CN108591890B - 一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统 - Google Patents

一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，包括：外壳，位于外壳内部且从上至下依次设置的用于根据预设光路方案，分别对微型螺线管阵列模块的第一电信号与小型光源阵列模块的第二电信号进行编程的电信号控制模块，用于产生磁力，以控制磁化弹性反射膜局部位置变形的微型螺线管阵列模块，用于变形为符合预设光路方案的反射曲面的磁化弹性反射膜，以及用于提供光线的小型光源阵列模块。本申请通过电信号控制模块控制电磁阵列的方式控制光源周围反射膜的曲面变形，进而实现局部或整体光路自由控制，达到同时满足空间多点聚焦、空间变焦、光路方案和光源亮度可调、调整方式简单可靠的目的，并且用户能够二次设计。

Description

一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统。
背景技术
照明系统被广泛用在各个行业领域，由此衍生出多种多样的照明系统，如舞台照明系统、三维投影照明系统、工业照明系统、家庭照明系统等。
随着工业、媒体技术的发展，在照明光路调整上，多元化、人性化的需求越来越多，如空间多点聚焦需求，空间变焦需求等。
为满足上述需求，现有技术中一般通过电机驱动改变多台直射灯的照射角度，使灯光密集聚焦在所需的区域，但是由于机械结构复杂、光路调整方案单一，用户不能二次设计，未能很好地同时满足多元化的照明需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，可以同时满足空间多点聚焦、空间变焦、光路方案可调、调整方式简单可靠需求。其具体方案如下：
一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，包括：外壳，位于所述外壳内部且从上至下依次设置的电信号控制模块、微型螺线管阵列模块、磁化弹性反射膜和小型光源阵列模块；其中，
所述电信号控制模块，用于根据预设光路方案，分别对所述微型螺线管阵列模块的第一电信号与所述小型光源阵列模块的第二电信号进行编程；
所述微型螺线管阵列模块，用于根据编程后的所述第一电信号产生相应的磁力，以控制所述磁化弹性反射膜局部位置的变形；
所述磁化弹性反射膜，用于变形为符合所述预设光路方案的反射曲面；
所述小型光源阵列模块，用于根据编程后的所述第二电信号向所述反射曲面提供相应的光线。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述电信号控制模块包括数据输入端子、可擦写式中控芯片和控制按钮；
所述数据输入端子固定在所述外壳左壁的孔内；
所述可擦写式中控芯片设置在所述外壳的顶部内壁，用于从所述数据输入端子进行控制程序输入或擦除；
所述控制按钮固定在所述外壳前壁的孔内，用于控制所述第一电信号与所述第二电信号的输出。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述微型螺线管阵列模块的周边固定在所述外壳的内壁。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述磁化弹性反射膜的前后两端固定在所述外壳的内壁。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述微型螺线管阵列模块包括多个微型螺线管单元；
所述磁化弹性反射膜的上表面具有与所述微型螺线管单元一一对应的磁化铁磁金属。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述磁化弹性反射膜的下表面设置有镀银层。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述小型光源阵列模块包括多个小型光源单元；
各所述小型光源单元镶嵌在所述镀银层的下表面。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述小型光源单元为LED灯。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，还包括：设置在所述数据输入端子一侧的电源插口。
优选地，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，所述外壳为中空长方体样式。
本发明所提供的一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，包括：外壳，位于外壳内部且从上至下依次设置的电信号控制模块、微型螺线管阵列模块、磁化弹性反射膜和小型光源阵列模块；其中，电信号控制模块，用于根据预设光路方案，分别对微型螺线管阵列模块的第一电信号与小型光源阵列模块的第二电信号进行编程；微型螺线管阵列模块，用于根据编程后的第一电信号产生相应的磁力，以控制磁化弹性反射膜局部位置的变形；磁化弹性反射膜，用于变形为符合预设光路方案的反射曲面；小型光源阵列模块，用于根据编程后的第二电信号向反射曲面提供相应的光线。
本发明中电信号控制模块为可用户编程的电控系统，通过连续输出不同的电信号控制模块控制电磁阵列的方式控制光源周围反射膜的曲面变形，进而实现局部或整体光路自由控制，达到同时满足空间多点聚焦、空间变焦、光路方案可调、调整方式简单可靠的目的，并且能够通过电信号控制实现光源亮度可调，用户能够二次设计；另外，本发明中的光路调整方式为柔性调节，主要体现在电磁阵列控制与光源阵列控制的微分积分思路与磁化弹性反射膜的光路调整方式，使照明系统内部结构紧凑简单，避免了复杂的机械结构调节带来的冗余结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的多元化空间聚焦照明系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的磁化弹性反射膜的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的微型螺线管阵列模块的结构示意图；
图4和图5分别为本发明实施例提供的多元化空间聚焦照明系统的应用样式示意图；
图6至图8分别为本发明实施例提供的多元化空间聚焦照明系统形成的光路方案示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，如图1所示，包括：外壳1，位于外壳1内部且从上至下依次设置的电信号控制模块2、微型螺线管阵列模块3、磁化弹性反射膜4和小型光源阵列模块5；其中，
电信号控制模块2，用于根据预设光路方案，分别对微型螺线管阵列模块3的第一电信号与小型光源阵列模块的第二电信号进行编程；
微型螺线管阵列模块3，用于根据编程后的第一电信号产生相应的磁力，以控制磁化弹性反射膜4局部位置的变形；
磁化弹性反射膜4，用于变形为符合预设光路方案的反射曲面；
小型光源阵列模块5，用于根据编程后的第二电信号向反射曲面提供相应的光线。
在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，电信号控制模块为可用户编程的电控系统，用户可以根据不同的光路方案需求变成控制电控系统输出的第一电信号和第二电信号，第一电信号通过输出不同的电平控制微型螺线管阵列模块产生的磁力大小和方向，第二电信号通过输出不同的电平控制小型光源阵列模块中提供的光线亮度。结合微分积分的思想，磁化弹性反射膜各部分受微型螺线管产生不同的磁力，整体反射膜可变形为符合用户预设光路方案需求的反射曲面，从而能够对来自光源的光线产生不同形式的汇聚，进而实现局部或整体光路自由控制，达到同时满足空间多点聚焦，空间变焦，满足用户设计的光路方案需求。整个照明系统内部结构紧凑简单，避免了复杂的机械结构调节带来的冗余结构。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，如图1所示，电信号控制模块2可以包括数据输入端子21、可擦写式中控芯片22和控制按钮23；数据输入端子21固定在外壳1左壁的孔内；可擦写式中控芯片22设置在外壳1的顶部内壁，与数据输入端子21电性连接，用于从数据输入端子21进行控制程序输入或擦除；控制按钮23固定在外壳1前壁的孔内，分别与可擦写式中控芯片22、微型螺线管阵列模块3、小型光源阵列模块5电性连接，用于控制第一电信号与第二电信号的输出。可擦写式中控芯片22可以为可擦写式单片机，录入可擦写式编程就可以实现用户定义的光路方案，能够连续输出不同电信号，从而通过控制按钮控制微型螺线管阵列模块3和小型光源阵列模块5，实现光路方案、光线亮度的连续调整。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，如图1所示，还可以包括：设置在数据输入端子21一侧的电源插口6，用于为整个照明系统提供电源。需要说明的是，为了布局简单，电源插口设置在数据输入端子一侧，当然电源插口可以根据实际情况而设置在其他位置，在此不做赘述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，如图1所示，微型螺线管阵列模块3的周边可以固定在外壳1的内壁；例如：外壳可以设置为中空长方体样式，该微型螺线管阵列模块3就可以设置为长方形，该长方形的四边可以通过粘胶固定在中空长方体的内壁。如图1和图2所示，磁化弹性反射膜4的前后两端(即前端41和后端42)固定在外壳1的内壁，这样便于磁化弹性反射膜局部位置的变形。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，如图3所示，微型螺线管阵列模块3可以包括多个微型螺线管单元31；当从电信号控制模块2中输出的第一电信号传输至微型螺线管阵列模块3中，控制各微型螺线管单元31的电流，以产生不同大小、不同方向的磁力，进而控制磁化弹性反射膜4局部位置的变形。
在具体实施时，如图2所示，磁化弹性反射膜4的上表面43可以具有与微型螺线管单元31一一对应的磁化铁磁金属，这样便于实现微型螺线管阵列模块与磁化弹性反射膜的交互作用。磁化弹性反射膜4的下表面44可以设置有镀银层，这样便于实现光线反射。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述多元化空间聚焦照明系统中，如图1和图2所示，小型光源阵列模块5包括多个小型光源单元；各小型光源单元可以镶嵌在镀银层的下表面。也就是说，小型光源阵列模块集成在磁化弹性反射膜上。优选地，小型光源单元可以选择为发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，该LED灯可以为贴片状，该小型光源单元也可以根据实际情况而选择其他显示设备，在此不做赘述。
实际应用中，在第一种具体实施方式中，如图4所示，当电信号控制模块输出相同电流的电信号时，微型螺线管阵列模块执行命令，磁化弹性反射膜产生图4所示的样式变化，为平面状，使照明系统发出平面灯光效果；
实际应用中，在第二种具体实施方式中，如图5和图6所示，当第一电信号和第二电信号从电信号控制模块中输出，控制小型光源阵列模块中LED灯的亮灭，同时控制微型螺线管阵列模块的电流调节磁化弹性反射膜各点伸缩，使磁化弹性反射膜实现图5所示的样式变化，中间区域具有多个环形凸起，使发出图6所示的环形灯光效果；
实际应用中，在第三种具体实施方式中，如图7所示，当第一电信号和第二电信号从电信号控制模块中输出，控制小型光源阵列模块中LED灯的亮灭，同时控制微型螺线管阵列模块的电流调节磁化弹性反射膜分区域弯曲，使磁化弹性反射膜使发出图7所示的不同组细的平行光效果；
实际应用中，在第四种具体实施方式中，如图8所示，当第一电信号和第二电信号从电信号控制模块中输出，控制小型光源阵列模块中LED灯的亮灭，同时控制微型螺线管阵列模块的电流调节磁化弹性反射膜各点伸缩，使磁化弹性反射膜有两个圆形区域呈凸起状，使发出图8所示的两个圆形灯光效果。
需要说明的是，本发明不局限于上述四种具体实施方式，且不局限于桌面灯光控制，可以通过更改实例大小、电信号控制模块结构，不同尺寸的螺线管阵列模块，不同材料的磁化弹性反射膜，不同尺寸、种类的光源阵列及改变光源色种来实现不同场合的灯光效果；如通过继电器控制来改变控制模式来更稳定地实现工业照明等等。
本发明实施例提供的一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，包括：外壳，位于外壳内部且从上至下依次设置的电信号控制模块、微型螺线管阵列模块、磁化弹性反射膜和小型光源阵列模块；其中，电信号控制模块，用于根据预设光路方案，分别对微型螺线管阵列模块的第一电信号与小型光源阵列模块的第二电信号进行编程；微型螺线管阵列模块，用于根据编程后的第一电信号产生相应的磁力，以控制磁化弹性反射膜局部位置的变形；磁化弹性反射膜，用于变形为符合预设光路方案的反射曲面；小型光源阵列模块，用于根据编程后的第二电信号向反射曲面提供相应的光线。本发明中电信号控制模块为可用户编程的电控系统，通过连续输出不同的电信号控制模块控制电磁阵列的方式控制光源周围反射膜的曲面变形，进而实现局部或整体光路自由控制，达到同时满足空间多点聚焦、空间变焦、光路方案可调、调整方式简单可靠的目的，并且能够通过电信号控制实现光源亮度可调，用户能够二次设计；另外，光路调整方式为柔性调节，主要体现在电磁阵列控制与光源阵列控制的微分积分思路与磁化弹性反射膜的光路调整方式，使照明系统内部结构紧凑简单，避免了复杂的机械结构调节带来的冗余结构。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于电磁阵列控制的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，包括：外壳，位于所述外壳内部且从上至下依次设置的电信号控制模块、微型螺线管阵列模块、磁化弹性反射膜和小型光源阵列模块；其中，
所述电信号控制模块，用于根据预设光路方案，分别对所述微型螺线管阵列模块的第一电信号与所述小型光源阵列模块的第二电信号进行编程；
所述微型螺线管阵列模块，用于根据编程后的所述第一电信号产生相应的磁力，以控制所述磁化弹性反射膜局部位置的变形；
所述磁化弹性反射膜，用于变形为符合所述预设光路方案的反射曲面；
所述小型光源阵列模块，用于根据编程后的所述第二电信号向所述反射曲面提供相应的光线。
2.根据权利要求1所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述电信号控制模块包括数据输入端子、可擦写式中控芯片和控制按钮；
所述数据输入端子固定在所述外壳左壁的孔内；
所述可擦写式中控芯片设置在所述外壳的顶部内壁，用于从所述数据输入端子进行控制程序输入或擦除；
所述控制按钮固定在所述外壳前壁的孔内，用于控制所述第一电信号与所述第二电信号的输出。
3.根据权利要求1所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述微型螺线管阵列模块的周边固定在所述外壳的内壁。
4.根据权利要求1所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述磁化弹性反射膜的前后两端固定在所述外壳的内壁。
5.根据权利要求1至4任一项所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述微型螺线管阵列模块包括多个微型螺线管单元；
所述磁化弹性反射膜的上表面具有与所述微型螺线管单元一一对应的磁化铁磁金属。
6.根据权利要求5所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述磁化弹性反射膜的下表面设置有镀银层。
7.根据权利要求6所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述小型光源阵列模块包括多个小型光源单元；
各所述小型光源单元镶嵌在所述镀银层的下表面。
8.根据权利要求7所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述小型光源单元为LED灯。
9.根据权利要求2所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，还包括：设置在所述数据输入端子一侧的电源插口。
10.根据权利要求1所述的多元化空间聚焦照明系统，其特征在于，所述外壳为中空长方体样式。
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