CN213146426U - 一种实现水纹扰动效果的水纹灯具 - Google Patents

Abstract

一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组、钻石玻璃镜片以及成像镜头组，所述钻石玻璃镜片表面包括多个随机的高低不平的立体多边形，其特征在于，还包括扰动镜片，所述扰动镜片上至少一侧面设置有若干弧形平凸透镜，若干相邻所述弧形平凸透镜之间连续或者非连续光滑过渡;所述扰动镜片与所述钻石玻璃镜片可相对运动设置，所述相对运动为绕平行于光路的轴线进行相对转动；所述扰动镜片位于所述钻石玻璃镜片与所述成像镜头组之间。

Description

一种实现水纹扰动效果的水纹灯具

技术领域

本发明涉及舞台或者景观灯具技术领域，尤其涉及水纹灯具。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活质量越来越高，在各种不同的环境场合，人们通常会使用各种不同的灯具来装饰环境，装饰灯具主要作用是将灯光投射到建筑物的墙壁上，使得建筑物在晚上能展现出灯光照射的效果，达到烘托氛围的作用。

钻石玻璃，是一种表面布满了数个颗粒状立体多边形的玻璃，因为颗粒状立体多边形类似于钻石，因此含有颗粒状多边形的玻璃通常被统称为钻石玻璃，钻石玻璃的详细形态可查阅中国玻璃网。

随着钻石玻璃的出现，很多灯具厂商发现当光照射到钻石玻璃上时，由于钻石玻璃上布满了多个高低不平的立体多边形轮廓，而多个高低不平的立体多边形轮廓在光的作用下模拟连接起来时，会产生起伏的类似水纹状的条纹，而将钻石玻璃制作成圆盘形状而变成水纹玻璃盘，然后进行自转的时候，光源发出的光线通过钻石玻璃镜片的旋转会产生投射出类似于水纹流动的效果。因此钻石玻璃镜片被越来越广泛的应用在舞台和景观灯具领域，我们称之为水纹灯。

如专利号为CN207796894U的专利文献，其说明书中所述的”5A-第一水纹玻璃；5B-第二水纹玻璃”其实就是上文中所述的钻石玻璃镜片。同时文献中提到“从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种可将光线聚集，并对杂散光线进行遮挡的水纹投影灯，该射灯的光线经过多次聚集，具有光效高、透射光斑均匀的特点，由于对杂散光线进行有效遮挡，使水纹投影灯光斑中心和边缘的清晰度一致，解决了光斑边缘波动拖尾严重的问题。”。可见，此种靠钻石玻璃镜片形成的水纹流动效果有一个非常大的局限性，就是圆盘边缘的轮廓十分清晰，即成像为一个圆盘；同时此种水纹更类似于缓缓流动的水纹效果，而不具备明显波浪起伏的效果。因此此种水纹灯在舞台和景观灯具领域经历了最初的新鲜感应用之后，由于其相对粗糙的水纹效果已经无法满足当下社会对舞台或者景观灯具效果要求更为精细、优美的要求，导致了采用钻石玻璃镜片的水纹灯的需求越来越低，甚至有逐步退出市场的趋势。

发明内容

本发明实的目是的解决上述问题，为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组、钻石玻璃镜片以及成像镜头组，所述钻石玻璃镜片表面包括多个随机的高低不平的立体多边形，还包括扰动镜片，所述扰动镜片上至少一侧面设置有若干弧形平凸透镜，若干相邻所述弧形平凸透镜之间连续或者非连续光滑过渡;所述扰动镜片与所述钻石玻璃镜片可相对运动设置，所述相对运动为绕平行于光路的轴线进行相对转动；所述扰动镜片位于所述钻石玻璃镜片与所述成像镜头组之间。

进一步的，所述弧形凸面的曲率半径在6-150㎜之间连续变化，所述弧形凸面的弧面高度在0.05-1.5㎜之间连续变化。

进一步的，所述扰动镜片与所述钻石玻璃镜片之间的距离为0.5-10㎜。

进一步的，所述光源模组包括光源和聚光镜组；所述光源为LED光源或气体放电光源或者激光光源，所述聚光镜组为反光杯或由多个凸透镜组合而成的凸透镜组合。

进一步的，所述钻石玻璃镜片的数量为两个。

具体的，所述两个钻石玻璃镜片分别位于主光轴的两侧。

具体的，所述两个钻石玻璃镜片之间的垂直距离为0.5-6㎜。

进一步的，所述成像镜头组为定焦镜头或可移动的变焦镜头。

进一步的，所述光源模组和钻石玻璃镜片之间还包括用于改变光线颜色的色片盘。

进一步的，所述光源模组和钻石玻璃镜片之间还包括用于汇聚光线的聚光透镜一。

本发明的有益效果为：采用本方案能够通过光学方案实现流水边界模糊化、同时，扰动镜片运用经典几何成像原理及人眼视觉暂留原理，通过动态改变像面畸变状态，从而改变了局部像面的光学畸变大小和物像的相似性，进而实现在保持钻石玻璃镜片成像画面清晰度不损失的同时，通过扰动镜片转动呈现出波动起伏的画面动态效果。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例一的结构示意图。

图2为实施例二的结构示意图。

图3为实施例三的结构示意图。

图4为实施例四的结构示意图。

图5为扰动镜片、钻石玻璃镜片的正面相对运动示意图。

图中：

1-光源模组；2-通光孔；3-钻石玻璃镜片；4-扰动镜片；5-成像镜头组；6-色片；7-聚光透镜一。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应作广义”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

对本技术方案进行实施例详细说明之前,先对本技术方案中扰动镜片的成像原理进行说明,以便于对本技术方案的理解。扰动镜片的成像原理具体参考专利文献CN110347006A一种实现静态图案投影呈波动效果的方法及投影系统中所述 “本方案能够通过光学方案实现静态图案呈现动态波动的投影效果，其运用经典几何成像原理及人眼视觉暂留原理，通过动态改变像面畸变状态，从而改变了局部像面的光学畸变大小和物像的相似性，进而实现在保持投影画面清晰度不损失的同时，更能呈现规律波动起伏的画面动态效果。”此文献与本技术方案相同的是均采用了扰动镜片，但是本技术的总体方案与其依然是存在很大差异的，专利文献CN110347006A的重点在于1-保持投影换面清晰；2-通过像面畸变产生规律波动起伏的画面动态效果；即其解决的主要问题是传统图案灯图案效果的问题，而传统图案灯的图案本身是相对固定的；而本技术方案的重点在于更进一步的表现水流自然的随机性，即在解决传统水纹灯因为钻石玻璃镜片而使光斑中心和边缘的清晰度一致问题的时候，同时去加大水纹的起伏效果，所以才选择了表面包括多个随机的高低不平的立体多边形的钻石玻璃镜片，而钻石玻璃片的转动，进一步加剧了成像的随机性。

实施例一:

如附图1所示，一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组1、通光孔2、钻石玻璃镜片3、扰动镜片4以及成像镜头组5。

其中，光源模组1包括光源和聚光镜组，所述光源为LED光源或气体放电光源或者激光光源，所述聚光镜组为反光杯或由多个凸透镜组合而成的凸透镜组合。聚光镜组用于汇聚光源发出的光线，从而提高发光效率。

光源发出的光线经过聚光镜组后，再通过通光孔2。作为本领域技术人员可以理解的是，在舞台灯具领域里，通光孔2一般是设在钣金件上的。

从通过孔2射出的光线射入钻石玻璃镜片3，钻石玻璃镜片3的表面包括多个随机的高低不平的立体多边形，钻石玻璃镜片3的数量为两个，两个钻石玻璃镜片3均通过电机驱动而可以实现绕其中心轴旋转，作为本行业技术人员可以理解的是，此旋转结构并不复杂，为公知常识。两个钻石玻璃镜片3的高度不同，分别位于主光轴的两侧，在通光孔2处重叠，即从通光孔2射出的光线会依次经过2个钻石玻璃镜片3。此技术方案的有益效果在于，通过2个钻石玻璃镜片3产生组合，使得钻石玻璃镜片3表面的高低不平的轮廓曲线的形状更多样化和随机化，从而使得水纹效果更丰富。

所述两个钻石玻璃镜片3之间的垂直距离为0.5-6㎜，优选2mm-3mm，此实施方式的有益效果在于，过小的间隔容易导致运动干涉，过大的间隔将导致两个钻石玻璃镜片3之间成像深度加大，从而使得轮廓曲线投影成像质量变差。

从钻石玻璃镜片3出射的光线再入射到扰动镜片4，扰动镜片4上至少一侧面设置有若干弧形平凸透镜，若干相邻所述弧形平凸透镜之间连续或者非连续光滑过渡; 所述弧形凸面的曲率半径在6-150㎜之间连续变化，所述弧形凸面的弧面高度在0.05-1.5㎜之间连续变化。此实施方式的有益效果在于，过小的曲率半径将增大镜片对光线的偏折能力，造成像差加大到不可接受程度，严重改变物像相似程度，使像面变得过度扭曲严重失真，而曲率半径过大则趋向于平面，将使成像系统的光学畸变未发生变化，将无法实现像面波动扭曲的效果。

扰动镜片4通过电机驱动后可绕其中心轴旋转，扰动镜片4与两个钻石玻璃镜片3均可绕平行于光路的轴线进行相对转动，它们的转动方式如附图5所示。此实施方式的有益效果在于，使得钻石玻璃镜片3表面的高低不平的轮廓曲线成像边缘离散化，同时使得所述轮廓曲线具有起伏性，达到更逼真的波浪起伏效果。

所述扰动镜片4与相邻的钻石玻璃镜片3之间的距离为0.5-10㎜，优选2mm-3mm，此实施方式的有益效果在于，过小的间隔容易导致运动干涉，同时如果间隔过大，将增大扰动镜片4对系统光焦度和光线偏折，导致像差和畸变大到不可接受的程度。

从扰动镜片4出射的光线再入射到成像镜头组5，所述成像镜头组5为定焦镜头或可移动的变焦镜头。此实施方式的有益效果在于，使得所述的离散化的轮廓曲线依然能成离散的清晰的像。

实施例二:

如附图2所示，一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组1、色片盘6、通光孔2、钻石玻璃镜片3、扰动镜片4以及成像镜头组5。

本实施例与实施例一的结构差异在于，在光源模组1和通光孔2之间设有色片盘6，色片盘6上含有若干个色片，每个色片包括一种或者多种颜色，此实施方式的有益效果在于增加投影成像的各种颜色效果。

作为本行业技术人员可以理解的是，除了色片盘6的颜色效果之外，实施例二与实施例一在原理和实施效果上没有其他明显差异。

实施例三:

如附图3所示，一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组1、色片盘6、聚光透镜一7、通光孔2、钻石玻璃镜片3、扰动镜片4以及成像镜头组5。

本实施例与实施例二的结构差异在于，在色片盘6和通光孔2之间设有聚光透镜一7，聚光透镜一7起的作用是，当光线出射色片盘6后入射通光孔2前时，对入射光线进行进一步的汇聚，使得更多的光线入射到通光孔2内，减少光线的损失。此实施方式的有益效果在于，增加光通量，使得成像面处的光强更大。

作为本行业技术人员可以理解的是，除了聚光透镜一7的汇聚光线的效果之外，实施例三与实施例二在原理和实施效果上没有其他明显差异。

实施例四:

如附图4所示，一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组1、聚光透镜一7、通光孔2、钻石玻璃镜片3、扰动镜片4以及成像镜头组5。

本实施例与实施例三的结构差异在于，在聚光透镜一7和光源模组1之间没有色片盘6，即在实施例三的基础上取消了成像的颜色渲染功能。作为本行业技术人员可以理解的是，除了没有色片盘6的颜色功能之外，实施例四与实施例三在原理和实施效果上没有其他明显差异。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，包括沿光路依次设置的光源模组、钻石玻璃镜片以及成像镜头组，所述钻石玻璃镜片表面包括多个随机的高低不平的立体多边形，其特征在于，还包括扰动镜片，所述扰动镜片上至少一侧面设置有若干弧形平凸透镜，若干相邻所述弧形平凸透镜之间连续或者非连续光滑过渡;所述扰动镜片与所述钻石玻璃镜片可相对运动设置，所述相对运动为绕平行于光路的轴线进行相对转动；所述扰动镜片位于所述钻石玻璃镜片与所述成像镜头组之间。

2.根据权利要求1所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述弧形平凸透镜的曲率半径在6-150㎜之间连续变化，所述弧形平凸透镜的弧面高度在0.05-1.5㎜之间连续变化。

3.根据权利要求1中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述扰动镜片与所述钻石玻璃镜片之间的距离为0.5-10㎜。

4.根据权利要求1中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述光源模组包括光源和聚光镜组；所述光源为LED光源或气体放电光源或者激光光源，所述聚光镜组为反光杯或由多个凸透镜组合而成的凸透镜组合。

5.根据权利要求1中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述钻石玻璃镜片的数量为两个。

6.根据权利要求5中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述两个钻石玻璃镜片分别位于主光轴的两侧。

7.根据权利要求5中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述两个钻石玻璃镜片之间的垂直距离为0.5-6㎜。

8.根据权利要求1中所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述成像镜头组为定焦镜头或可移动的变焦镜头。

9.根据权利要求1所述的一种实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述光源模组和钻石玻璃镜片之间还包括用于改变光线颜色的色片盘。

10.根据权利要求1所述的实现水纹扰动效果的水纹灯具，其特征在于，所述光源模组和钻石玻璃镜片之间还包括用于汇聚光线的聚光透镜一。

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