三维显示灯.pdf

本发明提供了一种三维显示灯.用以将普通的二维面光源转换为三维体光源。基本结构由灯源，具有漫射面的灯罩和带动灯罩旋转的驱动装置组成。其解决方案是：灯罩制成立体齿形折面状，以使其逢转时作扩晨空间的运动，通过视觉暂留作用产生一个完全透明的体积发光区。从而制造神秘、豪华的气氛，主要用作装饰照明。

1、  一种三维显示灯，由光源(5)，具有漫射面的淖壁状灯罩(1)扣带动灯罩(1)作旋转的驱动装置(3)组成，其特征在于：灯罩(1)是由若干个沿周向等距分布、且交叉排列的相同的面组成的立体齿彤折面灯罩，驱动装置(3)带动其每转过一齿所需的时间应≤视觉暂留所需的时间。

2、  按权利要求1规定的三维显示灯，其特征是所述的视觉暂留所需的时间为0.2秒。

3、  按权利要求1或2规定的三维显示灯，英特征是齿形折面灯罩的齿数不少于5个，齿形折面的外侧交角为60°～120°。

4、  按权利要求3规定的三维显示灯，其特征是在光源(5)上方，靠近灯罩(1)开口处有一面用以反射灯光的反射镜(8)。

5、  按权利要求3规定的三维显示灯，其特征是在光源(5)与灯罩(1)之间有一个开有多个透光孔的薄壁状内罩(9)。

6、  按权利要求3规定的三维显示灯，其特征是在光源(5)与灯罩(1)之间有一个由多介透镜沿罩面连续排列组成的内罩(9)。

7、  按权利要求3规定的三维显示灯，其特征是萑光源(5)与灯罩(1)之间有一个由多个棱镜沿罩面连续排列组成的内罩(9)。

三维显示灯
技术领域
本发明是一种用以将二维面光源转换成三维体光源的装饰照明灯具。
背景技术
现有的照明灯具，通过灯罩的漫射作用，至多只能够使一维的点光源转换为二维的面光源。
为得到悬浮于空间的体积光，通常使光束穿过光学性质不均匀的物质。例如，在某些艺术表演场合中，使用方向性好、色纯度高的激光束，并施放烟雾来增强效果，以显示出三维彩色光柱，这种虽然可以用增加尘埃的密度来提高空间的散射强度，却同时使空间的透明度下降，致使人眼的可见度变差。
在公知的三维成象技术中，有一种采用变焦距反光镜的三维显示装置(参见：英国专利GB 2000880及(日)大越孝敬著“三维成象技术”第292、813页，1976年)。该种装置利用镜面的振动引起的焦距变化，产生一个具有前后深度的虚象显示空间。其用于成象的根本难题在于，因为前后显示空间是由于人眼的视觉暂留造成的，所以，前面的象不能阻挡后面的象，即该显示空间是完全透明的。这种镜面振动装置的造价比较昂贵，观看视角很小，只适宜用作目视观察装置。
发明内容
本发明的目的在于实现一种能够将二维的面光源在完全透明的三维区域内转换成三维体光源，且不因这种转换而降低其效率。
本发明的基本构成是由光源，具有漫射面的薄壁状灯罩和带动灯罩作旋转的驱动装置组成。其中灯覃的形状不同于一般的由旋转面构成，而是由若干个沿周向等距分布，而且交叉排列的相同的面组成的立体齿形折面灯罩。这样，当灯罩旋转时，每个面都与周向互成角度，所作的运动是一种展空间的运动，只要其运动速度足够高，各个面运动的区域是构成了一个为人眼连续可见的三维显示区。因为灯罩是由若干个相同的齿形折面组成的，只要每转过一齿的时间≤视觉暂留所需的时间就能达到要求，也即增加齿数就可以降低转速。根据实验，这个时间达到0.2秒就足以形成连续的效果。
显然，这种三维显示灯除灯罩随驱动装置作旋转外，莫发光效翠和普通的具有漫射面的灯罩的灯具完全一样。而利用空间视觉暂留产生的发光显示区，其前后必然同时可见，这种完全透明的体积光将会制造一种神秘、豪华的气氛，从而加强了灯具的装饰性。
本发明的优点还在于：因为采用了与周向呈互补角厦的双向齿形折面灯罩，所以不坦基本消除了“风扇”效应，而且增大了观看视角，并易于制成各种在不工作状态下也能作为装饰品的艺术造型灯罩；因为齿形折面旋转所形成的三维发光显示区实际上等效亍由多个漫射发光面在空间叠加而形成的漫射发光体，所以不但具有较普通灯具更为柔和的照明效果，而且由于漫射面能够显示彩色光，因此其同样也能够显示出悬浮于空间的彩色体积光。
具体实施方式
图1、图2、图3分别是齿形折面灯罩的正视图、底视图和俯视图。
图4是本发明的一种具体结构的示意图。
图1～3与图4的比例为1∶2。
由图1、图2和图3可见，齿形折面灯罩(1)的侧面呈园柱直齿状，底面呈辐射斜齿状，齿面基本是平面。为降低转速和外观的因素，齿数不少于5个(图中为6个)，为兼顾显示区的深度与观看的视角之间的关系，齿形折面的外侧交角为60°～120°。齿形折面灯罩(1)顶面是一中心开口的星状支撑板(10)，在其周围有6个小孔(2)，用以与驱动装置作紧固连接。因本实施例是一种透射型的灯具，所以灯罩应用具有漫散透射性能的薄壁状材料制成，为减轻重量和便于加工，可选用塑料制成。
如图4所示，驱动装置(3)是一外转子结构的低速吊扇电机，转子部份通过叶板(6)与灯罩(1)相连接，定子部份通过带支架灯头(4)与光源(5)相连接。当电机带动灯罩旋转时，所作的扩展空间的运动就形成三维显示区(11)。在光源(5)与灯罩(1)之间设置一个内罩(9)，其可由多介透镜或棱镜沿罩面连续排列组成，也可是开有多个透光孔的罩壳(图中给出的是会聚透镜)。它使光源(5)向灯罩(1)肘出的光分裂为许多束光束，在显示区(11)内显示出这些光束的三维形状。在靠近灯罩(1)的开口处，也即光源(5)的上方，可设置一平面反射镜(8)，既使光线不从开口处射出面反射回罩内，又在镜面外侧形成一介虚泉光源，由于虚泉光源与实际光源所处位置不同，它们通过起分裂光束作用的内罩(9)后，将会在显示区(11)内显示出两组彼此在空间交叉重叠的光束(图中未给出光路图)。反射镜(8)边缘部份可与内罩(9)作粘合连接，其中心部份可开口以通过螺栓连接件(7)与灯头(4)相连接。光源(5)可使用普通白炽灯或其它类型光源，从显示区(11)的外形可看出本实施例的效果，在灯源的周围形成一个截面为矩形的桶状光环，在灯源下方形成一个截面为三角形的内凹光盘，从而获得了本发明所需要的一种三维显示灯。
上述实施例仅提供了一种透射型的三维显示吊灯，只要没有离开后面权利要求中所规定的本发明的范围和精神实质，可以做多种变化和替换。例如：可利用备种电扇的电机，增添减速装置，配置齿形折面灯罩，做成各种透射型或反射型的台、地、壁、吸顶等形式的三维显示灯；使用大功率的电机、配置大型齿形折面灯罩，以替代喷水池照明装置，做成三维显示“光”池；可同时设置多个不周色彩的灯源，与音乐作同步的明暗变化，以显示多组彩色三维光柱在空网交叉重叠，做成立体彩色音乐灯。