CN109285433A - 流星效果投影装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流星效果投影装置及其控制方法，包括用于产生准直光的准直光源、以及都能相对准直光源旋转且沿准直光的传播方向依次设置的分束元件和转角元件、用于驱使分束元件和转角元件转动的驱动装置、与准直光源和驱动装置信号连接的集中控制器，分束元件沿周向设置有多个透光区，准直光经过不同的透光区后形成数量不同的光束，转角元件为透明光学元件，其表面设置有凹凸不平的多棱面结构，光束经过转角元件的不同位置后产生不同的角度偏转。当分束元件和转角元件旋转时，能够模拟流星和流星雨的出现位置、运动方向和运动速度随机变化的视觉效果，相比于现有技术更加接近真实的流星现象，且光源可以仅设置一个，极大地降低了控制难度。
Description
技术领域
本发明涉及一种流星效果投影装置及其控制方法。
背景技术
外空间的尘埃颗粒闯入地球大气层，与大气摩擦，产生大量热，从而使尘埃颗粒气化，在该过程中发光形成流星，成群的流星就形成了流星雨。流星和流星雨的产生是随机的无序的天文现象。
目前有一些电子设备可以模拟流星，最常见的是利用成排LED点光源按时序发光形成光点运动效果的LED流星灯，但其位置固定，不能产生随机位置的真实效果。且当LED光源个数较少时，模拟效果不连续，或流星运动轨迹短，当LED光源个数较多时，又会带来控制复杂和成本增加等问题，尤其难以模拟流星雨的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种流星效果投影装置，能够模拟流星和流星雨的出现位置、运动方向和运动速度随机变化的视觉效果。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种流星效果投影装置，包括用于产生准直光的准直光源、以及都能够相对所述准直光源旋转设置的分束元件和转角元件，所述分束元件和转角元件沿所述准直光的传播方向依次设置，所述分束元件沿周向设置有多个能够将所述准直光分成若干按不同规则排列的光束的透光区，所述转角元件具有入光面与出光面，所述入光面为平面，所述出光面为凹凸不平的多棱面结构，所述流星效果投影装置还包括用于驱使所述分束元件和转角元件转动的驱动装置。
优选地，所述驱动装置包括用于驱动所述分束元件转动的第一电机、用于驱动所述转角元件转动的第二电机。
优选地，所述分束元件的旋转中心线和所述转角元件的旋转中心线垂直，从所述分束元件射出的光经反射镜反射射入所述转角元件上。
优选地，所述准直光为准直激光，所述分束元件的所述透光区为激光衍射元件。
优选地，所述准直光为准直白光，所述分束元件的所述透光区为按不同规则排列的小孔。
优选地，所述分束元件和所述转角元件都为圆盘形。
进一步优选地，所述流星效果投影装置还包括集中控制器，所述准直光源和所述驱动装置都与所述集中控制器信号连接。
本发明的另一目的是提供一种应用于如前所述的流星效果投影装置的控制方法，该控制方法包括：所述集中控制器向所述准直光源发送光调节命令，所述光调节命令至少包括光强度信息；所述集中控制器向所述驱动机构发送运动调节命令，所述运动调节命令至少包括转角或转速信息。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：准直光依次通过分束元件和转角元件，形成若干个光点的投影，当分束元件和转角元件旋转时，光点的旋转能够模拟流星和流星雨的出现位置、运动方向和运动速度随机变化的视觉效果，相比于现有技术更加接近真实的流星现象，且光源可以仅设置一个，极大地降低了控制难度。
附图说明
附图1为本发明的流星效果投影装置的示意图；
附图2为分束元件的示意图；
附图3为转角元件的示意图；
其中：1、准直光源；2、分束元件；3、第一电机；4、反射镜；5、转角元件；6、第二电机；7、集中控制器。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示为本发明的流星效果投影装置，包括用于产生准直光的准直光源1、以及沿准直光的传播方向依次设置的分束元件2和转角元件5，分束元件2和转角元件5都能相对准直光源1旋转，流星效果投影装置还包括用于驱使分束元件2和转角元件5转动的驱动装置、与准直光源1和驱动装置都信号连接的集中控制器7。集中控制器7能够向准直光源1发送光调节命令，光调节命令至少包括光强度信息；集中控制器7能够向驱动机构发送运动调节命令，运动调节命令至少包括转角或转速信息。
参见图2所示，分束元件2的本底不透光，其沿周向设置有多个透光区，准直光经过不同的透光区后形成数量不同的光束，投影出的图案为一个或多个光点，对应单颗流星或多颗流星，为形成预设数量的光点，集中控制器7可以控制分束元件2的旋转角度，使得准直光透过相应的透光区并分为相应数量的光束。根据光源的不同，分束元件2可以选用不同的光学元件。若准直光为准直激光，分束元件2的透光区为激光衍射元件；若准直光为准直白光，分束元件2的述透光区为按不同规则排列的小孔。上述两种实施方式都能满足实际投影要求。
参见图3所示，转角元件5为透明光学元件，其具有入光面与出光面，其中入光面为平面，出光面为凹凸不平的多棱面结构，多棱面结构类似于钻石的表面，光束经过转角元件5的不同位置后产生不同的角度偏转。当驱动装置驱使转角元件5转动时，光点也会进行运动，形成运动的流星或流星雨的效果。通过控制转角元件5的旋转速度和加速度，可形成不同速度的流星或流星雨。集中控制器7控制准直光源1的出光功率，可实现不同亮度的流星效果。
通过设置转角元件5和分束元件2的运动状态、以及准直光源1的出光功率，可产生光点个数（流星或流星雨颗数）、光点亮度、光点出现的位置和运动速度及方向的无穷多组合，从而实现流星或流星雨随机产生的视觉效果，效果较为丰富和逼真。
在本实施例中，驱动装置包括用于驱动分束元件2转动的第一电机3、用于驱动转角元件5转动的第二电机6，分束元件2和转角元件5能独立的转动。在其他的一些实施例中，驱动装置可以仅有一个电机，该电机通过传动装置将运动传递给分束元件2和转角元件5。
为了满足流星效果投影装置结构布置的要求，光路可以进行适当的调整。在本实施例中，分束元件2的旋转中心线和转角元件5的旋转中心线垂直，从分束元件2射出的光经反射镜4反射射入转角元件5上。在其他的一些实施例中，分束元件2的旋转中心线和转角元件5的旋转中心线也可以相互平行。分束元件2和转角元件5都为圆盘形，以节省空间并便于加工。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种流星效果投影装置，其特征在于：包括用于产生准直光的准直光源、以及都能够相对所述准直光源旋转设置的分束元件和转角元件，所述分束元件和转角元件沿所述准直光的传播方向依次设置，所述分束元件沿周向设置有多个能够将所述准直光分成若干按不同规则排列的光束的透光区，所述转角元件具有入光面与出光面，所述入光面为平面，所述出光面为凹凸不平的多棱面结构，所述准直光自所述入光面穿透至所述出光面，所述流星效果投影装置还包括用于驱使所述分束元件和转角元件转动的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述驱动装置包括用于驱动所述分束元件转动的第一电机、用于驱动所述转角元件转动的第二电机。
3.根据权利要求1所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述分束元件的旋转中心线和所述转角元件的旋转中心线垂直，从所述分束元件射出的光经反射镜反射射入所述转角元件上。
4.根据权利要求1所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述准直光为准直激光，所述分束元件的所述透光区为激光衍射元件。
5.根据权利要求1所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述准直光为准直白光，所述分束元件的所述透光区为按不同规则排列的小孔。
6.根据权利要求1所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述分束元件和所述转角元件都为圆盘形。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种流星效果投影装置，其特征在于：所述流星效果投影装置还包括集中控制器，所述准直光源和所述驱动装置都与所述集中控制器信号连接。
8.一种流星效果投影装置的控制方法，其特征在于：应用于如权利要求7所述的一种流星效果投影装置，所述控制方法包括：
所述集中控制器向所述准直光源发送光调节命令，所述光调节命令至少包括光强度信息；
所述集中控制器向所述驱动机构发送运动调节命令，所述运动调节命令至少包括转角或转速信息。
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