專利名稱：發(fā)光二極管圖形投射燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在舞臺(tái)上的圖形投射燈，尤其涉及一種發(fā)光二極管(俗 稱LED、本文直接采用為發(fā)光二極管)經(jīng)光學(xué)裝置配合的發(fā)光二極管圖形投射燈。
背景技術(shù)：
在目前市面上采用發(fā)光二極管的投射燈，一種為US5490049公布了一種發(fā)光二極 管單點(diǎn)經(jīng)菲涅爾透鏡聚焦投光，一種為發(fā)光二極管多點(diǎn)排列直接經(jīng)同一透鏡聚焦投射點(diǎn)式 圖形，此兩種均只能夠以點(diǎn)聚焦投射出以點(diǎn)組成的各種圖形，而不能夠進(jìn)行直接成圖形方 式進(jìn)行投射；另外市面上所投射圖形的燈均為很大功率的鹵素?zé)衾脠D形孔、色片來(lái)投射 出圖形；為了解決上列問(wèn)題以發(fā)光二極管所投射只能以點(diǎn)、圖形燈能耗大的問(wèn)題，有必要采 用本實(shí)用新型利用發(fā)光二極管以及光柵、菲涅爾透鏡相互的光學(xué)原理制作成新的發(fā)光二極 管圖形投射燈，并利用其光柵、發(fā)光二極管的轉(zhuǎn)動(dòng)還可以出現(xiàn)的三維效果。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之 處，提供一種低能耗、結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、制造成本低、工作穩(wěn)定的發(fā)光二極管圖形投射 燈，解決單點(diǎn)的發(fā)光二極管能夠投射出圖形，主要采用發(fā)光二極管排列成各種圖形經(jīng)一種 直線光柵后再經(jīng)由菲涅爾透鏡進(jìn)行投射并利用光柵同發(fā)光二極管轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)三維立體圖 形效果。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管圖形投射燈結(jié)構(gòu)，采用以下的技術(shù)方 案一種發(fā)光二極管圖形投射燈，包含有開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源連接主板，機(jī)身上設(shè)有 DMX-512系統(tǒng)過(guò)程控制電路主板，DMX-512系統(tǒng)過(guò)程控制主板連接并控制帶有可帶動(dòng)光柵 轉(zhuǎn)動(dòng)的A步進(jìn)電機(jī)、可帶動(dòng)發(fā)光二極管排列基板轉(zhuǎn)動(dòng)的B步進(jìn)電機(jī)以及發(fā)光二極管基板上 的發(fā)光二極管陣列；主板連接發(fā)光二極管基板，發(fā)光二極管基板上設(shè)有發(fā)光二極管陣列，機(jī) 身內(nèi)設(shè)有B步進(jìn)電機(jī)，B步進(jìn)電機(jī)的主軸通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接傳動(dòng)軸承，發(fā)光二極管基板底面 設(shè)有傳動(dòng)軸承，機(jī)身內(nèi)設(shè)有A步進(jìn)電機(jī)，A步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)軸上設(shè)有光柵，光柵位于發(fā)光二 極管陣列的前方，光柵的前方設(shè)有一個(gè)或復(fù)數(shù)菲涅爾透鏡。進(jìn)一步地，所述光柵線距為1.25匪、可視角度為29度、厚度為1.25匪、線數(shù) 20Line/Inch (線/英寸)，菲涅爾透鏡其紋距為0. 3MM、焦距為185MM，菲涅爾透鏡為紋距、 焦距組成的同心圓環(huán)；發(fā)光二極管陣列為三角形排列，發(fā)光二極管陣列前設(shè)有三個(gè)菲涅爾 透鏡；發(fā)光二極管陣列還可以為“之”字型排列或“S”型排列等；進(jìn)一步地，所述發(fā)光二極基板上裝有發(fā)光二極管陣列，該發(fā)光二極管陣列前設(shè)置 直形線條光柵，直形線條光柵前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡，A步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)；主板連接 控制A步進(jìn)電機(jī)、B步進(jìn)電機(jī)、發(fā)光二極管陣列，A步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng) 裝有發(fā)光二極管陣的發(fā)光二極管基板轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)光二極管陣前設(shè)置直形線條光柵，直形線條光柵前設(shè)置菲涅爾透鏡；上述的主板連接信號(hào)輸入端，主板連接信號(hào)輸出端，操作電路板連接主板；發(fā)光二 極管陣列前設(shè)置直形線條光柵，直形線條光柵前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡；發(fā)光二極基板上裝 發(fā)光二極管陣列，該發(fā)光二極管陣列前設(shè)置直形線條光柵，直形線條光柵前設(shè)置聚焦菲涅 爾透鏡，A步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)光二極管基板轉(zhuǎn)動(dòng)；進(jìn)一步地本機(jī)設(shè)有開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源連接DMX-512系統(tǒng)過(guò)程控制主板，主板上 設(shè)有DMX-512系統(tǒng)的控制電路；機(jī)身設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)可根據(jù)主板所發(fā)出的信號(hào)指令進(jìn) 行不同方式轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)身上設(shè)有可操作的按鍵，可操控機(jī)臺(tái)的系統(tǒng)，并設(shè)用可同外連接的連接 頭，以同各機(jī)臺(tái)自動(dòng)識(shí)別操控；開(kāi)關(guān)電源上設(shè)有整流電路。一般發(fā)光二極管在通常情況下聚焦投射只能顯示其光斑點(diǎn)，在發(fā)光二極管排列陣 列只能投射出以光斑點(diǎn)的圖形，為了達(dá)到圖形狀效果并能投射出條形圖，本實(shí)用新型現(xiàn)在 發(fā)光二極管前相對(duì)的距離加上直線光柵并利用菲涅爾透鏡聚焦光投射，可顯示出條形狀圖 形，加上利用光柵、發(fā)光二管等的轉(zhuǎn)動(dòng)，可投射出的圖形將會(huì)有三維效果，如果只轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)光 二極管基板來(lái)帶動(dòng)發(fā)光二極管陣列轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可也出現(xiàn)二維效果。本實(shí)用包括多個(gè)光學(xué)裝置配 合組成的一個(gè)能投射出三維效果的舞臺(tái)燈，此新型印刷好的基板上排列發(fā)光二極管陣列， 利用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)光二極管板與步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的光柵、菲涅爾透鏡進(jìn)行光學(xué)配合而 成，所有發(fā)光二極管、步進(jìn)電機(jī)經(jīng)由主板控制系統(tǒng)所發(fā)出信號(hào)而發(fā)出不同光與不同角度轉(zhuǎn) 動(dòng)；本裝置為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、利用價(jià)值高的一種新型圖形投射燈。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例發(fā)光二極管陣列示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例主板過(guò)程控制系統(tǒng)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的直線光柵示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的菲涅爾透鏡及前板示意圖；圖6為根據(jù)圖2發(fā)光二極管陣列排法所投射的圖形；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)光二極管陣列前光柵以及菲涅爾透鏡光學(xué)配合示 意圖；圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的組裝在搖頭燈的示意圖；圖9是如沒(méi)有加光柵情況下的投射示意圖。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神，藉由
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的詳述得到進(jìn) 一步的了解。本實(shí)用新型相關(guān)結(jié)構(gòu)主要包括以下零部件(或裝置)開(kāi)關(guān)電源1、操作電路板2、 主板3、信號(hào)輸入4、信號(hào)輸出5、A步進(jìn)電機(jī)6、B步進(jìn)電機(jī)7、傳動(dòng)皮帶8、發(fā)光二極管基板 9、傳動(dòng)軸承10、傳動(dòng)軸11、光柵12、菲涅爾透鏡13、機(jī)身14、發(fā)光二極管陣列15、投射效果 圖形16。[0022]結(jié)構(gòu)器件如圖1所示，本實(shí)用新型包含有開(kāi)關(guān)電源1，開(kāi)關(guān)電源1連接主板3，機(jī)身 14上設(shè)有DMX-512系統(tǒng)過(guò)程控制電路主板3，DMX-512系統(tǒng)過(guò)程控制主板3連接并控制帶有 可帶動(dòng)光柵12轉(zhuǎn)動(dòng)的A步進(jìn)電機(jī)6、可帶動(dòng)發(fā)光二極管排列基板9轉(zhuǎn)動(dòng)的B步進(jìn)電機(jī)7以 及發(fā)光二極管基板9上的發(fā)光二極管陣列15 ；主板3連接發(fā)光二極管基板9，發(fā)光二極管基 板9上設(shè)有發(fā)光二極管陣列15，機(jī)身14內(nèi)設(shè)有B步進(jìn)電機(jī)7，B步進(jìn)電機(jī)7的主軸通過(guò)傳 動(dòng)皮帶8連接傳動(dòng)軸承10，發(fā)光二極管基板9底面設(shè)有傳動(dòng)軸承10，機(jī)身14內(nèi)設(shè)有A步進(jìn) 電機(jī)6，A步進(jìn)電機(jī)6的傳動(dòng)軸11上設(shè)有光柵12，光柵12位于發(fā)光二極管陣列15的前方， 光柵12的前方設(shè)有一個(gè)或復(fù)數(shù)菲涅爾透鏡13。光柵12線距為1. 25MM、可視角度為29度、 厚度為1. 25匪、線數(shù)20LPI (線/英寸)。菲涅爾透鏡13其紋距為0. 3匪、焦距為185匪，菲 涅爾透鏡13為紋距、焦距組成的同心圓環(huán)。發(fā)光二極管陣列15為三角形排列，發(fā)光二極管 陣列15前設(shè)有三個(gè)菲涅爾透鏡13 ；發(fā)光二極管陣列15還可以為“之”字型排列或“S”型 排列等。發(fā)光二極基板9上裝有發(fā)光二極管陣列15，該發(fā)光二極管陣列15前設(shè)置直形線條 光柵12，直形線條光柵12前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡13，A步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)光柵12轉(zhuǎn)動(dòng)；主板 3連接控制A步進(jìn)電機(jī)6、B步進(jìn)電機(jī)7、發(fā)光二極管陣列15，A步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)光柵12轉(zhuǎn) 動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)裝有發(fā)光二極管陣15的發(fā)光二極管基板9轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)光二極管陣15前 設(shè)置光柵12，光柵12前設(shè)置菲涅爾透鏡13。主板3連接信號(hào)輸入4端，主板3連接信號(hào)輸 出5端，操作電路板2連接主板3。發(fā)光二極管陣列15前設(shè)置直形線條光柵12，直形線條 光柵12前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡13。發(fā)光二極基板9上裝發(fā)光二極管陣列15，該發(fā)光二極 管陣列15前設(shè)置直形線條光柵12，直形線條光柵12前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡13，A步進(jìn)電機(jī) 6帶動(dòng)光柵12轉(zhuǎn)動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)發(fā)光二極管基板9轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)關(guān)電源1連接DMX-512 系統(tǒng)過(guò)程控制主板3，主板3上設(shè)有DMX-512系統(tǒng)的控制電路；機(jī)身14設(shè)有A步進(jìn)電機(jī)6、 B步進(jìn)電機(jī)7，A步進(jìn)電機(jī)6、B步進(jìn)電機(jī)7可根據(jù)主板3所發(fā)出的信號(hào)指令進(jìn)行不同方式轉(zhuǎn) 動(dòng)；機(jī)身14上設(shè)有可操作的按鍵，可操控機(jī)臺(tái)的系統(tǒng)，并設(shè)用可同外連接的連接頭，以同各 機(jī)臺(tái)自動(dòng)識(shí)別操控；開(kāi)關(guān)電源1上設(shè)有整流電路。具體實(shí)施時(shí)，在機(jī)身14上設(shè)有開(kāi)關(guān)電源1，電流經(jīng)開(kāi)關(guān)電源1經(jīng)整流后進(jìn)入主板 3，經(jīng)主板3系統(tǒng)處理后所發(fā)出信號(hào)指令控制A步進(jìn)電機(jī)6、B步進(jìn)電機(jī)7、發(fā)光二極管板上 發(fā)光二極管陣列15 ；機(jī)身14上B步進(jìn)電機(jī)7經(jīng)傳動(dòng)皮帶8轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)軸承10與固定在軸 承10上的發(fā)光二極管基板9轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)光本極管基板9上排列發(fā)光二極管陣列15，A步進(jìn)電 機(jī)6通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11帶動(dòng)光柵12轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)光二極管基板9上的發(fā)光二極管陣列組15前90 毫米處設(shè)有光柵12 (如圖1所示)，光柵12前方98毫米處設(shè)有菲涅爾透鏡13，如圖示7所
7J\ ο發(fā)光二極管圖形投射燈如圖7所示，發(fā)光二極管陣列15中發(fā)光二極管陣列15 發(fā)光出“S”通過(guò)光柵12，光柵12以直線散光條紋后經(jīng)菲涅爾透鏡13聚焦后變成Sr、
S2~.........SrT個(gè)組成成像投射效果圖形16;如光柵12帶動(dòng)A步進(jìn)電機(jī)6在轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，
發(fā)光二極管9也在B步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)使成像投射效果圖形16變成三維效果的了。機(jī)身 14內(nèi)設(shè)有光柵12，光柵12線距為1. 25匪、可視角度為29度、厚度為1. 25匪、線數(shù)20LPI (如 圖4)，機(jī)身14上設(shè)有菲涅爾透鏡13，其紋距為0. 3匪、焦距為185匪(如圖5)；光柵12為直 行凹凸條紋組成，光柵12為所設(shè)線距、角度、厚度、線數(shù)所組成；菲涅爾透鏡13為紋距、焦距 組成的同心圓環(huán)，菲涅爾透鏡13可以根據(jù)其不同焦距、線距、厚度變化而進(jìn)行調(diào)整其間的距離來(lái)用于本機(jī)上；光柵12就是指有一面被擠壓成圓柱形線條一面為完整平面的塑膠材 料，且圓柱形線條間距相等謂之「光柵」而下之，光柵12也可以變化，可根據(jù)其具體的角度、 厚度、線數(shù)等來(lái)調(diào)動(dòng)變化距離使用在本新型上。本實(shí)用新型設(shè)有主板3系統(tǒng)，主要控制系統(tǒng)為DMX-512舞臺(tái)燈國(guó)際通用協(xié)議(如 圖3所示)；發(fā)光二極管陣列15為三角形排列，其發(fā)光二極管相互之間的間距非常小(如 圖2所示)，其中發(fā)光二極管陣列15發(fā)光后經(jīng)光柵12后，再由菲涅爾透鏡13進(jìn)行投射；因 本新型所使用為三角形發(fā)光二極管陣列15，并有三個(gè)菲涅爾透鏡13 (如圖5、D1)，所以投射 效果為圖6的A、B、C等不同效果；本實(shí)用新型也可采用發(fā)光二極管不同排列方法如發(fā)光二極管陣列15為“之”字 型、“S”型等；發(fā)光二極管可采用大功率發(fā)光二極管、也可以使用一個(gè)或多個(gè)菲涅爾透鏡 13，以此可以投射出不同圖形、不同亮度、不同數(shù)量的效果；本實(shí)用新型可以將部份裝置在 搖頭燈上，可同樣達(dá)到投光圖案效果，如圖8所示。如圖9所示，在沒(méi)有安裝光柵12情況下直接投射出來(lái)的圖形效果，可以明顯的看 到經(jīng)本實(shí)用新型后所投射出來(lái)的圖形(如圖6所示)完全不同。因此，本實(shí)用新型于此所 揭示的實(shí)施例與所有觀點(diǎn)，應(yīng)被視為用以說(shuō)明本實(shí)用新型，而非用以限制本實(shí)用新型，本實(shí) 用新型的范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)，并涵蓋其合法均等物。
權(quán)利要求一種發(fā)光二極管圖形投射燈，包含有開(kāi)關(guān)電源(1)，所述開(kāi)關(guān)電源(1)連接主板(3)，其特征在于所述主板(3)連接發(fā)光二極管基板(9)，發(fā)光二極管基板(9)上設(shè)有發(fā)光二極管陣列(15)，機(jī)身(14)內(nèi)設(shè)有B步進(jìn)電機(jī)(7)，B步進(jìn)電機(jī)(7)的主軸通過(guò)傳動(dòng)皮帶(8)連接傳動(dòng)軸承(10)，發(fā)光二極管基板(9)底面設(shè)有傳動(dòng)軸承(10)，機(jī)身(14)內(nèi)設(shè)有A步進(jìn)電機(jī)(6)，A步進(jìn)電機(jī)(6)的傳動(dòng)軸(11)上設(shè)有光柵(12)，光柵(12)位于發(fā)光二極管陣列(15)的前方，光柵(12)的前方設(shè)有一個(gè)或復(fù)數(shù)菲涅爾透鏡(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述主板(3)連接信 號(hào)輸入端(4)，主板(3)連接信號(hào)輸出端(5)，操作電路板⑵連接主板(3)，開(kāi)關(guān)電源(10) 上設(shè)有整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述發(fā)光二極管陣列 (15)前設(shè)置光柵(12)，光柵(12)前設(shè)置聚焦菲涅爾透鏡(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述發(fā)光二極基板(9) 上裝有發(fā)光二極管陣列(15)，該發(fā)光二極管陣列(15)前設(shè)置光柵(12)，光柵(12)前設(shè)置 聚焦菲涅爾透鏡(13)，A步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)光柵(12)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述發(fā)光二極基板(9) 上裝發(fā)光二極管陣列(15)，該發(fā)光二極管陣列(15)前設(shè)置光柵(12)，光柵(12)前設(shè)置聚 焦菲涅爾透鏡(13)，A步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)光柵(12)轉(zhuǎn)動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)(7)帶動(dòng)發(fā)光二極管 基板(9)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述主板(3)連接控 制A步進(jìn)電機(jī)(6)、B步進(jìn)電機(jī)(7)、發(fā)光二極管陣列(15)，A步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)光柵(12) 轉(zhuǎn)動(dòng)，B步進(jìn)電機(jī)(7)帶動(dòng)裝有發(fā)光二極管陣(15)的發(fā)光二極管基板(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)光二極 管陣(15)前設(shè)置光柵(12)，光柵(12)前設(shè)置菲涅爾透鏡(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述光柵(12)線距為 1. 25匪、可視角度為29度、厚度為1. 25匪、線數(shù)20線/英寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述菲涅爾透鏡(13) 其紋距為0. 3匪、焦距為185MM，菲涅爾透鏡(13)為紋距、焦距組成的同心圓環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述發(fā)光二極管陣列 (15)為三角形排列，發(fā)光二極管陣列(15)前設(shè)有三個(gè)菲涅爾透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管圖形投射燈，其特征在于所述發(fā)光二極管陣列 (15)為之字型排列或S型排列。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種低能耗、結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、制造成本低、工作穩(wěn)定的發(fā)光二極管圖形投射燈。本實(shí)用新型包含有開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源連接主板，主板連接發(fā)光二極管基板，發(fā)光二極管基板上設(shè)有發(fā)光二極管陣列，B步進(jìn)電機(jī)的主軸通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接傳動(dòng)軸承，發(fā)光二極管基板底面設(shè)有傳動(dòng)軸承，機(jī)身內(nèi)設(shè)有A步進(jìn)電機(jī)，A步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)軸上設(shè)有光柵，光柵位于發(fā)光二極管陣列的前方，光柵的前方設(shè)有一個(gè)或復(fù)數(shù)菲涅爾透鏡。本實(shí)用新型可投射出三維的圖形效果，實(shí)現(xiàn)三維立體圖形效果。
文檔編號(hào)F21S8/00GK201636664SQ20092006170
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者鄭永發(fā) 申請(qǐng)人:東莞晶典燈飾五金有限公司