火舞燈的制作方法
【專利摘要】火舞燈，包括外殼主體、LED光源、配光透鏡，步進(jìn)電機(jī)、圓錐形平凸鏡陣列，所述的LED光源安裝于外殼主體上，所述的配光透鏡籠罩著LED光源，其中：所述的步進(jìn)電機(jī)為帶有玻璃紋片的步進(jìn)電機(jī)，一端安裝在外殼主體上，另一端安裝有玻璃紋片，通過圓錐形平凸鏡陣列進(jìn)行成像，所述的步進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)動軸和LED光源之間的連線與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影成90°夾角，所述的LED光源照射在玻璃紋片邊緣上有一A點(diǎn)，玻璃紋片在A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動切線方向與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影平行。本發(fā)明在沒有火的地方提供火的印象，其定義是從下向上上升的火苗，帶有紅色，黃色和他們的混合色。
【專利說明】火舞燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及成像光學(xué)領(lǐng)域，特別是動態(tài)非規(guī)則成像光學(xué)設(shè)置的火舞燈。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著人們的物質(zhì)和文化生活的不斷提高，對光的要求不再僅僅局限于照明，更多的側(cè)重于它的裝飾性、娛樂性。而現(xiàn)有的技術(shù)是電腦投影燈，成像燈等以單軸平凸鏡為主的規(guī)則成像光路，達(dá)到的效果并不能滿足人們的追求。傳統(tǒng)的技術(shù)在光源的選擇、光路元器件、光軸長度設(shè)計上均有不足，在光路元器件尤其依賴單軸平凸鏡成像，光軸設(shè)計過長，動態(tài)效果依賴數(shù)字化顯示，所能達(dá)到的效果極其有限，而且在傳統(tǒng)技術(shù)上需要達(dá)到理想的效果所花費(fèi)的成本更是難以估計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是滿足人們的追求，在光源的選擇上采用多顏色LED光源，光路元器件采用玻璃和亞克力，合理的光軸設(shè)計，提供動態(tài)的光斑，跳躍過渡和垂直上升明顯的火舞燈。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:火舞燈，包括外殼主體、LED光源、配光透鏡，步進(jìn)電機(jī)、圓錐形平凸鏡陣列，所述的LED光源安裝于外殼主體上，所述的配光透鏡籠罩著LED光源，其中:所述的步進(jìn)電機(jī)為帶有玻璃紋片的步進(jìn)電機(jī)，一端安裝在外殼主體上，另一端安裝有玻璃紋片，通過圓錐形平凸鏡陣列進(jìn)行成像，所述的步進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上一點(diǎn)和LED光源中心之間的連線與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影成90°夾角，所述的LED光源照射在玻璃紋片邊緣上有一 A點(diǎn)，玻璃紋片在A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動切線方向與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影平行。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述的配光透鏡為直接輸出均勻光斑的平凸鏡。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述的玻璃紋片為圓形，圓心有一小孔，所述的轉(zhuǎn)動軸穿過小孔并固定玻璃紋片，所述的玻璃紋片的一邊設(shè)有多個凸起的紋路凸球，玻璃紋片為鉆石紋玻璃紋片或者火晶紋玻璃紋片。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述的圓錐形平凸鏡陣列為多面透明平凸鏡，至少含有6層30個面以上。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述的LED光源為多芯片，多路驅(qū)動，分為紅色、黃色、琥珀色及其組合。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采取LED光源，做高效的二次配光，直接提供多芯片封裝，提供多種可變的顏色，使用鉆石效果玻璃紋片作為成像底片，使用步進(jìn)電機(jī)帶動色片盤和鉆石玻璃紋片盤，提供動態(tài)的光束和光斑，使用多面圓錐形平凸鏡陣列作為成像鏡片，讓角度更散，邊緣效果跳躍性過渡更明顯。
[0010]根據(jù)相同的光路，可以把產(chǎn)品設(shè)計為各種防護(hù)等級的戶內(nèi)和戶外產(chǎn)品，如IP30戶內(nèi)產(chǎn)品，允許風(fēng)扇冷卻，可以設(shè)計到50W或者150W以及以上，IP65的投光燈樣式，IP67的埋地?zé)魳邮?，IP68的水底燈樣式。
[0011]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】與實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
參考圖1和圖2，火舞燈，包括外殼主體1、LED光源2、配光透鏡3，步進(jìn)電機(jī)4、圓錐形平凸鏡陣列5，所述的外殼主體I底邊設(shè)有鋁基板1-1，所述的鋁基板1-1上設(shè)有LED焊接位置，所述的LED光源2安裝于LED焊接位置上，所述的配光透鏡3籠罩著LED光源2，所述的配光透鏡3的高度從鋁基板到配光透鏡3的距離，高度受LED光源2配置和封裝影響，其中:所述的步進(jìn)電機(jī)4為帶有玻璃紋片6的步進(jìn)電機(jī)4，一端安裝在外殼主體I上，另一端安裝有玻璃紋片6，通過圓錐形平凸鏡陣列5進(jìn)行成像，所述的步進(jìn)電機(jī)4單方向可變速度的轉(zhuǎn)動帶動玻璃紋片6轉(zhuǎn)動，并切割光線，表面曲面使光線發(fā)生各種無規(guī)律和微妙的折射，最后通過圓錐形平凸鏡陣列5成像到受光面上，玻璃紋片6到鋁基板1-1的距離根據(jù)配光透鏡3高度調(diào)整。
[0016]所述的步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)動軸B-B上的其中一點(diǎn)和LED光源中心之間的連線與圓錐形平凸鏡陣列5的對稱軸A-A在玻璃紋片6上的投影成90°夾角，所述的LED光源2照射在玻璃紋片6邊緣上有一 A點(diǎn)，玻璃紋片6在A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動切線方向與圓錐形平凸鏡陣列5的對稱軸A-A在玻璃紋片6上的投影平行，保證成像的火影響的方向穩(wěn)定垂直。
[0017]所述的配光透鏡3為可以直接輸出均勻光斑的平凸鏡。配光透鏡3固定在LED光源2正上方，距離LED光源2的高度與LED光源和配光透鏡3選型有關(guān)，配光透鏡3本身直徑Φ8和高度取決于其自身。
[0018]所述的玻璃紋片6為圓形，圓心有一小孔,所述的轉(zhuǎn)動軸B-B穿過小孔并固定玻璃紋片6，所述的玻璃紋片6的一邊設(shè)置有多個凸起的紋路凸球，玻璃紋片6為鉆石紋玻璃紋片或者火晶紋玻璃紋片。所述的玻璃紋片6為圓形直徑Φ10，和與LED光源2的距離取決于LED光源和配光透鏡3的直徑,其圓心有一小孔,直徑在4_至6mm之間,用于固定在步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)送軸B-B上，玻璃紋片6的一邊設(shè)置有多個凸起的紋路凸球，高度在Omm至2mm之間，紋路本身無數(shù)學(xué)規(guī)則，但紋路以固定單位連續(xù)重復(fù)，使玻璃紋片6的上表面成為一個有一定規(guī)則的光學(xué)器件。所述的玻璃紋片也可以為火晶鉆石玻璃紋片等，不同的曲面能夠產(chǎn)生不同樣式的火焰。
[0019]所述的圓錐形平凸鏡陣列5為多面透明圓錐形平凸鏡陣列，為立體圓錐型分布，水平投影形成的扇形的張開50-70度左右，至少含有30個平凸面以上，直徑Φ1-Φ7在15-25mm之間，平凸高度在6mm-12mm之間，圓錐形平凸鏡陣列5上表面離LED光源的距離取決于LED光源和配光透鏡3的直徑。
[0020]所述的LED光源2為多芯片，多路驅(qū)動，分為紅色625nm，黃色585nm，琥珀色590nm三種及其組合，可以近似模擬不同燃燒溫度的火的顏色。
[0021]本發(fā)明的工作原理:
本發(fā)明通過LED光源2提供可變顏色的燈光，可以為黃色，紅色或者紅黃不同比例混合的顏色，經(jīng)過配光透鏡3做高效的二次聚光，照射到玻璃紋片6，玻璃紋片6的表面曲面將聚集的光線不規(guī)則地散射一定角度，改部分光線通過圓錐形平凸鏡陣列5呈現(xiàn)到受光面上。由于玻璃紋片6的表面單體是不規(guī)則的，但不斷陣列重復(fù)的，不規(guī)則的光線就會以固定的時間間隔被重復(fù)，時間間隔與步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)動速度有關(guān)，所以呈現(xiàn)到受光面上的光線也呈現(xiàn)一定周期規(guī)律性，在受光面上形成規(guī)律性上升的火苗效果，火苗效果的移動方向平行于圓錐形平凸鏡陣列5的對稱軸A-A，步進(jìn)電機(jī)4的軸心是偏離LED光源軸心一定距離的，也與LED光源和平凸鏡配置有關(guān)，步進(jìn)電機(jī)4以順時針方向移動，在該條件下，呈現(xiàn)的火焰為上升狀態(tài)，經(jīng)過燈具內(nèi)部單片機(jī)編程控制，燈具照射的顏色可以是紅色，紅黃色，黃色漸變的，受照面呈現(xiàn)的火紋中間和火紋邊緣效果非常明顯。
[0022]實(shí)施案例一:
在舞臺上安裝了火舞燈，當(dāng)需要固定顏色火紋光效時，LED光源2經(jīng)過通電后提供單色紅色或者黃色，經(jīng)過配光透鏡3做高效的二次配光，照射到鉆石紋玻璃紋片6，折射的光線通過多面透明圓錐形平凸鏡陣列5成像到受光面上，折射的光纖以固定的規(guī)律重復(fù)，折射出去的光效便達(dá)到固定顏色的火紋的效果，該火真實(shí)地呈現(xiàn)了燃燒條件穩(wěn)定的火，根據(jù)舞臺的需要不斷調(diào)整步進(jìn)電機(jī)4轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)火紋的速度。
[0023]實(shí)施案例二:
在舞臺上安裝了火舞燈，當(dāng)需要變色火紋光效時，LED光源2經(jīng)過通電后根據(jù)單片機(jī)不同的指令提供不斷變化亮度比例的黃色和紅色，經(jīng)過配光透鏡3做高效的二次配光，照射到鉆石紋玻璃紋片6，折射的光線通過多面透明圓錐形平凸鏡陣列5成像到受光面上，折射的光纖以固定的規(guī)律重復(fù)，折射出去的光效便達(dá)到火紋的效果，由于LED光源2中紅色和黃色的芯片不重疊，呈現(xiàn)出來的火紋是部分紅色單色，部分黃色單色，部分是混色紅黃色，火紋效果更加真實(shí)，類似于自然界中燃燒條件不穩(wěn)定的火，根據(jù)舞臺的需要不斷調(diào)整LED光源2顏色，步進(jìn)電機(jī)4轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)火紋的顏色和速度。
[0024]火舞燈照射在地面可以清晰地看見火紋的效果，而且邊緣效果均勻過渡明顯。同樣可以照射在墻壁上，更能顯示出火的上升的跳躍的美感，火舞燈在沒有火的地方提供火的印象。
[0025]綜上所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本發(fā)明文件后，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思無需創(chuàng)造性腦力勞動而作出其他各種相應(yīng)的變換方案，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.火舞燈，包括外殼主體、LED光源、配光透鏡，步進(jìn)電機(jī)、圓錐形平凸鏡陣列，所述的LED光源安裝于外殼主體上，所述的配光透鏡籠罩著LED光源，其特征在于:所述的步進(jìn)電機(jī)為帶有玻璃紋片的步進(jìn)電機(jī)，一端安裝在外殼主體上，另一端安裝有玻璃紋片，通過圓錐形平凸鏡陣列進(jìn)行成像，所述的步進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上一點(diǎn)和LED光源中心之間的連線與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影成90°夾角，所述的LED光源照射在玻璃紋片邊緣上有一 A點(diǎn)，玻璃紋片在A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動切線方向與圓錐形平凸鏡陣列對稱軸在玻璃紋片上的投影平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火舞燈，其特征是:所述的配光透鏡為直接輸出均勻光斑的平凸鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火舞燈，其特征是:所述的玻璃紋片為圓形，圓心有一小孔，所述的轉(zhuǎn)動軸穿過小孔并固定玻璃紋片，所述的玻璃紋片的一邊設(shè)有多個凸起的紋路凸球，玻璃紋片為鉆石紋玻璃紋片或者火晶紋玻璃紋片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火舞燈，其特征是:所述的圓錐形平凸鏡陣列為多面透明平凸鏡，至少含有6層30個面以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火舞燈，其特征是:所述的LED光源為多芯片，多路驅(qū)動，分為紅色、黃色、琥珀色及其組合。
【文檔編號】F21S10/02GK103868008SQ201410136353
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月7日
【發(fā)明者】韓松光 申請人:廣州朗聞光電有限公司