒适。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例，光源照明产生光影图案的方法，可产生半球面光的光源装置设置在底面上，底面可以为安装板的表面或者光源控制模块的表面，在底面上的光源装置发射的光经一光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案；目标面可以为地面、草坪面或安装面等，所述底面设置在的光影透射及散射装置一端中心位置，较佳的，光影设置在光影透射及散射装置的上端，这样，所述光源装置发射的光以从上向下的方式经所述光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案，这样，光线自然下垂，光线传输之后，汇集的比较集中，同时；所述光影透射及散射装置具有包围型结构以将光源装置发射的光汇聚，并且所述光影透射及散射装置具有多个透射结构和散射结构，包围型结构能够将光源发出的光汇集起来，防止产生不必要的散失；所述透射结构用于形成光影图案，当光源的一部分光线穿过透射结构的时候，汇集度比较高，在目标面上能够形成清晰的光影图案，同时，光源的一部分光线在进行投射的时候，经过所述散射结构散射后，发散开来，能够用于照亮整个目标面；所述散射结构位于所述透射结构边缘并将所述透射结构包围起来，透射结构可以根据需要，设定多种形状，比如水滴形、菱形、椭圆形等，所述散射结构首尾相连形成封闭结构，这里面的首尾相连表示散射结构是没有开口的，而且所述封闭结构的形状和所述透射结构所形成的形状相应，也就是说，散射结构形成的封闭结构如果是圆形的，则透射结构也是圆形的，而且被本封闭结构包围起来，因为散射结构透射结构也是封闭式的结构，不具有开口，是将透射结构包围起来的，所以透射结构也是没有开口的。

包围型结构为由金属制成并具有圆周侧面或多个相连侧面的无缝筒，也就是说，包围型结构可以采用无缝金属圆管或者无缝金属型材，金属可以采用碳钢、铝型材等，散射结构及所述透射结构设置在所述无缝筒上，之所以采用金属材质，是因为在具有足够硬度及结构强度的同时，具有足够的耐久度，不会在使用一段时间之后，发生颜色变化；并且采用激光切割的方式被同步加工出来，一般来说，透射结构及散射结构设置在无缝筒的侧壁上，在无缝筒的两端形成上密闭聚光段和下密闭聚光段，光源产生的光线在上密闭聚光段和下密闭聚光段内不断的反射及折射，能够保证光影图案的清晰以及目标面的亮度，所述无缝筒横截面为圆形或椭圆形或正多边形或矩形，所述光源装置到所述无缝筒侧壁的最小距离D，单位mm；所述无缝筒高度H，单位mm，所述光源装置功率P，单位w，调整常数K,其中；P=(H/D)*K,40≤D≤200,400≤H≤4000,1.4≤K≤2.5；

当400≤H＜1000mm时，40≤D≤80,1.6≤K≤2.0，例如，D=40，H=600mm，则计算出来的功率数值P=24w-30w,D=50，H=400mm,则计算出来的功率数值P在14.4w-16w之间,当D=45，H=900mm时，则计算出来的功率数值P在32w-40w之间；当D=80，H=800mm时，则计算出来的功率数值P在16w-20w之间；

当1000≤H＜2500mm时，1.4≤K＜1.6，80＜D＜100，例如，D=90，H=1000mm，则计算出来的功率数值P在15.54w-17.76w之间,D=95，H=1500mm,则计算出来的功率数值P=在22w-25.26w之间,当D=85，H=1700mm时，则计算出来的功率数值P在28w-32w之间；当D=95，H=1800mm时，则计算出来的功率数值P在26.46w-30.24w之间，当D=95，H=2500mm时，则计算出来的功率数值P在37w-42w之间；

当2500≤H≤4000mm时，2.0＜K≤2.5，100≤D≤200；例如，D=100，H=4000mm，则计算出来的功率数值P在80w-120w之间,当D=200，H=2600mm,则计算出来的功率数值P在26w-32.5w之间,当D=150，H=3000mm时，则计算出来的功率数值P在40w-50w之间；当D=95，H=3000mm时，则计算出来的功率数值P在63.15w-78.9w之间；

同时，在计算上述功率数值的时候，采用四舍五入的方式，计算出功率数值的范围，从中进行优化选择。

所述散射结构具有相互平行且形状相应的内散射结构和外散射结构，以及位于所述内散射结构与外散射结构之间的中间散射结构；这样的结构，使得光线在经过内、外散射结构及中间散射结构的时候，能够进行相应的光线散射，照亮目标面，所述内散射结构、外散射结构由连续相交的线构成，中间散射结构由连续相交面构成，这些构成内外散射结构的线，都是在激光切割的时候形成的，起对于光线来说，比较整齐的切口线是有很多缺口的，光线经过的时候，会发生散射。当然，还可以采用内散射结构、外散射结构由连续相交的面构成，中间散射结构由连续相交线构成，当内散射结构、外散射结构及中间散射结构包括面的时候，面相对的光滑比较好，其中，以所述面的粗糙度为Ra6.3μm-1.6μm为佳，所述内散射结构、外散射结构分别设置在所述无缝筒内表面、外表面上，在本实施方式中，采用的是，内散射结构、外散射结构由连续相交的线构成，中间散射结构由连续相交面构成，而且内外散射结构在任意一点都是没有高度差的，这样的结构形式便于加工，也能够产生比较好的透射及散射效果，当内外散射结构围成的透射结构为圆形的时候，这些连续相交的线围成圆形，当透射结构为正多边形的时候，内散射结构和外散射结构就是由和该正多边形变数相等的线或面构成，中间散射结构也是同样的道理，此外，还可以采用；所述中间散射结构为将所述内散射结构、外散射结构连接起来的倾斜平面，且所述倾斜平面向下同时向外倾斜延伸，因为光源装置位于无缝筒的中心位置，所以其发出的光线经过透射结构及散射结构的时候，是倾斜的，正好和倾斜平面相应；所述光源装置包括发出散射光线的裸光源和发出经过配光装置配光后得到准直光线的二次配光光源，所谓的裸光源采用的是LED灯珠，而二次配光光源采用的是，带有反光板或反光罩或透镜或准直器的LED灯珠，将发散的光线进行准直；在排列的时候，裸光源位于中心位置，因为其发出的光相对是发散的，而二次配光光源设置在裸光源的周围，一般的是以裸光源为中心成环形阵列的方式排布，更进一步的，二次配光光源是倾斜设置的，二次配光光源向外同时向下倾斜延伸，并且，二次配光光源的轴线和裸光源的轴线是相交于一点的，二次配光光源的轴线和裸光源的轴线成锐角，锐角的范围在30-45°之间；光影透射及散射装置竖直的设置在地面上，光源装置设置在起上端，那么，其发出的光，经过透射装置和散射装置之后，在地面上形成光影图案，而且所述光影图案为完整的图案，没有缺失；并且通过将LED颗粒设置成R、G、B三种颜色的颗粒，可以使得光影图案形成彩色的图案，在利用激光切割机对无缝筒上加工透射装置和散射装置时，利用夹紧装置对无缝筒进行夹紧，所述夹紧装置包括圆柱形夹紧体，所述圆柱形夹紧体外圆周面设有多个螺旋形凸起，相邻两个螺旋形凸起之间设有螺旋凹槽。

Claims (10)

1.光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：将可产生半球面光的光源装置设置在底面上，在底面上的光源装置发射的光经一光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案；所述底面设置在光影透射及散射装置一端中心位置；所述光影透射及散射装置具有包围型结构以将光源装置发射的光汇聚，并且所述光影透射及散射装置具有多个透射结构和散射结构；所述透射结构用于形成光影图案，所述散射结构用于照亮整个目标面；所述散射结构位于所述透射结构边缘并将所述透射结构包围起来，所述散射结构首尾相连形成封闭结构，且所述封闭结构的形状和所述透射结构所形成的形状相应，所述包围型结构为由金属制成的无缝筒，所述无缝筒横截面为圆形或椭圆形或正多边形或矩形，所述散射结构及所述透射结构设置在所述无缝筒上并被同步加工出，且使得所述无缝筒设有形成位于所述散射结构及所述透射结构两端的上密闭聚光段和下密闭聚光段，所述光源装置位于所述上密闭聚光段或下密闭聚光段中，所述光源装置到所述无缝筒侧壁的最小距离D，单位mm；所述无缝筒高度H，单位mm，所述光源装置功率P，单位w，调整常数K,其中；P=(H/D)*K,40≤D≤200,400≤H≤4000,1.4≤K≤2.5；当400≤H＜1000mm时，40≤D≤80,1.6≤K≤2.0；当1000≤H＜2500mm时，1.4≤K＜1.6，80＜D＜100；当2500≤H≤4000mm时，2.0＜K≤2.5，100≤D≤200；所述散射结构具有相互平行且形状相应的内散射结构和外散射结构，以及位于所述内散射结构与外散射结构之间的中间散射结构。

2.根据权利要求1所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述光源装置包括发出散射光线的裸光源和发出经过配光装置配光后得到准直光线的二次配光光源。

3.根据权利要求1所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述光影图案为完整的彩色图案。

4.根据权利要求1所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述散射结构及所述透射结构以激光切割的方式被加工在所述无缝筒上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述光源装置发射的光以从上向下的方式经所述光影透射及散射装置射向目标面将其照亮并在其上形成光影图案。

6.根据权利要求2所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述二次配光光源以环形阵列的方式排列。

7.根据权利要求6所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述二次配光光源包括透镜或反光杯。

8.根据权利要求1所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述内散射结构、外散射结构及中间散射结构由连续相交的线和/或面构成，所述面的粗糙度为Ra6.3μm-1.6μm。

9.根据权利要求2所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述二次配光光源以所述裸光源为中心设置在所述裸光源周围。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的光源照明产生光影图案的方法，其特征在于：所述内散射结构、外散射结构分别设置在所述无缝筒内表面、外表面上，所述中间散射结构为将所述内散射结构、外散射结构连接起来的倾斜平面，且所述倾斜平面向下同时向外倾斜延伸。