一种交变图案成像投射器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种交变图案成像投射器，其包括：光源模块，交变图案发生器以及成像器，交变图案发生器置于光源的光路中，以产生交变图案；成像器与交变图案发生器配合，对其产生的交变图案进行投射成像。基于上述方案构成的交变图案成像投射器，能够在屏幕上形成具有层次、交变、动感的图像；并且本成像投射器制作方便，造价低廉，又特别适应户外大环境的图像投射。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到投影技术，具体涉及交变图案的成像技术。
技术介绍
当人类进入21世纪，人们的生活方式和要求自然发生重大变化，在物质丰富的条件下，精神生活提出了越来越高的要求，环境的丰富多彩，动感的美景成了人们精神生活的必然要求，当前世界各国政府都在发展国民经济，讲民生，适应广大民众的要求，将旅游事业作为发展国民经济的重要组成部分。所有这些，对户外的灯光特别是效果灯提出了新的要求，由原来追求亮度、白光照明到色彩照明、由照亮到有图像，由静态到动感等等；另一方面要求制作方便，价格合理等等，于是各种投影灯、效果灯不断出现。对于现有成像投射器，主要包括幻灯、电影、新式会议用投影仪，但是各有特点，却有不足：电影成像清晰，与实际生活有逼真感，如骏马奔腾、浪击岩涯、浮光耀金等，但制作系统复杂，可谓系统工程，自然价格昂贵，同时不适合户外影像投射效果；幻灯投射是固定图像，缺乏生动活泼的效果，同样在户外受到亮度的限制；新式会议用投影仪具有电影的功能，又有携带方便的优点，但是，不但价格昂贵，户外使用，特别是在大环境使用有困难。在生活中有很多自然环境影像中要求有层次、有动感，图像不断类同，例如：雪花飘飘、碧波荡漾、繁星闪闪、麦浪滚滚，熊熊烈火等等。因此提供一种制作要求方便、价格易于接受、要特别适应户外大环境的图像投射方案，是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有图案投射技术在成像效果以及结构成本上所存在的问题，本技术的主要目的在于提供一种结构简单、易于实现且能够实现交变图案成像的成像投射技术。为了达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：本方案为一种交变图案成像投射器，该成像投射器包括：光源模块；交变图案发生器，所述交变图案发生器置于光源的光路中，以产生交变图案；成像器，所述成像器与交变图案发生器配合，对其产生的交变图案进行投射成像。优选的，所述光源模块包括至少一个光源体，所述光源体由LED光源和设置在其上的光处理部件组成。优选的，所述光源模块中的光源体为多个时，呈直线分布。优选的，所述LED光源为单个LED发光源或集成LED发光源。优选的，所述光处理部件为椭球面反光镜或非球面聚光镜组。优选的，所述交变图案发生器通过自转产生交变图案。优选的，所述交变图案发生器为一可自转的圆柱筒体，所述圆柱筒体上设有用作交变的图案，随圆柱筒体绕轴自转产生交变图案。优选的，所述交变图案发生器为两层图案片，所述两层图案片相对设置，其上分别设置有用作交变的图案，并通过绕光轴转动产生交变图案。优选的，所述成像器为物镜，且交变图案发生器上的图案分布在物镜焦平面的两侧。基于上述方案构成的交变图案成像投射器，其采用具有两个图案(不在同一个垂直于光轴的平面)作为物面，使在屏幕上的图像具有层次、交变、动感，例如：雪花飘飘、碧波荡漾、繁星闪闪、麦浪滚滚，熊熊烈火等等。再者，本成像投射器制作方便，造价低廉，又特别适应户外大环境的图像投射。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本技术。图1为本实例1中滚筒式交变图案成像投射器的光学原理图；图2为本实例1中滚筒式交变图案成像投射器的光学结构示意图；图3为本实例1中光线利用角示意图；图4为本实例2中双层图片式变图案成像投射器的光学原理图；图5为本实例2中前图案片的结构示意图；图6为本实例2中后图案片的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例和图示，进一步阐述本技术。本方案提供的交变图案成像投射器，其采用不在同一个垂直于光轴的平面上的两个图案作为物面，使在屏幕上的图像具有层次、交变、动感。为此，整个成像投射器主要包括光源模块、交变图案发生器以及成像器三部分。其中，光源模块用于产生相应的成像光路。本方案，光源模块采用大功率LED或集成LED作为光源，该光源具有发光效率高、使用寿命长和因为面发光并单面发光，光的利用率很高。交变图案发生器，其上设有用作交变的图案，该交变图案包括至少两个不在同一个垂直于光轴的平面上的图案。该交变图案发生器整体置于光源的光路中，以产生交变图案。在此基础上，交变图案发生器可进一步的通过在光路中自转产生具有的动感，不断类同的图案。成像器，其与交变图案发生器配合，对交变图案发生器产生的交变图案进行投射成像。据此方案能够在屏幕上可以形成交变的图案，如‘飞雪迎春’，水波涟漪，波浪滚滚的‘水波纹’、丰收在望的‘麦浪滚滚’；望星空‘繁星闪烁’等效果。针对上述方案，以下通过具体实例来进一步的说明。实例1参见图1和图2，本实例中的交变图案成像投射器为滚筒式，主要包括LED光源1、深椭球反光镜2、滚筒3、场镜4以及物镜5这五个部分。其中，LED光源1采用大功率LED,通常为1瓦到10瓦，光源LED置于深椭球反光镜2的第一焦点内，光源发出的光经过深椭球反光镜反射形成发散光束，光束照明滚筒3并通过滚筒，光束在滚筒上形成的光斑略大于滚筒的直径(光源LED直接投向滚筒的光合在一起)，在滚筒后设置一场镜4(通常采用菲涅尔镜)，将光聚焦于物镜5处。在场镜4前方置一物镜5(通常采用费涅尔镜)，其焦点位于滚筒的前后面之间。而滚筒3的轴线连接小型电机6的轴，当通电后，电机转动带动滚筒转动，同时，通电后LED发光，交变图案(如：水波纹；飞雪迎春等)即出现在屏幕或其他目标屏上。本实例中的采用发光效率特高的大功率灯LED或集成LED作为LED光源1，以此实现利用较小功率光源，达到同样的光照效果。根据大功率LED既有高发光效果的优点，又易做到实现提高光利用率的特点(因为它是平面单方向发光的光源)。为了进一步提高光源的利用率，本实例将大功率灯LED置于深椭球反光镜2的第一焦点内，让从反光镜反射后形成一束发散角比较小的发散光束，由于LED是平面发光体，可以让通过反光镜反射出去的光和直接发出的光叠加起来，大大提高光源的利用率。参见图3，由此形成的光源，其发出的光的可利用的立体角非常大。其中反射光所占利用角X1，为光源LED发出的光经过深椭球反光镜反射，被利用的光(以立体角表示)；而直射光所占利用角X2，为光源LED发出的光直接照明滚筒，两者相加所占发光的利用角与光源发光的总发射角的比例是相当高的。由此，叠加起来的光照明圆柱体滚筒3，并使在滚筒3上的光斑与滚筒的直径相当。在这里，将大功率灯LED和深椭球反光镜2组合成一体称作光源体，在本实例中可以有一个或多个光源体组成，但是如果采用多个光源体应该放在一条直线上，光的投射方向必须是一致的。另外，对于亮度要求高，或图像大的环境，则应采用集成LED(100瓦以上如200瓦、300瓦甚至更大功率的LED),此时根据需要应将光学结构作出相应更改，可以采用非球面聚光镜组(也可以适当采用菲涅尔镜)实现高利用率聚光系统，由于集成(大功率)LED的热量很高，必须采用有效的散热器——铜管式散热器。本实例中采用中空的、有图案的圆柱形滚筒3作为交变图案发生器，以此来实现交变图案效果。该中空的圆柱形滚筒3由金属薄片制成，其表面刻有用作交变的图案，该金属薄片上图案部分是透明的，如果图案是有色的，可以在滚筒体外安置一层色片。作为另外一种替代方案，该中空的圆柱形滚筒3由透明薄片制成，薄片上有用作交变的图案，通过颜色差异来显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交变图案成像投射器，其特征在于，所述成像投射器包括：光源模块；交变图案发生器，所述交变图案发生器置于光源的光路中，以产生交变图案；成像器，所述成像器与交变图案发生器配合，对其产生的交变图案进行投射成像。

【技术特征摘要】
1.一种交变图案成像投射器，其特征在于，所述成像投射器包括：光源模块；交变图案发生器，所述交变图案发生器置于光源的光路中，以产生交变图案；成像器，所述成像器与交变图案发生器配合，对其产生的交变图案进行投射成像。2.根据权利要求1所述的一种交变图案成像投射器，其特征在于，所述光源模块包括至少一个光源体，所述光源体由LED光源和设置在其上的光处理部件组成。3.根据权利要求2所述的一种交变图案成像投射器，其特征在于，所述光源模块中的光源体为多个时，呈直线分布。4.根据权利要求2所述的一种交变图案成像投射器，其特征在于，所述LED光源为单个LED发光源或集成LED发光源。5.根据权利要求2所述的一种交变图案成像投射器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜悦明，计晓夏，刘军巧，金涛，
申请(专利权)人：上海天狼星电器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31