CN116951343B - 一种多光效智能发光装置和智能台灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多光效智能发光装置和智能台灯，该台灯包括支撑部件和多光效智能发光装置；多光效智能发光装置包括具有开口的照明灯罩，照明灯罩两内侧壁均相对设有供电端子；照明灯罩内转动设有可变滤光结构，可变滤光结构内设有发光单元和用于驱动可变滤光结构旋转的驱动件；可变滤光结构包括多个沿周向分布的滤光单元，滤光单元设有第一液腔，第一液腔填充有凝胶液体，凝胶液体内分散有对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，滤光单元两端设有能够与供电端子电性接触的第一电极；本发明能够产生独特的光影效果，丰富了台灯的功能，以满足使用者的不同使用需求，提高使用体验。

Description

一种多光效智能发光装置和智能台灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种多光效智能发光装置和一种智能台灯。

背景技术

现有台灯均是通过纯光学结构将LED光源反射出的光线进行反射或散射后从透光面射出，实现对特定区域进行照明，受限于LED光源发光灵活性，虽然现有提供了具有能够切换冷暖色调的台灯，但是这种台灯也是只能在冷暖光之间切换，功能还是比较单一。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种多光效智能发光装置和一种智能台灯。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

本发明第一方面提供了一种多光效智能发光装置，包括具有开口的照明灯罩，照明灯罩两内侧壁均相对设有供电端子；

照明灯罩内转动设有可变滤光结构，可变滤光结构内设有发光单元和用于驱动可变滤光结构旋转的驱动件；

可变滤光结构包括多个沿周向分布的滤光单元，多个滤光单元排列形成圆管形结构，滤光单元设有第一液腔，第一液腔填充有凝胶液体，凝胶液体内分散有对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，滤光单元两端设有能够与供电端子电性接触的第一电极。

本发明进一步地，同一第一液腔内的颜料颗粒的粒度大小不同且呈梯度设置，每个滤光单元的颜料颗粒的颜色不同。

本发明进一步地，所述凝胶液体为聚丙烯酰胺凝胶。

本发明进一步地，所述可变滤光结构包括两个相对设置的旋转件，其中一个所述旋转件与驱动件传动连接，所述滤光单元的两端对应固定连接在旋转件上。

本发明进一步地，所述滤光单元包括第一滤光壳体、固设于第一滤光壳体上的第二滤光壳体，所述第一滤光壳体与第二滤光壳体之间形成第一液腔，两个所述第一电极相对设置在第一液腔的两端，所述第一电极凸设有突伸出第二滤光壳体外的触点。

本发明进一步地，所述发光单元包括透明的发光壳体、设于发光壳体的灯板、活动设于发光壳体与灯板之间的密封罩；

所述密封罩与发光壳体之间形成有第二液腔，所述第二液腔填充有由透明的介质液体和对可见光具有吸收作用的溶质微粒共同混合组成的电泳液，所述密封罩、发光壳体之间相向设有透明电极板，所述灯板均布有多个能够贯穿密封罩后伸入第二液腔内的导柱，所述导柱设有LED灯珠。

本发明进一步地，所述发光单元还包括设于灯板顶部的柔性注液组件，所述柔性注液组件与第二液腔连通，所述柔性注液组件内填充有所述电泳液。

本发明进一步地，所述柔性注液组件包括具有第三液腔的注液本体、活动设于第三液腔内的活塞、固设于注液本体一端的推杆、连接在注液本体另一端的注液管，所述推杆的输出端与活塞活动套接，所述活塞与推杆的输出端之间还连接有弹簧，所述注液管的一端与第三液腔连通，所述注液管的另一端贯穿密封罩后伸入第二液腔内。

本发明第二方面提供了一种智能台灯，包括支撑部件以及设于支撑部件上的如上述所述的多光效智能发光装置。

本发明进一步地，所述支撑部件包括支撑座、一端固定连接在支撑座上的第一支撑杆、一端铰接在第一支撑杆另一端的第二支撑杆、一端铰接在第二支撑杆另一端的第三支撑杆，所述照明灯罩铰接在第三支撑杆的另一端。

本发明的有益效果为：本发明通过设置多个周向均布的滤光单元，且每个滤光单元内均设置能够对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，从而在第一电极通电产生电场时能够形成带状滤光层，对对应的色光过滤，从而产生独特的光影效果，丰富了台灯的功能，以满足使用者的不同使用需求，提高使用体验。

附图说明

图1是本发明的智能台灯的结构示意图；

图2是本发明的多光效智能发光装置的剖面示意图；

图3是本发明的可变滤光结构的结构示意图；

图4是本发明的滤光单元的分解示意图；

图5是本发明的发光单元的结构示意图；

图6是本发明的发光单元的剖面示意图；

图7是本发明的发光单元的分解示意图；

附图标记说明：100、支撑部件；101、支撑座；102、第一支撑杆；103、第二支撑杆；104、第三支撑杆；200、多光效智能发光装置；1、照明灯罩；2、第一供电端子；3、第二供电端子；4、可变滤光结构；41、滤光单元；411、第一滤光壳体；412、第二滤光壳体；413、第一液腔；414、第一电极；415、触点；42、旋转件；5、发光单元；51、发光壳体；52、灯板；521、导柱；523、LED灯珠；53、密封罩；54、第二液腔；55、透明电极板；56、柔性注液组件；561、注液本体；562、活塞；563、推杆；564、注液管；565、弹簧；57、第二电极；58、第三电极；6、驱动件；61、电机；62、齿轮；7、控制单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图7所示，本实施例的一种智能台灯，包括支撑部件100以及设于支撑部件100上的多光效智能发光装置200。

如图1所示，支撑部件100包括支撑座101、一端固定连接在支撑座101上的第一支撑杆102、一端铰接在第一支撑杆102另一端的第二支撑杆103、一端铰接在第二支撑杆103另一端的第三支撑杆104，多光效智能发光装置200铰接在第三支撑杆104的另一端。通过设置第一支撑杆102、第二支撑杆103、第三支撑杆104依次铰接在一起，从而便于调整多光效智能发光装置200的位置和照射方位，结构使用更为灵活。

如图2至图7所示，该多光效智能发光装置200包括照明灯罩1，照明灯罩1呈圆柱形结构，在照明灯罩1的底部设置用于出光的开口，照明灯罩1两内侧壁均相对设有第一供电端子2和第二供电端子3，第一供电端子2位于第二供电端子3的下方，第一供电端子2和第二供电端子3位于同一直径方向；

照明灯罩1内转动设有可变滤光结构4，可变滤光结构4包括多个沿周向分布的滤光单元41，滤光单元41的数量可以根据设计需要进行自由设置，如设置四个滤光单元41，四个滤光单元41排列形成圆管形结构，滤光单元41设有第一液腔413，第一液腔413填充有凝胶液体，凝胶液体为聚丙烯酰胺凝胶，凝胶液体内分散有对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，滤光单元41两端设有能够与第一供电端子2和第二供电端子3电性接触的第一电极414；同一第一液腔413内的颜料颗粒的粒度大小不同且呈梯度设置，每个滤光单元41的颜料颗粒的颜色不同；

可变滤光结构4内设有发光单元5和用于驱动可变滤光结构4旋转的驱动件6；可变滤光结构4内还设置有控制单元7，控制单元7固定在发光单元5上，控制单元7与第一供电端子2、第二供电端子3、驱动件6、发光单元5均电性连接；发光单元5、驱动件6位于多个滤光单元41形成的圆管形结构内，发光单元5的两端固定连接在照明灯罩1的两内侧壁上。

在实际使用时，控制单元7控制驱动件6工作，驱动件6驱动可变滤光结构4旋转，使得其中一个滤光单元41与开口位置对应并位于发光单元5的下方，此时该滤光单元41两端的第一电极414分别对应与第一供电端子2电性接触连通，控制单元7通过第一供电端子2向第一电极414施加电压，第一电极414之间产生第一电场，通过控制第一电场的强度和方向，使得该滤光单元41的第一液腔413内的颜料颗粒发生电泳，由于颜料颗粒的粒度呈梯度分布，粒度较大的颜料颗粒和粒度较小的颜料颗粒的移动速度存在差异，从而在第一液腔413内能够形成带状排列的滤光层，控制单元7控制发光单元5发出可见光，可见光照射到滤光层上时，滤光层将对应的色光过滤，在照射区形成互补色光的光斑，产生独特光影效果；如此，使用者可以根据各自需求，通过控制单元7控制可变滤光结构4旋转，使得对应的滤光单元41转动至与开口位置对应，从而得到所需的光影效果，也可通过控制单元7控制可变滤光结构4连续间歇转动，以达到所需的动态光影效果；如此丰富台灯的功能；

当对应的滤光单元41使用完成后，可在驱动件6的驱动下旋转至位于发光单元5的正上方，此时滤光单元41两端的第一电极414与对应的第二供电端子3电性接触连通，控制单元7通过第二供电端子3向第一电极414接通反向电压，使得带状滤光层分散，以进行下一次的滤光处理。

本实施例通过设置多个周向均布的滤光单元41，且每个滤光单元41内均设置能够对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，从而在第一电极414通电产生电场时能够形成带状滤光层，对对应的色光过滤，从而产生独特的光影效果，丰富了台灯的功能，以满足使用者的不同使用需求，提高使用体验。

如图2和图3所示，本实施例的一种智能台灯，在一些实施例中，可变滤光结构4包括两个相对设置的旋转件42，旋转件42为齿圈，其中一个旋转件42与驱动件6传动连接，滤光单元41的两端对应固定连接在旋转件42上；驱动件6包括电机61和齿轮62，电机61通过一安装架固定在发光单元5顶部，齿轮62连接在电机61的输出端，齿轮62与其中一个齿圈啮合，从而在电机61带动齿轮62转动时，齿轮62驱动齿圈转动，齿圈同步带动各个滤光单元41旋转，从而能够使各个滤光单元41均能够旋转至与开口位置对应，以产生不同的光影效果。

如图2至图4所示，本实施例的一种智能台灯，在一些实施例中，滤光单元41包括第一滤光壳体411、固定设置在第一滤光壳体411上的第二滤光壳体412，第二滤光壳体412的两端固定连接在齿圈上，第一滤光壳体411与第二滤光壳体412之间形成第一液腔413，两个第一电极414相对设置在第一液腔413的两端，第一电极414凸设有突伸出第二滤光壳体412外的触点415。实际使用时，齿圈通过第二滤光壳体412带动整个滤光单元41旋转，以调整滤光单元41的位置，以获得所需的光影效果；通过在第一电极414上设置触点415，以便第一电极414通过触点415与第一供电端子2和第二供电端子3进行电性接触导通，从而在第一电极414之间产生电场作用在颜料颗粒上。

如图2、图5至图7所示，本实施例的一种智能台灯，在一些实施例中，发光单元5包括透明的发光壳体51、固定在发光壳体51顶部的灯板52、活动设置在发光壳体51与灯板52之间的密封罩53；

密封罩53与发光壳体51之间形成有第二液腔54，第二液腔54填充有由透明的介质液体和对可见光具有吸收作用的溶质微粒共同混合组成的电泳液，介质液体为丙三醇或硅油，介质液体内均匀分散有大量对可见光具有吸收作用的溶质微粒，溶质微粒为氧化铁、三氧化二铝等金属氧化物，溶质微粒在介质液体中可以稳定分散，且分散后呈现一定的电性；密封罩53、发光壳体51之间相向设有透明电极板55，透明电极板55为石墨烯薄膜或纳米金属网格，灯板52均布有多个能够贯穿密封罩53后伸入第二液腔54内的导柱521，通过设置多个导柱521，能够对密封罩53的移动进行限位导向，导柱521的自由端部设置有LED灯珠523。

如图2、图5至图7所示，本实施例中，发光单元5还包括设置在灯板52顶部的柔性注液组件56，柔性注液组件56与第二液腔54连通，柔性注液组件56内填充有与第二液腔54内的电泳液相同的电泳液。

实际使用时，使用者将发光装置调整至工作位置，LED灯珠523在控制单元7的控制下发出可见光，此时由于可见光透过电泳液后会被溶质微粒吸收一部分，因此从发光壳体51底部射出至滤光单元41上的可见光强度会有一定程度的减弱；

当需要增强可见光强度时，控制单元7控制柔性注液组件56向第二液腔54内注入电泳液，使得密封罩53上移至最高点，随后控制单元7对上下两侧的透明电极板55施加电压，使得第二液腔54在上下方向上形成第二电场，电泳液中的溶质微粒在第二电场的电场力作用下向上方的透明电极板55附近移动聚集，当所有溶质微粒都移动至LED灯珠523的上方时，溶质微粒不再对经过第二液腔54的可见光产生吸收作用，LED灯珠523发出的可见光全部经由发光壳体51底部射出，此时发光单元5发出的可见光强度最强；如此通过控制第二电场的电场力大小，从而可以控制射出的可见光强度；

当第二电场的方向保持且强度最大时，此时第二液腔54内所有溶质微粒在电场力作用下向上聚集，使得上方的透明电极板55附近的电泳液内溶质微粒的浓度达到极大值，形成第一液层；此时，控制单元7控制柔性注液组件56将第二液腔54内的电泳液吸入，使得密封罩53向下移动至下止点，此时LED灯珠523位于第一液层上方，其发出的可见光大部分被溶质微粒吸收，其余未被吸收的可见光透过第一液层从发光壳体51底部射出，此时发光单元5的可见光强度最弱；

由于电泳过程中，溶质微粒在电泳液中的运动速度取决于溶质微粒所带的电荷量以及溶质微粒的形状，而第二液腔54内的溶质微粒之间必然存在电荷量和形状差异，进而使得溶质微粒在同一电场条件下的电泳液中的运动速度不一致，如此利用溶质微粒运动速度不一致这种现象，通过控制两侧透明电极的产生一定频率交替变化的第二电场，可以使得溶质微粒在电泳液中聚集，并在第二液腔54中形成一定厚度的第二液层，通过控制该交替变化的第二电场强度，即可对第二液层的厚度进行控制，由于第二液层内的溶质微粒的浓度与第二液层的厚度成正比，因此可以获得预期浓度的第二液层，从而控制第二液层对可见光的吸收量，实现对射出的可见光的强度调节。

本实施例中，在发光壳体51的前后侧壁相对设置有第二电极57，发光壳体51的左右侧壁相向设置有第三电极58。当需要对照射区内某个位置区域进行屏蔽时，控制单元7控制第二电极57和第三电极58通电，使得第二电极57之间形成第三电场，第三电极58之间形成第四电场，如此控制第三电场、第四电场的交变频率和电场强度大小，使得溶质微粒在第二液腔54内形成一定厚度的第三液层，由于第三液层在第二液层的基础上，有效体积在水平方向上进一步受到压缩，使得溶质微粒的密度最大，可以对与第三液层正对的LED灯珠523发出的可见光进行完全吸收，使得与第三液层对应的照射区域被屏蔽，形成照射阴影；可通过控制第三电场、第四电场的交变频率，即可控制第三液层的聚集位置，从而实现屏蔽照射位置。

本实施例通过在发光单元5内设置填充有由透明的介质液体和对可见光具有吸收作用的溶质微粒共同混合组成的电泳液，并在发光壳体51的上下侧壁设置透明电极板55，在发光壳体51的左右侧壁、前后侧壁相对设置第二电极57和第三电极58，从而实现台灯的发光强度调节，以及能够屏蔽某一照射位置，形成照射阴影，进一步丰富台灯的功能。

如图6所示，本实施例的一种智能台灯，在一些实施例中，柔性注液组件56包括具有第三液腔的注液本体561、活动设于第三液腔内的活塞562、固设于注液本体561一端的推杆563、连接在注液本体561另一端的注液管564，推杆563的输出端与活塞562活动套接，活塞562与推杆563的输出端之间还连接有弹簧565，注液管564的一端与第三液腔连通，注液管564的另一端贯穿密封罩53后伸入第二液腔54内。本实施例通过设置推杆563克服弹簧565的弹力，从而带动活塞562移动，以改变第三液腔的有效体积，通过在活塞562与推杆563的输出端之间设置弹簧565，以使得第三液腔具有缓冲，注液管564将第三液腔和第二液腔54之间连通，以便电泳液在两者之间流动，通过设置推杆563，利用推杆563推动活塞562移动，从而联动密封罩53移动。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多光效智能发光装置，其特征在于，包括具有开口的照明灯罩，所述照明灯罩两内侧壁均相对设有供电端子；

所述照明灯罩内转动设有可变滤光结构，所述可变滤光结构内设有发光单元和用于驱动可变滤光结构旋转的驱动件；

所述可变滤光结构包括多个沿周向分布的滤光单元，多个所述滤光单元排列形成圆管形结构，所述滤光单元设有第一液腔，所述第一液腔填充有凝胶液体，所述凝胶液体内分散有对特定颜色光具有吸收作用的颜料颗粒，所述滤光单元两端设有能够与供电端子电性接触的第一电极；

同一所述第一液腔内的颜料颗粒的粒度大小不同且呈梯度设置，每个所述滤光单元的颜料颗粒的颜色不同；

所述发光单元包括透明的发光壳体、设于发光壳体的灯板、活动设于发光壳体与灯板之间的密封罩；

所述密封罩与发光壳体之间形成有第二液腔，所述第二液腔填充有由透明的介质液体和对可见光具有吸收作用的溶质微粒共同混合组成的电泳液，所述密封罩、发光壳体之间相向设有透明电极板，所述灯板均布有多个能够贯穿密封罩后伸入第二液腔内的导柱，所述导柱设有LED灯珠；

所述发光单元还包括设于灯板顶部的柔性注液组件，所述柔性注液组件与第二液腔连通，所述柔性注液组件内填充有所述电泳液；

所述柔性注液组件包括具有第三液腔的注液本体、活动设于第三液腔内的活塞、固设于注液本体一端的推杆、连接在注液本体另一端的注液管，所述推杆的输出端与活塞活动套接，所述活塞与推杆的输出端之间还连接有弹簧，所述注液管的一端与第三液腔连通，所述注液管的另一端贯穿密封罩后伸入第二液腔内。

2.根据权利要求1所述的一种多光效智能发光装置，其特征在于，所述凝胶液体为聚丙烯酰胺凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种多光效智能发光装置，其特征在于，所述可变滤光结构包括两个相对设置的旋转件，其中一个所述旋转件与驱动件传动连接，所述滤光单元的两端对应固定连接在旋转件上。

4.根据权利要求3所述的一种多光效智能发光装置，其特征在于，所述滤光单元包括第一滤光壳体、固设于第一滤光壳体上的第二滤光壳体，所述第一滤光壳体与第二滤光壳体之间形成第一液腔，两个所述第一电极相对设置在第一液腔的两端，所述第一电极凸设有突伸出第二滤光壳体外的触点。

5.一种智能台灯，其特征在于，包括支撑部件以及设于支撑部件上的如权利要求1至4任一项所述的多光效智能发光装置。

6.根据权利要求5所述的一种智能台灯，其特征在于，所述支撑部件包括支撑座、一端固定连接在支撑座上的第一支撑杆、一端铰接在第一支撑杆另一端的第二支撑杆、一端铰接在第二支撑杆另一端的第三支撑杆，所述照明灯罩铰接在第三支撑杆的另一端。