光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，可產(chǎn)生半球面光的光源裝置設置在底面上，在底面上的光源裝置發(fā)射的光經(jīng)一光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案；光影透射及散射裝置具有包圍型結(jié)構(gòu)以將光源裝置發(fā)射的光匯聚，包圍型結(jié)構(gòu)為由金屬制成的無縫筒，無縫筒橫截面為圓形或橢圓形或正多邊形或矩形，光源裝置到無縫筒側(cè)壁的最小距離D；無縫筒高度H，光源裝置功率P，調(diào)整常數(shù)K,其中；P=(H/D)*K,40≤D≤200,400≤H≤4000,1.4≤K≤2.5。本發(fā)明提供一種光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，能夠使得光影投射產(chǎn)生的光影圖案清晰，而且邊界不模糊。
【專利說明】光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及照明【技術(shù)領域】，更具體的時候涉及一種光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在社會發(fā)展日益快速的今天，人們在滿足基本的照明需求的同時，還在追求美觀性，所以，現(xiàn)有的照明器具很多已經(jīng)由單純的提供照明功能，向具有美觀性和觀賞性方向轉(zhuǎn)變，變成復合型的照明器具，在現(xiàn)有的光源在進行照明的時，光源產(chǎn)生的光在產(chǎn)生光影圖案的時候，其圖案不夠清晰，光亮度不夠，而且，邊界比較模糊，對于產(chǎn)生圖案表面的照亮程度不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，起產(chǎn)生的光影圖案清晰、邊界清晰，對產(chǎn)生光影圖案的面照亮程度高，使人感覺光線柔和、舒適。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:.1.光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:將可產(chǎn)生半球面光的光源裝置設置在底面上，在底面上的光源裝置發(fā)射的光經(jīng)一光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案；所述底面設置在的光影透射及散射裝置一端中心位置；所述光影透射及散射裝置具有包圍型結(jié)構(gòu)以將光源裝置發(fā)射的光匯聚，并且所述光影透射及散射裝置具有多個透射結(jié)構(gòu)和散射結(jié)構(gòu)；所述透射結(jié)構(gòu)用于形成光影圖案，所述散射結(jié)構(gòu)用于照亮整個目標面；所述散射結(jié)構(gòu)位于所述透射結(jié)構(gòu)邊緣并將所述透射結(jié)構(gòu)包圍起來，所述散射結(jié)構(gòu)首尾相連形成封閉結(jié)構(gòu)，且所述封閉結(jié)構(gòu)的形狀和所述透射結(jié)構(gòu)所形成的形狀相應，所述包圍型結(jié)構(gòu)為由金屬制成的無縫筒，所述無縫筒橫截面為圓形或橢圓形或正多邊形或矩形，所述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)設置在所述無縫筒上并被同步加工出，且使得所述無縫筒設有形成位于所述述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)兩端的上密閉聚光段和下密閉聚光段，所述光源裝置位于所述上密閉聚光段或下密閉聚光段中，所述光源裝置到所述無縫筒側(cè)壁的最小距離D，單位_ ;所述無縫筒高度H，單位mm，所述光源裝置功率P，單位W，調(diào)整常數(shù)K，其中；P= (H/D)*K，40 ^ D ^ 80,400 ^ H ^ 4000，1.2 ≤ K ≤ 2.0 ;當 400 ≤ H < 1000mm 時，1.6 ≤ K≤ 2.0，當 1000 ( H< 2000mm時，1.4≤K< 1.6，當2000≤H≤4000mm時，1.2≤K < 1.4，所述散射結(jié)構(gòu)具有相互平行且形狀相應的內(nèi)散射結(jié)構(gòu)和外散射結(jié)構(gòu)，以及位于所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)與外散射結(jié)構(gòu)之間的中間散射結(jié)構(gòu).作為優(yōu)選，所述光源裝置包括發(fā)出散射光線的裸光源和發(fā)出經(jīng)過配光裝置配光后得到準直光線的二次配光光源。
[0005]本發(fā)明的光影投射方法，通過將光影設置在底面上，其產(chǎn)生的光經(jīng)過光影透射及散射裝置后，在目標面上能夠形成清晰的光影圖案，同時照亮整個目標面；而透射結(jié)構(gòu)保證光線穿透后，形成清晰的光影圖案，并且邊界清晰，而散射結(jié)構(gòu)則保證光源產(chǎn)生的光經(jīng)過其后，能夠照亮目標面，保證目標面的亮度；為此，散射結(jié)構(gòu)采用封閉式，并將透射結(jié)構(gòu)包圍起來；而包圍型結(jié)構(gòu)之所以采用金屬制成，是因為相對于塑料制品，在使用一段時候之后，還能夠保證光影圖案的清晰度和目標面的亮度，而塑料制品在使用一段時間之后，受限于硬度、材質(zhì)等原因，其會發(fā)生破損、變色發(fā)黃等，這些都會嚴重的影響光影圖案的清晰度和目標面的亮度；尤其是，透射結(jié)構(gòu)和散射結(jié)構(gòu)是同時被加工出來的，不會因為加工誤差等問題，而影響光源的投射效果，另外，光源分成兩個部分，一個部分是直接采用能夠發(fā)出散射光線的光源，配合能夠發(fā)出準直光線的二次配光光源，進一步的保證光影圖案的清晰、目標面的明亮以及光線的柔和。
[0006]作為優(yōu)選，所述光影圖案為完整的圖案。
[0007]作為優(yōu)選，所述光影圖案為完整的彩色圖案。
[0008]作為優(yōu)選，所述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)以激光切割的方式被加工在所述無縫筒上。
[0009]采用激光切割的方式對散射結(jié)構(gòu)和透射結(jié)構(gòu)進行同時加工，使得加工出來的切口盡可能的光滑、平整，使得經(jīng)由透射結(jié)構(gòu)形成的光影圖案清晰、邊界不模糊，同時，因為加工時間上的差異，使得散射結(jié)構(gòu)各個部分被氧化的情況不一樣，就使得光線在經(jīng)過散射結(jié)構(gòu)的時候發(fā)生散射，進而對目標面進行照亮，也使得目標面上的光比較柔和。
[0010]作為優(yōu)選，所述光源裝置發(fā)射的光以從上向下的方式經(jīng)所述光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案。
[0011]光線以從上之下的方式進行照射，使得光線在重力影響下，自然下垂，這樣，經(jīng)過透射結(jié)構(gòu)形成的光影圖案清晰。
[0012]作為優(yōu)選，所述二次配光光源以環(huán)形陣列的方式排列。
[0013]作為優(yōu)選，所述準直裝置包括透鏡或反光杯。
[0014]作為優(yōu)選，所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)及中間散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交的線和/或面構(gòu)成，所述面的粗糙度為Ra6.3 μ m_l.6 μ m。
[0015]散射結(jié)構(gòu)如果保護面，則其表面越光滑越好，光滑的表面對光線進行折射，以保障對目標面的照亮。
[0016]作為優(yōu)選，所述二次配光光源以所述裸光源為中心設置在所述裸光源周圍。
[0017]以裸光源為中心，配合二次配光光源，形成的復合光線在經(jīng)過透射結(jié)構(gòu)和散射結(jié)構(gòu)之后，有足夠的光線形成光影圖案，保證光影圖案的清晰，同時，也有足夠光線保證對目標面的照亮。
[0018]作為優(yōu)選，所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)分別設置在所述無縫筒內(nèi)表面、外表面上，所述中間散射結(jié)構(gòu)為將所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)連接起來的傾斜平面，且所述傾斜平面向下同時向外傾斜延伸。
[0019]中間散射結(jié)構(gòu)采用傾斜平面，和光源發(fā)出光線的照射方向相應，進一步的保證光影圖案的清晰度。
[0020]本發(fā)明有益效果在于:
本發(fā)明提供一種光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，通過本方法，能夠使得光影投射產(chǎn)生的光影圖案清晰，而且邊界不模糊，同時，能夠保證對產(chǎn)生光影圖案的面具有足夠的照亮程度，使人感覺光線柔和、舒適。
【具體實施方式】
[0021]以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的范圍進行限定。[0022]實施例，光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，可產(chǎn)生半球面光的光源裝置設置在底面上，底面可以為安裝板的表面或者光源控制模塊的表面，在底面上的光源裝置發(fā)射的光經(jīng)一光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案；目標面可以為地面、草坪面或安裝面等，所述底面設置在的光影透射及散射裝置一端中心位置，較佳的，光影設置在光影透射及散射裝置的上端，這樣，所述光源裝置發(fā)射的光以從上向下的方式經(jīng)所述光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案，這樣，在重力的作用下，光線自然下垂，光線傳輸之后，匯集的比較集中，同時；所述光影透射及散射裝置具有包圍型結(jié)構(gòu)以將光源裝置發(fā)射的光匯聚，并且所述光影透射及散射裝置具有多個透射結(jié)構(gòu)和散射結(jié)構(gòu)，包圍型結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒐庠窗l(fā)出的光匯集起來，防止產(chǎn)生不必要的散失；所述透射結(jié)構(gòu)用于形成光影圖案，當光源的一部分光線穿過透射結(jié)構(gòu)的時候，匯集度比較高，在目標面上能夠形成清晰的光影圖案，同時，光源的一部分光線在進行投射的時候，經(jīng)過所述散射結(jié)構(gòu)散射后，發(fā)散開來，能夠用于照亮整個目標面；所述散射結(jié)構(gòu)位于所述透射結(jié)構(gòu)邊緣并將所述透射結(jié)構(gòu)包圍起來，透射結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要，設定多種形狀，比如水滴形、菱形、橢圓形等，所述散射結(jié)構(gòu)首尾相連形成封閉結(jié)構(gòu)，這里面的首尾相連表示散射結(jié)構(gòu)是沒有開口的，而且所述封閉結(jié)構(gòu)的形狀和所述透射結(jié)構(gòu)所形成的形狀相應，也就是說，散射結(jié)構(gòu)形成的封閉結(jié)構(gòu)如果是圓形的，則透射結(jié)構(gòu)也是圓形的，而且被本封閉結(jié)構(gòu)包圍起來，因為散射結(jié)構(gòu)透射結(jié)構(gòu)也是封閉式的結(jié)構(gòu)，不具有開口，是將透射結(jié)構(gòu)包圍起來的，所以透射結(jié)構(gòu)也是沒有開口的。
[0023]包圍型結(jié)構(gòu)為由金屬制成并具有圓周側(cè)面或多個相連側(cè)面的無縫筒，也就是說，包圍型結(jié)構(gòu)可以采用無縫金屬圓管或者無縫金屬型材，金屬可以采用碳鋼、鋁型材等，散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)設置在所述無縫筒上，之所以采用金屬材質(zhì)，是因為在具有足夠硬度及結(jié)構(gòu)強度的同時，具有足夠的耐久度，不會在使用一段時間之后，發(fā)生顏色變化；并且采用激光切割的方式被同步加工出來，一般來說，透射結(jié)構(gòu)及散射結(jié)構(gòu)設置在無縫筒的側(cè)壁上，在無縫筒的兩端形成上密閉聚光段和下密閉聚光段，光源產(chǎn)生的光線在上密閉聚光段和下密閉聚光段內(nèi)不斷的反射及折射，能夠保證光影圖案的清晰以及目標面的亮度，所述無縫筒橫截面為圓形或橢圓形或正多邊形或矩形，所述光源裝置到所述無縫筒側(cè)壁的最小距離D，單位mm ;所述無縫筒高度H，單位mm，所述光源裝置功率P，單位W，調(diào)整常數(shù)K，其中；P= (H/D) *K, 40 ≤ D ≤ 200，400 ^ H ^ 4000，1.4 ^ K ^ 2.5 ；
當 400 <H< 1000mm 時，40 ≤ D ≤ 80，1.6 ≤ K ≤ 2.0，例如，D=40，H=600mm，則計算出來的功率數(shù)值P=24w-30w, D=50, H=400mm,則計算出來的功率數(shù)值P在14.4w_16w之間，當D=45, H=900mm時,則計算出來的功率數(shù)值P在32w_40w之間；當D=80, H=800mm時,則計算出來的功率數(shù)值P在16w-20w之間；
當 1000 ≤ H < 2500mm 時，1.4 ≤ K < 1.6，80 < D < 100，例如，D=90，H=1000mm,則計算出來的功率數(shù)值P在15.54w -17.76w之間，D=95，H=1500mm,則計算出來的功率數(shù)值P=在22w-25.26w之間，當D=85，H=1700mm時，則計算出來的功率數(shù)值P在28w_32w之間；當D=95，H=1800mm時，則計算出來的功率數(shù)值P在26.46w_30.24w之間，當D=95，H=2500mm時，則計算出來的功率數(shù)值P在37w-42w之間；
當 2500 ≤ H ≤ 4000mm 時，2.0 < K ≤ 2.5，100 ≤ D ≤ 200 ;例如，D=IOO, H=4000mm,則計算出來的功率數(shù)值P在80w -120w之間，當D=200，H=2600mm,則計算出來的功率數(shù)值P在26w-32.5w之間，當D=150，H=3000mm時，則計算出來的功率數(shù)值P在40w_50w之間；當D=95, H=3000mm時，則計算出來的功率數(shù)值P在63.15w_78.9w之間；
同時，在計算上述功率數(shù)值的時候，采用四舍五入的方式，計算出功率數(shù)值的范圍，從中進行優(yōu)化選擇。
[0024]所述散射結(jié)構(gòu)具有相互平行且形狀相應的內(nèi)散射結(jié)構(gòu)和外散射結(jié)構(gòu)，以及位于所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)與外散射結(jié)構(gòu)之間的中間散射結(jié)構(gòu)；這樣的結(jié)構(gòu)，使得光線在經(jīng)過內(nèi)、外散射結(jié)構(gòu)及中間散射結(jié)構(gòu)的時候，能夠進行相應的光線散射，照亮目標面，所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交的線構(gòu)成，中間散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交面構(gòu)成，這些構(gòu)成內(nèi)外散射結(jié)構(gòu)的線，都是在激光切割的時候形成的，起對于光線來說，比較整齊的切口線是有很多缺口的，光線經(jīng)過的時候，會發(fā)生散射。當然，還可以采用內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交的面構(gòu)成，中間散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交線構(gòu)成，當內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)及中間散射結(jié)構(gòu)包括面的時候，面相對的光滑比較好，其中，以所述面的粗糙度為Ra6.3 μ m-1.6 μ m為佳，所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)分別設置在所述無縫筒內(nèi)表面、外表面上，在本實施方式中，采用的是，內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交的線構(gòu)成，中間散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交面構(gòu)成,而且內(nèi)外散射結(jié)構(gòu)在任意一點都是沒有高度差的，這樣的結(jié)構(gòu)形式便于加工，也能夠產(chǎn)生比較好的透射及散射效果，當內(nèi)外散射結(jié)構(gòu)圍成的透射結(jié)構(gòu)為圓形的時候，這些連續(xù)相交的線圍成圓形，當透射結(jié)構(gòu)為正多邊形的時候，內(nèi)散射結(jié)構(gòu)和外散射結(jié)構(gòu)就是由和該正多邊形變數(shù)相等的線或面構(gòu)成，中間散射結(jié)構(gòu)也是同樣的道理，此外，還可以采用；所述中間散射結(jié)構(gòu)為將所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)連接起來的傾斜平面，且所述傾斜平面向下同時向外傾斜延伸，因為光源裝置位于無縫筒的中心位置，所以其發(fā)出的光線經(jīng)過透射結(jié)構(gòu)及散射結(jié)構(gòu)的時候，是傾斜的，正好和傾斜平面相應；所述光源裝置包括發(fā)出散射光線的裸光源和發(fā)出經(jīng)過配光裝置配光后得到準直光線的二次配光光源，所謂的裸光源采用的是LED燈珠，而二次配光光源采用的是，帶有反光板或反光罩或透鏡或準直器的LED燈珠，將發(fā)散的光線進行準直；在排列的時候，裸光源位于中心位置，因為其發(fā)出的光相對是發(fā)散的，而二次配光光源設置在裸光源的周圍，一般的是以裸光源為中心成環(huán)形陣列的方式排布，更進一步的，二次配光光源是傾斜設置的，二次配光光源向外同時向下傾斜延伸，并且，二次配光光源的軸線和裸光源的軸線是相交于一點的，二次配光光源的軸線和裸光源的軸線成銳角，銳角的范圍在30-45°之間；光影透射及散射裝置豎直的設置在地面上，光源裝置設置在起上端，那么，其發(fā)出的光，經(jīng)過透射裝置和散射裝置之后，在地面上形成光影圖案，而且所述光影圖案為完整的圖案，沒有缺失；并且通過將LED顆粒設置成R、G、B三種顏色的顆粒，可以使得光影圖案形成彩色的圖案，在利用激光切割機對無縫筒上加工透射裝置和散射裝置時，利用夾緊裝置對無縫筒進行夾緊，所述夾緊裝置包括圓柱形夾緊體，所述圓柱形夾緊體外圓周面設有多個螺旋形凸起，相鄰兩個螺旋形凸起之間設有螺旋凹槽。
【權(quán)利要求】
1.光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:將可產(chǎn)生半球面光的光源裝置設置在底面上，在底面上的光源裝置發(fā)射的光經(jīng)一光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案；所述底面設置在的光影透射及散射裝置一端中心位置；所述光影透射及散射裝置具有包圍型結(jié)構(gòu)以將光源裝置發(fā)射的光匯聚，并且所述光影透射及散射裝置具有多個透射結(jié)構(gòu)和散射結(jié)構(gòu)；所述透射結(jié)構(gòu)用于形成光影圖案，所述散射結(jié)構(gòu)用于照亮整個目標面；所述散射結(jié)構(gòu)位于所述透射結(jié)構(gòu)邊緣并將所述透射結(jié)構(gòu)包圍起來，所述散射結(jié)構(gòu)首尾相連形成封閉結(jié)構(gòu)，且所述封閉結(jié)構(gòu)的形狀和所述透射結(jié)構(gòu)所形成的形狀相應，所述包圍型結(jié)構(gòu)為由金屬制成的無縫筒，所述無縫筒橫截面為圓形或橢圓形或正多邊形或矩形，所述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)設置在所述無縫筒上并被同步加工出，且使得所述無縫筒設有形成位于所述述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)兩端的上密閉聚光段和下密閉聚光段，所述光源裝置位于所述上密閉聚光段或下密閉聚光段中，所述光源裝置到所述無縫筒側(cè)壁的最小距離D，單位_ ;所述無縫筒高度H，單位_，所述光源裝置功率P，單位W，調(diào)整常數(shù)K，其中；P= (H/D) *K, 40 ≤ D ≤ 200，400 ^ H ^ 4000，1.4 ≤ K ≤ 2.5 ;當 400 ≤ H < 1000mm時，40 ≤ D ≤80，1.6≤1(≤2.0;當 1000 ≤！1< 2500臟時，1.4≤1(<1.6，80<0 <100;當2500≤H≤4000mm時，2.0 < K≤2.5，100≤D ^ 200 ;所述散射結(jié)構(gòu)具有相互平行且形狀相應的內(nèi)散射結(jié)構(gòu)和外散射結(jié)構(gòu)，以及位于所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)與外散射結(jié)構(gòu)之間的中間散射結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述光源裝置包括發(fā)出散射光線的裸光源和發(fā)出經(jīng)過配光裝置配光后得到準直光線的二次配光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述光影圖案為完整的彩色圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述散射結(jié)構(gòu)及所述透射結(jié)構(gòu)以激光切割的方式被加工在所述無縫筒上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述光源裝置發(fā)射的光以從上向下的方式經(jīng)所述光影透射及散射裝置射向目標面將其照亮并在其上形成光影圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述二次配光光源以環(huán)形陣列的方式排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述準直裝置包括透鏡或反光杯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)及中間散射結(jié)構(gòu)由連續(xù)相交的線和/或面構(gòu)成，所述面的粗糙度為Ra6.3 μ m_l.6 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述二次配光光源以所述裸光源為中心設置在所述裸光源周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光源照明產(chǎn)生光影圖案的方法，其特征在于:所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)分別設置在所述無縫筒內(nèi)表面、外表面上，所述中間散射結(jié)構(gòu)為將所述內(nèi)散射結(jié)構(gòu)、外散射結(jié)構(gòu)連接起來的傾斜平面，且所述傾斜平面向下同時向外傾斜延伸。
【文檔編號】F21Y101/02GK103883979SQ201410147298
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】葉少軍, 湯燕軍 申請人:湖州優(yōu)刻光電科技有限公司