CN112254101A - 一种火焰灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装饰设备技术领域，其目的在于提供一种火焰灯。所采用的技术方案是：一种火焰灯，包括灯罩、设置在灯罩内的透镜组件及设置在灯罩底部的灯座；所述透镜组件设置在灯罩的下部，所述透镜组件包括由下至上依次设置的第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜；所述灯座内设置有灯珠组件，所述灯珠组件朝向透镜组件设置，所述灯珠组件包括多个灯珠。本发明观感丰富，装饰效果佳，具体地，灯光依次通过第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜的折射作用，照射在灯罩的不同位置，进而使得灯罩上的影像呈现不同的明暗条纹，观感更为丰富，避免单一的射灯照射出现的观感较差的问题，同时具备较佳的装饰效果。

Description

一种火焰灯
技术领域
本发明属于装饰设备技术领域，具体涉及一种火焰灯。
背景技术
随着技术的发展，灯具的应用场合也越来越多，路灯及庭院灯等各种泛光灯的照明，可使得广场及庭院等地方更加生动活泼，灯具不同的色调可为周围环境带来不一样的渲染效果。除了照明效果以外，一些灯具也兼有装饰效果，然而，现有技术中的灯具通常设置为单一光源，且光源为单一的射灯，或为设置在灯罩内的射灯，观感较为单一，装饰效果不佳。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本发明提供了一种火焰灯。
本发明所采用的技术方案为：
一种火焰灯，包括灯罩、设置在灯罩内的透镜组件及设置在灯罩底部的灯座；所述透镜组件设置在灯罩的下部，所述透镜组件包括由下至上依次设置的第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜；所述灯座内设置有灯珠组件，所述灯珠组件朝向透镜组件设置，所述灯珠组件包括多个灯珠。
优选地，所述灯珠组件还包括设置在灯座内的灯板，多个灯珠均设置在灯板的顶部；
所述第一双凸透镜的近物侧半孔径高为12-14mm、远物侧半孔径高为13-15mm，所述第一双凸透镜的近物侧面型为非球面，所述第一双凸透镜近物侧面型的二次曲面系数为-0.461、四次项系数为-6.522E-06、六次项系数为-1.508E-07、八次项系数为-1.284E-09、十次项系数为7.003E-12，所述第一双凸透镜的远物侧面型为球面；
所述第二双凸透镜的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为16-18mm，所述第二双凸透镜的近物侧面型为球面，所述第二双凸透镜的远物侧面型为非球面，所述第二双凸透镜远物侧面型的二次曲面系数为4.519、四次项系数为-2.764E-04、六次项系数为9.325E-07、八次项系数为-1.578E-09、十次项系数为-5.357E-14；
所述月凹透镜的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为15-16mm，所述月凹透镜的近物侧面型为非球面，所述月凹透镜近物侧面型的二次曲面系数为-8.702、四次项系数为-3.018E-05、六次项系数为-2.270E-08、八次项系数为-1.411E-09、十次项系数为4.555E-12，所述月凹透镜的远物侧面型为球面；
所述灯板与第一双凸透镜之间的空气间隔为19-21mm，所述第一双凸透镜和第二双凸透镜之间的空气间隔为3-5mm，所述第二双凸透镜和月凹透镜之间的空气间隔为0.2-0.4mm。
优选地，所述第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜的材料为PMMA和/或PC。
优选地，所述火焰灯还包括电源模块、控制模块和驱动模块，所述控制模块与驱动模块电连接，所述控制模块和驱动模块均与电源模块电连接；
所述控制模块，用于向驱动模块发送时序信号；
所述驱动模块，用于接收由控制模块发送的时序信号，然后按照接收的时序驱动灯珠组件内的多个灯珠点亮和/或熄灭；
所述电源模块，用于向控制模块、驱动模块和灯珠组件提供电力支持。
进一步优选地，所述电源模块包括充电电池、充电接口和电池保护模块，所述充电接口和电池保护模块分别均与充电电池的两极电连接，所述充电电池的输出极为电源模块的输出极。
进一步优选地，所述电源模块还包括稳压模块，所述稳压模块的输入极与充电电池的输出极电连接，所述稳压模块的输出极为电源模块的输出极。
优选地，所述灯罩的内径由靠近灯座的一端向远离灯座的一端逐渐减小。
优选地，所述灯座包括筒体和底板，所述底板设置在筒体的底部，所述底板的中部向上突起。
优选地，所述灯罩内还设置有镜筒，所述第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜均卡设在镜筒内。
进一步优选地，所述镜筒的底部环绕设置有第一安装环，所述灯罩的底部环绕设置有第二安装环，所述第一安装环位于第二安装环的底部，所述第一安装环和第二安装环可拆卸连接。
本发明的有益效果为：观感丰富，装饰效果佳。具体地，本发明在实施过程中，灯珠点亮时，灯珠发射的光可依次穿过第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜，最终照射在灯罩上，灯珠发射的光穿过透镜组件时的光学成像图如图所示，灯光依次通过第一双凸透镜、第二双凸透镜和月凹透镜的折射作用，照射在灯罩的不同位置，进而使得灯罩上的影像呈现不同的明暗条纹，观感更为丰富，避免单一的射灯照射出现的观感较差的问题，同时具备较佳的装饰效果。
附图说明
图1是本发明中火焰灯的剖视图；
图2是图1所示结构中灯珠发射的光穿过透镜组件时的光学成像图；
图3是本发明中控制模块的电路原理图；
图4是本发明中驱动模块的电路原理图；
图5是本发明中多个灯珠的电路原理图；
图6是本发明中烧录接口的电路原理图；
图7是本发明中充电接口和电池保护模块的电路原理图；
图8是本发明中稳压模块的电路原理图。
图中：1-灯罩；2-灯座；21-；22-；3-第一双凸透镜；4-第二双凸透镜；5-月凹透镜；6-灯珠；7-灯板；8-镜筒；9-第一安装环；10-第二安装环。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”、“侧面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
本实施例提供一种火焰灯，如图1所示，包括灯罩1、设置在灯罩1内的透镜组件及设置在灯罩1底部的灯座2；透镜组件设置在灯罩1的下部，透镜组件包括由下至上依次设置的第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5；灯座2内设置有灯珠组件，灯珠组件朝向透镜组件设置，灯珠组件包括多个灯珠6。
本实施例的观感丰富，装饰效果佳。具体地，本实施例在实施过程中，灯珠点亮时，灯珠发射的光可依次穿过第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5，最终照射在灯罩1上，灯珠发射的光穿过透镜组件时的光学成像图如图2所示，灯光依次通过第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5的折射作用，照射在灯罩1的不同位置，进而使得灯罩1上的影像呈现不同的明暗条纹，观感更为丰富，避免单一的射灯照射出现的观感较差的问题，同时具备较佳的装饰效果。
本实施例中，灯珠组件还包括设置在灯座2内的灯板7，多个灯珠6均设置在灯板7的顶部，多个灯珠6均匀布设在灯板7上；
第一双凸透镜3的近物侧半孔径高为12-14mm、远物侧半孔径高为13-15mm，第一双凸透镜3的近物侧面型为非球面，第一双凸透镜3近物侧面型的二次曲面系数为-0.461、四次项系数为-6.522E-06、六次项系数为-1.508E-07、八次项系数为-1.284E-09、十次项系数为7.003E-12，第一双凸透镜3的远物侧面型为球面；
第二双凸透镜4的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为16-18mm，第二双凸透镜4的近物侧面型为球面，第二双凸透镜4的远物侧面型为非球面，第二双凸透镜4远物侧面型的二次曲面系数为4.519、四次项系数为-2.764E-04、六次项系数为9.325E-07、八次项系数为-1.578E-09、十次项系数为-5.357E-14；
月凹透镜5的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为15-16mm，月凹透镜5的近物侧面型为非球面，月凹透镜5近物侧面型的二次曲面系数为-8.702、四次项系数为-3.018E-05、六次项系数为-2.270E-08、八次项系数为-1.411E-09、十次项系数为4.555E-12，月凹透镜5的远物侧面型为球面；
灯板7与第一双凸透镜3之间的空气间隔为19-21mm，第一双凸透镜3和第二双凸透镜4之间的空气间隔为3-5mm，第二双凸透镜4和月凹透镜5之间的空气间隔为0.2-0.4mm。
具体地，第一双凸透镜3的近物侧中心厚度为8.065mm、远物侧中心厚度为1.07mm、近物侧半孔径高为13mm、远物侧半孔径高为13.819mm，第一双凸透镜3的近物侧面型为非球面，第一双凸透镜3近物侧面型的二次曲面系数为-0.461、四次项系数为-6.522E-06、六次项系数为-1.508E-07、八次项系数为-1.284E-09、十次项系数为7.003E-12，第一双凸透镜3的远物侧面型为球面；
第二双凸透镜4的近物侧中心厚度为8mm、远物侧中心厚度为0.293mm、近物侧半孔径高为16.346mm、远物侧半孔径高为16.673mm，第二双凸透镜4的近物侧面型为球面，第二双凸透镜4的远物侧面型为非球面，第二双凸透镜4远物侧面型的二次曲面系数为4.519、四次项系数为-2.764E-04、六次项系数为9.325E-07、八次项系数为-1.578E-09、十次项系数为-5.357E-14；
月凹透镜5的近物侧中心厚度为5.672mm、近物侧半孔径高为16.267mm、远物侧半孔径高为15.948mm，月凹透镜5的近物侧面型为非球面，月凹透镜5近物侧面型的二次曲面系数为-8.702、四次项系数为-3.018E-05、六次项系数为-2.270E-08、八次项系数为-1.411E-09、十次项系数为4.555E-12，月凹透镜5的远物侧面型为球面；
灯板7与第一双凸透镜3之间的空气间隔为20mm，第一双凸透镜3和第二双凸透镜4之间的空气间隔为3.613mm，第二双凸透镜4和月凹透镜5之间的空气间隔为0.293mm。
应当理解的是，第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5中的非球面表达式为：
Figure BDA0002738233810000071
其中，z是光轴传播方向距离，c是透镜的表面曲率(即，曲率半径的倒数)，h是表面矢高(即，边缘厚度)，K是二次曲面系数，a4是四次项系数，a6是六次项系数，a8是八次项系数，a10是十次项系数。
第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5的各项数据如下表1和表2所示，其中，表1中曲率半径、中心厚度和半孔径高、边缘厚度及通关口径的单位为mm：
Figure BDA0002738233810000072
表1
Figure BDA0002738233810000081
表2
应当理解的是，透镜序号为3的透镜指代第一双凸透镜3，透镜序号为4的透镜指代第二双凸透镜4，透镜序号为5的透镜指代月凹透镜5。
本实施例中，第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5的材料为PMMA和/或PC。PMM(Apolymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)是一种高分子聚合物，又称做压克力、亚克力Acrylic或有机玻璃，其具有高透明度、低价格及易于机械加工等优点，是平常经常使用的玻璃替代材料；PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)是一种强韧的热塑性树脂，具备抗冲击性强、强度和韧性大及使用寿命长等优势。
本实施例中，如图3至5所示，火焰灯还包括电源模块、控制模块和驱动模块，控制模块与驱动模块电连接，控制模块和驱动模块均与电源模块电连接；
控制模块，用于向驱动模块发送时序信号；
驱动模块，用于接收由控制模块发送的时序信号，然后按照接收的时序驱动灯珠组件内的多个灯珠6点亮和/或熄灭，以使灯罩1上呈现火焰的观感；
电源模块，用于向控制模块、驱动模块和灯珠组件提供电力支持。
多个灯珠6可在驱动模块的驱动下，以一定的时序进行亮灭和闪烁，由此使得在火焰灯在灯罩1外部侧向360度均形成火焰在各个方向跳跃的效果，靠光源本身的发光来形成动态的火焰效果，避免了使用风机、丝带等装置来达到的装置效果，以达到无噪音、降低功耗、并适用于室内外使用的目的。
本实施例中，控制模块采用型号为STM32F030K6T6的控制芯片U3实现，其集成了高性能ARM Cortex-M0 32位RISC内核，运行频率48MHz，高速内嵌内存(高达256kb闪存和高达32kb SRAM)，以及一个增强型外设和输入输出范围。所有设备均提供标准通讯接口(高达两个I2C，高达两个SPI和高达六个USART)，一个12位模数转换器，7个通用16位计时器和一个高级控制的PWM计时器。一整套省电模式，允许设计低功率应用。
本实施例中，驱动模块采用三极管组实现，三极管的基极与控制模块电连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极与灯珠6的阴极电连接，灯珠6的阳极与电源模块的输出极电连接。
应当理解的是，如图6所示，火焰灯还包括烧录接口SWD1，烧录接口SWD1与控制模块电连接，用户可通过烧录接口SWD1向控制模块内烧录驱动程序。
如图7所示，电源模块包括充电电池、充电接口P1和电池保护模块，充电接口P1和电池保护模块分别均与充电电池的两极电连接，充电电池的输出极为电源模块的输出极。
电池保护模块，用于在充电电池的充电电流或放电电流过大时，停止对充电电池进行充电或放电。
本实施例中，电池保护模块采用型号为DW03的二合一锂电保护芯片实现，该型号的电池保护模块包括了先进的功率MOSFET、高精度的电压检测电路和延时电路，具有非常小的SOT23-5的封装，非常适合应用于空间限制得非常小的可充电电池组应用；同时，其具有过充，过放，过流，短路等所有的电池所需要保护功能，并且工作时功耗非常低；其适用于一切需要锂离子或锂聚合物可充电电池长时间供电的各种信息产品的应用场合，应用范围广。
如图8所示，电源模块还包括稳压模块，稳压模块的输入极与充电电池的输出极电连接，稳压模块的输出极为电源模块的输出极。稳压模块可起到对输入控制模块、驱动模块和灯珠组件的电源的稳压作用，避免控制模块、驱动模块和灯珠组件的损坏，利于提升电路的使用寿命。
本实施例中，灯罩1的内径由靠近灯座2的一端向远离灯座2的一端逐渐减小，以避免上部灯光过暗的问题。
本实施例中，灯座2包括筒体21和底板22，底板22设置在筒体21的底部，底板22的中部向上突起。
本实施例中，灯罩1内还设置有镜筒8，第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5均卡设在镜筒8内。需要说明的是，第一双凸透镜3、第二双凸透镜4和月凹透镜5也可直接卡设在灯罩1内，镜筒8的设置，可实现透镜组件的装配，进而便于实现透镜组件与灯罩1之间的装配。
本实施例中，镜筒8包括第一镜筒和第二镜筒，第一镜筒和第二镜筒的横截面均为半环形，第一镜筒和第二镜筒相互扣合设置。
本实施例中，镜筒8的底部环绕设置有第一安装环9，灯罩1的底部环绕设置有第二安装环10，第一安装环9位于第二安装环10的底部，第一安装环9和第二安装环10通过螺栓连接件实现可拆卸连接。需要说明的是，第一安装环9和第二安装环10的设置，便于实现镜筒8和灯罩1之间的装配。
第一安装环9和第二安装环10的外壁均与灯座2的内壁连接。应当理解的是，第一安装环9和第二安装环10可以但不仅限于采用螺纹连接、卡扣连接等方式与灯座2连接，由此便于实现灯罩1、镜筒9与灯座2之间的装配。
以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种火焰灯，其特征在于：包括灯罩(1)、设置在灯罩(1)内的透镜组件及设置在灯罩(1)底部的灯座(2)；所述透镜组件设置在灯罩(1)的下部，所述透镜组件包括由下至上依次设置的第一双凸透镜(3)、第二双凸透镜(4)和月凹透镜(5)；所述灯座(2)内设置有灯珠组件，所述灯珠组件朝向透镜组件设置，所述灯珠组件包括多个灯珠(6)。
2.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述灯珠组件还包括设置在灯座(2)内的灯板(7)，多个灯珠(6)均设置在灯板(7)的顶部；
所述第一双凸透镜(3)的近物侧半孔径高为12-14mm、远物侧半孔径高为13-15mm，所述第一双凸透镜(3)的近物侧面型为非球面，所述第一双凸透镜(3)近物侧面型的二次曲面系数为-0.461、四次项系数为-6.522E-06、六次项系数为-1.508E-07、八次项系数为-1.284E-09、十次项系数为7.003E-12，所述第一双凸透镜(3)的远物侧面型为球面；
所述第二双凸透镜(4)的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为16-18mm，所述第二双凸透镜(4)的近物侧面型为球面，所述第二双凸透镜(4)的远物侧面型为非球面，所述第二双凸透镜(4)远物侧面型的二次曲面系数为4.519、四次项系数为-2.764E-04、六次项系数为9.325E-07、八次项系数为-1.578E-09、十次项系数为-5.357E-14；
所述月凹透镜(5)的近物侧半孔径高为15-17mm、远物侧半孔径高为15-16mm，所述月凹透镜(5)的近物侧面型为非球面，所述月凹透镜(5)近物侧面型的二次曲面系数为-8.702、四次项系数为-3.018E-05、六次项系数为-2.270E-08、八次项系数为-1.411E-09、十次项系数为4.555E-12，所述月凹透镜(5)的远物侧面型为球面；
所述灯板(7)与第一双凸透镜(3)之间的空气间隔为19-21mm，所述第一双凸透镜(3)和第二双凸透镜(4)之间的空气间隔为3-5mm，所述第二双凸透镜(4)和月凹透镜(5)之间的空气间隔为0.2-0.4mm。
3.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述第一双凸透镜(3)、第二双凸透镜(4)和月凹透镜(5)的材料为PMMA和/或PC。
4.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述火焰灯还包括电源模块、控制模块和驱动模块，所述控制模块与驱动模块电连接，所述控制模块和驱动模块均与电源模块电连接；
所述控制模块，用于向驱动模块发送时序信号；
所述驱动模块，用于接收由控制模块发送的时序信号，然后按照接收的时序驱动灯珠组件内的多个灯珠(6)点亮和/或熄灭；
所述电源模块，用于向控制模块、驱动模块和灯珠组件提供电力支持。
5.根据权利要求4所述的一种火焰灯，其特征在于：所述电源模块包括充电电池、充电接口(P1)和电池保护模块，所述充电接口(P1)和电池保护模块分别均与充电电池的两极电连接，所述充电电池的输出极为电源模块的输出极。
6.根据权利要求5所述的一种火焰灯，其特征在于：所述电源模块还包括稳压模块，所述稳压模块的输入极与充电电池的输出极电连接，所述稳压模块的输出极为电源模块的输出极。
7.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述灯罩(1)的内径由靠近灯座(2)的一端向远离灯座(2)的一端逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述灯座(2)包括筒体(21)和底板(22)，所述底板(22)设置在筒体(21)的底部，所述底板(22)的中部向上突起。
9.根据权利要求1所述的一种火焰灯，其特征在于：所述灯罩(1)内还设置有镜筒(8)，所述第一双凸透镜(3)、第二双凸透镜(4)和月凹透镜(5)均卡设在镜筒(8)内。
10.根据权利要求9所述的一种火焰灯，其特征在于：所述镜筒(8)的底部环绕设置有第一安装环(9)，所述灯罩(1)的底部环绕设置有第二安装环(10)，所述第一安装环(9)位于第二安装环(10)的底部，所述第一安装环(9)和第二安装环(10)可拆卸连接。
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