CN2030687U - 可变化的彩色亮线图案多用途灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变化的彩色亮线图案多用途灯具。灯的外壳是由无色透明材料制做的，内壁有特定的垄沟，灯内有多个彩灯，各个彩灯按一定关系连到各个控制端，利用不同线条亮暗的变化，可看到很多幅彩色亮线图案；替换不同外壳可得到不同的基本图案；使外壳和彩灯之间有相对运动，可看到亮线变形、运动的图案。这种灯可以有各种结构、形状和大小，可用于各种场合。

Description

本实用新型涉及一种能看到彩色亮线图案且图案可变化的灯具。

目前的装饰灯种类很多，但大部分都是用外部造型的美或色彩效果来装饰房间，在灯具表面形成亮线图案的装饰灯很少。音乐控制灯近几十年有了很大的发展，能形成一定图案的灯具逐渐增加，如美国3，949，350；4，164，823专利和欧洲44，034，215专利，这些灯具的图案比较单调，变化少，或光源利用率低等。

本实用新型的目的是提供一种有不同结构、形状和大小，可得到不变换，变换几十、几十万，甚至无数幅彩色亮线图案或运动的图案视觉效应图案），有多种用途的灯具。

本实用新型是这样实现的：我们知道经过凸（或凹）透镜折射的光线进入眼睛后，看到的就向透镜里有一个亮点；把多个等宽的细条形凸（或凹）透镜并排在一起，在透镜后面的彩灯发出的光线，经过各个方向折射，一部分光线汇集到眼睛，使人看到各个透镜里的亮点连成一条垂直于透镜的直亮线；如果把两头不等宽的细条形凸（或凹）透镜并排成扇形，看到的就是一条近似垂直于透镜的弧亮线。把这些亮点和亮线对应的透镜组和彩灯按各种方式排布连接起来，就可做出有各种彩色亮点、亮线图案的灯具。这些亮点和亮线是眼睛看到的，不是实际存在的，因此由它们构成的图案是一种视觉效应图案。我们还知道数字显示器的7个小线段可变换出各种字符，那么使灯具的基本图案由多根线条组成。利用不同线条的亮暗就可换出多幅图案。使彩灯和与之对应的透镜组有相对运动，就可看到亮线条变形，运动的图案。下面结合符图列举的四种不同结构和大小的灯具，对本实用新型做进一步详细的描述。

图1是外壳横断垄沟剖面的放大示意图。（a）是垄为弧形凸起，沟为两个弧交点的外壳；（b）是沟为弧形凹陷，垄为两个弧交点的外壳；（c）是垄为弧形凸起，沟为弧形凹陷的外壳。

图2是灯具的原理示意图。

图3（a）是小型灯具的纵向剖视示意图；（b）是大型灯具的纵向剖视示意图；（c）是卷筒式灯具的纵向剖视示意图；（d）是有水上日出图案灯具的纵向剖视示意图。

图4（a）是一种小型灯具的基本亮线图案和垄沟排布示意图；（b）是6个图（a）这种图案并排在一起可变换出的几幅图案；（c）是圆弧形亮线段构成的一种基本图案；（d）是有水上日出图案的灯具外壳上的垄沟排布示意图。

本实用新型这种灯具可以有多种结构，不管这种灯的结构如何变化它正面的外壳（1）都是由无色透明材料如玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯聚丙烯、醋酸纤维塑料、有机玻璃等制做的，其特征是它的外壁是光滑面，正面内壁有按与图案亮线（3）近似垂直规律排列的垄沟（4）。垄沟（4）可以有3种横剖面如图1所示。有亮点图案的灯具外壳（1）的内壁还要有球冠形凸起（或凹陷），这些垄沟（4）凸（或凹）形球冠与外光滑面一起形成的。就是排在一起的很多个细条形和圆形的凸（或凹）透镜。这种灯具的原理如图2所示，灯具内每个彩灯（2）按装在从正面看都对应亮线段（3）的中心，并和外壳（1）有一段距离的位置，在亮线段（3）可变色时，两或叁个彩灯对应亮线段的中心，按亮线（3）的方向排列。当灯具内各个彩灯（2）发亮时，经过各个垄沟（4）向各个方向折射汇集到眼睛（5）的光线各自都成为一条亮线（3），这些亮线（3）总合成一幅彩色亮线图案。外壳（1）上的垄沟（4）越细密，经过它折射后看到的亮线（3）的连续性越好；彩灯（2）和外壳（1）之间的距离越长，垄沟（4）的宽度之比越小，看到的亮线（3）就越长；彩灯（2）的灯丝在各个垄沟（4）纵向的投影越长，相应的亮点（3）就越宽；彩灯（2）越亮，亮线（3）就越亮。由于亮线（3）的长短、宽窄、亮暗都可调，所以灯具的图案可大可小。当彩灯（2）和外壳（1）之间有相对运动时，亮线就会跟着变形、运动。只要彩灯（2）发出的光线，能经过外壳（1）上的多个垄沟（4）折射，而使一部分光线汇入眼睛（5），人们就会看到彩色亮线（3）构成的图案。由于实现这一点的方法很多，所以这种灯具可以有各种结构、形状和大小例如：在不同要求的彩灯周围，按装上由不同表面构成的多面反光器使人们看到来自直射光和反射光的层次不同的亮线组成的图案。为了避免线条（3）过亮刺眼，应选择低功率的灯泡做彩灯（2），如果还过亮所加的电压就应在彩灯额定电压之下适当的值上。这种灯具观看的位置不同，彩灯（2），外壳（1）上垄沟（4）和眼睛（5）的对应位置也就不同，相应亮线段（3）就会移位、变形，从而组成的图案也将不同。这就使得彩此灯更奇特，同时又要求按装时要尽量正对着观看者。下面分别介绍四种不同结构的灯具。

一、小型灯具，这种灯图案较小，线条（3）较细。彩灯（2）可选用涂透明颜料的手电灯泡、指示灯、节日彩灯串灯泡等小灯泡及发光二极管塑料光导纤维等。图3（a）是一种小型灯具，它由外壳（1）彩灯装配板（6）、彩灯（2）、引线（8）、控制插座（10）及后盖（7）等组成。它的基本亮线图案及外壳（1）上的垄沟（4）的排布如图4（a）所示。当灯体很大时（如多个图4（a）所示的图案排在一起时），外壳（1），彩灯装配板（6）及后盖（7）都可以由多块拼接，在接头顶角处要有连接它们的固定架，四周要有框架等图3（a）灯具的外型尺寸是高270毫米，宽200毫米，厚80毫米灯丝与外壳的距离约45毫米。外壳（1）选用聚苯乙烯塑料，正面壁厚25毫米，侧面壁厚3毫米。垄沟宽依排布位置在0.9至1.8毫米之间，垄高在0.3毫米至0.6毫米之间。垄沟截面选用图图1（c）形。彩灯装配板（6）选用2毫米厚的聚氯乙烯的塑料板，它与外壳（1）的距离为55毫米，装配板（6）上按对应外壳（1）上可看到各个亮线段中心的位置，有48个带螺纹的孔，涂有透明颜料的手电灯泡就拧入这些孔内，再按控制的要求，把引线（8）焊到到彩灯（2）和控制插座（10）的接线端上，后盖（7）可用纤维板制做。

二、大型灯具，大型灯具的图案较大，线条较宽，可用涂透明颜料的低功率白炽灯做彩灯。图3（b）是大型灯具的结构示意图。它由正面外壳（1）侧壁（11）、彩灯（2）、支架（9）、后盖（7）、控制插座（或开关组）（10）等组成。彩灯（2）的灯座可直接固定在木板（或厚纤维板、五合板）等制做的后盖（7）上。这种灯的图案面积可以做得很大，这时外壳（1），后盖（7）可由多块拼接，接头处有连接它们的固定支架（9）。小图案灯具可以不用固定架（9）。灯丝到正面外壳（1）的距离，视亮线段需要的长度可在50至200毫米之间。这种灯关键部分是外壳（1），生产厂可制做出多种1或2毫米厚的聚氯乙烯薄板形外壳（1）出售，每种外壳（1）能折射出一种基本图案。由用户按自己对灯具的大小，形状和图案的要求选购外壳（1），再按外壳（1）对彩灯（2）位置的要求，配上灯箱现场按装成灯具。

三、正面外壳可替换或外壳（1）和彩灯（2）之间有各种相对运动的灯具。这种灯具通过手动或各种物理、机械之法，使外壳（1）一个一个替换或移动替换，或使外壳（1）和彩灯（2）之间有各种相对运动。图3（c）是一种卷筒式灯具，它是在普通灯具上下两端各按装一个薄膜形外壳（1）的卷筒（20），卷筒（20）的最前端的切线即外壳（1）与灯丝的距离和其它灯具相同。卷筒（20）可由电动机经控制器控制或直接由人转动。彩灯（2）一般横成行，竖成列排布，每个彩灯（2）由控制器单个控制。外壳（1）选用0.4毫米厚的硬聚氯乙烯薄膜制做，薄膜上有能折射出多种基本图案的垄沟，垄沟的宽度在0.2毫米左右，垄高在0.08毫米左右，当薄膜上下运动时，每个彩灯对应的亮线段可变化各种形状，从而可看到亮线变形运动的图案。每换一幅外壳都变换出同样多的有不同风格的图案。

四、加反光器的灯具，在灯具内加反光器后，反射的光线再经过外壳（1）上垄沟（4）折射汇集到眼睛后，看到的是一条比直射光亮线（3）略暗的亮线，当不同色彩的亮线在外壳（1）上重叠时，还可看到混合色亮线。球面、柱侧面、平面、凹面等反光面，反射光线的方向，看到的反射亮线条的宽度，亮度各不相同，为了得到不同的反光效果，反光器可由多个任意几种反光面构成。图3（d）是一种加反光器的有水上日出图案的灯具，它的外壳（1）采用1毫米厚的聚氯乙烯塑料制做。外壳（1）的上半部分是一个直径为250毫米的大半圆形，在直径为125毫米的中心圆部分，垄沟（4）以圆心为源呈射线状排列，中心圆以外的外圆部分，垄沟（4）按同心圆的方式排列，中心圆以下是一个横向长250毫米高等于70毫米的长方形，它的垄沟按类似6个羽毛竖直并排在一起的形式排布。整个灯具的垄沟排布如图4（d）所示，灯具厚度是80毫米。

中心部分反光器（12）、（13共有12个反光面，靠近后盖（7）的是4个顶角为70度的等腰三角形平面构成的四棱锥面（12）靠近外壳（1）的是半径为50毫米的8个与外壳（1）平行放置的柱侧面（13），这8个柱侧面（13）一个接一个以135度相交，最靠近外壳（1）处形成正八边形，它的八个顶角正好对应外圆和中心圆的交界处，四棱锥面（12）的4个反光面上各有3个可按装彩灯的孔中心部分的小彩灯（2）就交错地按装在这些孔内。这样能使每个彩灯（2）都反射出多条亮线，十二只彩灯直射与反射光和起来可看到100多条亮度不同的亮线，这些亮线都围绕着圆心，因此构成了太阳图案。

在中心部分与外圆部分的交界处，有一个筒形支架（14）与外壳（1）垂直放置并和正八边形的顶角连接在一起，支架（14）上并有通风导线的孔。靠着筒形支架（14）有24个形状相同的平面围成的反光器（15），这些反光平面两个一组互相垂直，又以两垂面交线（21）与筒形支架（14）成23度的角度，一边连一边围靠在支架（14）大半圆的周围，每组靠在筒形支架（14）上的角被截去使得两垂面（15）被截去的边正好靠在支架（14）上，这两边的端点和支架（14）相齐。24个反光面（15）靠后盖（7）处的宽度为27毫米，靠支架（14）处的宽度是22毫米，两垂面的交线（21）的长度是45毫米，另一条交线长是75毫米。对着24平面反光器（15）有12个柱侧面围成的反光器（16）。每组反光平面（15）都对着一个柱侧面（16）。这些柱侧面（16）的轴线都与灯具的侧壁成25度角，一边连一边围在24反光面（15）之外每个柱侧面（16）靠后盖处被两垂面（15）截去两角后与两垂面（15）连在一起。柱侧面（16）的半径是35毫米，高80毫米，靠外壳处的弦长是50毫米，与24平面（15）相连处弦长39毫米放光部分的小彩灯（2）按装在每组反光平面（15）靠右的平面上距底边15毫米处，反光器（15）、（16）增加了亮线条数，丰富了亮线色彩。

中心圆以下的部分，靠后盖（7）处有两个半径为25毫米，两弦夹角是120度横放着并连在一起的柱侧面形反光器（17），它的弦长是25毫米。与这两个反光器另外两个边相连的是三个周期长为50毫米，波峰为1毫米的正弦波曲线形反光器（18），在反光器（17）、（18）的两端，各有一个平面形反光器（19），这部分的彩灯就交错地按装在靠后盖（7）的两个柱侧面（17）上，当彩灯（2）发光时由于反光器的作用，这部分将看到很多条波纹式的亮线，整个反光器可一次注塑成型，再进行塑料电镀完成。彩灯（2）可采用节日彩灯串的彩灯。

以上介绍的仅仅是本实用新型灯具的几个典型的例子，根据它的原理可设计制做出各种结构，各种形状，大、小不一，各种图案的此类灯具。比如按装在墙壁上的方形、圆形、横排在舞台、橱窗四周的长条形，围绕在大厅之柱上的筒形、多面形，单独放置的球型、圆柱型等等。特别是球形，筒形类的灯具，只要观看者走动，图案就跟着变化，很有趣也很奇特。本实用新型这类灯具可按装舞台、舞厅、商店、门厅、客厅、走廊及各个公共场所等处。

本实用新型的灯具之所以能产生那么多图案，关键在于它的控制方式是把图案中各个线段按线条、位置和色彩等关系，一组一组对应起来相对应线段的彩灯引到同一控制端被统一控制，不相对应线条的彩灯引到不同的控制端被分别控制，利用不同控制端有无电压的变化，形成不同线条亮暗的变化。从而组合出各种图案。例如有8个控制端的灯具可变换出255幅图案，有16个控制端的灯具可变换出65535幅图案有48个控制端的灯具可变换出281万亿多种图案，而1个控制端的灯具则不能变换图案。这种灯控制端越多，变换出的图案越多，这些图案是在一个外壳上可看到的，是由一个基本图案变换出来的，因此具有有一种图案风格。可替换外壳类灯具能变换出多种外壳，每换一幅外壳都可变换出同样多的图案。因此近似地说可替外壳式灯具可变换出多种风格无数幅图案。本实用新型这类灯具的基本图案可以由直线、曲线、直曲线结合按各种方式组合而成。如多正方格、多棱形格可构成直线形基本图案，多相交圆可构成曲线形基本图案等等，图4（c）为排成一排横放在舞台边等处的灯具上的一种曲线形基本图案它可变换出各种花边来装饰舞台，烘托音乐等。

本实用新型的灯具根据应用的不同，可以配置不同的控制器，使图案有不同的变化规律。对同一种应用控制的方法又非常灵活，例如如1，在图4（a）中的粗线为图案的亮线、细线为外壳（1）上的垄沟，图中的亮线有48个小线段，每个小线段配1只小彩灯。把它用做音乐控制灯时，我们先让3个象（22）、（23）、（21）那样的小线段为一根亮线条，整个灯具图案共有16根亮线条，对应彩灯串联在一起分别接到控制插座（10）的16个接线端上。加上公共端，控制插座（10）上共接有17根线。控制器把输入的音乐信号初步放大，经过16个窄带滤波器16个分频，再经过功率放大或触发双向可控硅后，分别控制16根线条对应的彩灯。单个图4（a）所示的图案时，可用2.5伏0.3安的灯泡做彩灯，由大功率三极管控制。6或8个图4（a）所示的图案时，可用15伏的节日彩灯串的彩灯或12伏的指示灯做彩灯，图案中各对应线条的彩灯串联在一起接到220伏交流电源上，由与之串联的小功率双向可控硅控制（以下按此类推）。小彩灯的色彩可依频率由低到高逐渐由红、黄、绿、兰、到紫等，2.控制器采用48个分制，每个小频段控制一个小线段使之变成有48个控制端的灯具，3.对应每个小线段中心按装3个节日彩灯串的小彩灯，每根线条共3种颜色9只小彩灯，控制器同样采用48分频制。高、中、低三个频率范围各16个频段，分别控制3种颜色各16根线条，每个频率范围构成一幅单色图案。。显示立体声时，左声道控制左半部分图案，右声道控制右半部分图案，多声道照此办理。

我们知道音乐中，每个音都有它的音调、音色和音形。音调决定于声的主振动频率，音色决定于声的频谱，而音形则决定于声波包络的形状。因此当一个音乐信号输入到音乐控制器后，这种音乐控制灯只有与输入信号频谱中各频率相对应的线条才会闪亮，而且随各频率的强弱不同，线条亮暗成度也不同，随着音乐的行进将编绘出无数的彩色图案，这些图案漂浮不定，层次丰富，色彩多变能很好地烘托音乐。当用可替换外壳式灯具时，针对不同格调的音乐，还可选择不同的基本图案来增强作品的感染力。另外这种灯还可由计算机按音乐的要求，实现编程控制来增强音乐效果。

当把这种灯用做装饰、玩具灯时，可采用各种控制器，彩灯的颜色也可灵活选择，例如：1.用3块六非门集成电路C40106做出16个有不同频率的振荡器，再经过功率放大或发双向可控硅后，分别控制16根线条对应的小彩灯。由于振荡频率不同，不同时间就会有不同线条处于亮的状态，从而构成不同图案。2.用16个开关控制16根线对应的小彩灯，由人随意组织图案，也可把开关做成脚踏式的，让多人在其上跳舞，不同舞步有不同人踏动开关形成不同的图案。3.用数字逻辑电路或计算机等控制，经过思考或复杂操作，人们才能得到要求的图案，或用它做各种动画游戏。4.用装有话筒的音乐控制器控制做声控彩灯，不同人说话、唱歌，不同特体发声都可构成不同图案

本实用新型这种灯具较之其它音乐控制彩灯，装饰、玩具等灯具有结构简单，应用范围广，控制灵活，图案美观，变化多，可任意设计，线条明亮鲜艳光原利用率高等优点。

Claims (4)

1、一种由外壳、彩灯等构成的，透过外壳能看到彩色亮线图案的灯具。本实用新型的特征是这种灯具可以有多种结构和外形如：长条形方形、筒形等，它的基本结构是正面透明外壳的外壁为光滑面，内壁有按与图案亮线近似垂直规律排列的垄沟，垄沟可以有3种横截面：(1)垄为弧形凸起，沟为两个弧的交点，(2)沟为弧形凹陷，垄为两个弧的交点，(3)垄为弧形凸起，沟为弧形凹陷，有亮点图案的灯具，外壳内壁还要有球冠形的凸起或凹陷，变化多幅图案的灯具，正面外壳可以一个一个(或连续移动)替换，灯具内对应要看到的亮线有多个彩灯，有些灯具、彩灯周围还有由各种形状反光面构成的多面反光器。

2、根据权利要求1规定的灯具，其特征是从正面看每个彩灯都对应要看到的各自亮线段的中心，并和外壳有一段距离，当亮线段要求变色时，二个或三个彩灯对应亮线段的中心，按亮线方向排列，灯内有多面反光器的灯具，彩灯可直接装在反光器上。

3、根据权利要求1规定的灯具，其特征是图案可变化的灯具，其图案中各个亮线段按线条、位置或色彩等关系，一组一组对应起来，相对应亮线段的彩灯接到灯内同一控制端被统一控制，不相对应亮线段的彩灯接到灯内不同控制端被分别控制。

4、根据权利要求1规定的灯具，其特征是图案较大亮线较粗的灯具，采用低功率的涂透明颜料的白炽灯做彩灯，图案较小、线条较细的灯具，采用涂透明颜料的手电灯泡，各种指示灯，节日彩灯串的灯泡等小灯泡及发光二极管，塑料光导纤维等做彩灯。