动态灯光成像系统技术方案

本发明专利技术公开一种动态灯光成像系统，包括光学组件和控制系统；所述光学组件包括沿光路依次排列的激光光源、聚焦镜、第一反射镜组、反射镜、非球面透镜、第二反射镜组和颜色片；所述控制系统包括：第一电机，其转轴与所述第二反射镜组连接；控制模块，包括主控板以及设置在所述主控板上的MCU；电机驱动电路，分别与所述MCU和第一电机电连接；光源驱动电路，分别与所述MCU和激光光源电连接；其中，所述第一电机在所述MCU控制下，交替实现顺时针快、慢和逆时针快、慢运动，使得投射到所述第二反射镜组上的光束形成的光点经过所述颜色片作用后，形成动态投影效果。可解决现有的氛围灯无法逼真模拟萤火虫的发光特点的问题。

【技术实现步骤摘要】
动态灯光成像系统
本专利技术涉及效果灯领域，特别是涉及一种动态灯光成像系统。
技术介绍
效果灯是利用灯光、机械传动及电气控制的组合，投射出各种景物、自然界气象变化和虚幻景象的一类舞台影视灯。能表现出各种静止景物和活动景物如雨、雪、火焰、云、波浪、闪电、太阳升起等，还可以用动态的影子作背景表现各种山水、矿山等的变化。是可在舞台上为各类舞曲、节奏音响等配置各种不同的效果的灯具。效果灯又分为宇宙球灯、滚筒灯、多头旋转灯、镜面反射球、频闪灯、扫描灯、蘑菇灯、飞碟灯、彩灯链、喷水池效果灯、萤火虫效果灯等。描述现有的萤火虫灯光成像继系统存在的缺点，目前市场上普遍采用满天星、星空投影灯来营造萤火虫场景效果，具体如图7所示，其效果不逼真。只能呈现光点的规则运动，而无法模拟出萤火虫的光点大小随机变化进而实现明灭，且光点随机运动的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供了一种动态灯光成像系统，包括光学组件和控制系统；所述光学组件包括沿光路依次排列的激光光源、聚焦镜、第一反射镜组、反射镜、非球面透镜、第二反射镜组和颜色片；所述的第一反射镜组呈锥台状结构，包括若干围绕所述聚焦镜设置的前表面反射镜块，使得从所述激光光源发出的光线经过所述第一反射镜组后形成主光束和副光束，并射向所述反射镜；所述控制系统包括：第一电机，其转轴与所述第二反射镜组连接；控制模块，包括主控板以及设置在所述主控板上的MCU；电机驱动电路，分别与所述MCU和第一电机电连接；光源驱动电路，分别与所述MCU和激光光源电连接；其中，所述第一电机在所述MCU控制下，交替实现顺时针快、慢和逆时针快、慢运动，使得投射到所述第二反射镜组上的光束形成的光点经过所述颜色片作用后，形成动态投影效果。优选地，所述第二反射镜组包括与所述第一电机的转轴连接且共轴的凹面盘体以及设置在所述凹面盘体的内凹面上的多个镜片，所镜片呈不规则排布。优选地，光学组件还包括设置在所述反射镜与非球面透镜之间的光阑，所述控制系统还包括与所述MCU电连接的第二电机；所述动态灯光成像系统还包括连接所述第二电机主轴与所述光阑的传动组件。优选地，所述光阑包括依次设置的安装环、挡光片和拨环；所述安装环上设置有环形排布的铰接孔，所述拨环的一表面设置有放射状的滑槽，所述挡光片的一端与铰接孔转动连接，另一端与滑槽滑动连接，所述拨环的外侧向外延伸设置有一拨杆。优选地，所述传动组件包括与所述拨杆滑动连接的弧形滑槽，所述弧形滑槽中还设置有弹簧，弹簧一端与拨杆抵接；所述传动组件包括设置在第二电机上的凸轮，凸轮与拨杆远离弧形弹簧的一侧抵接，凸轮转动推动所述拨杆在滑槽中滑动，以控制通光孔的缩放。优选地，所述电机驱动电路包括DRV8841驱动芯片；其AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2与第一电机连接；其BIN1、BIN2、AIN1、AIN2与MCU电连接；CP1与CP2分别连接C30的两极；VCP、VMA和VMB接VD36V；ISENA、ISENB接GND；AVREF、BVREF、DECAY、Nsleep、nRESET接V3P3；V3P3OUT、AIO1、AIO0、BIO1、BIO0接地；nFAULT空载。优选地，所述电机驱动电路包括两个分别与MCU电连接的DRV8841驱动芯片，其中一DRV8841驱动芯片与第一电连接，另一DRV8841驱动芯片与第二电机电连接。优选地，所述控制系统还包括与所述MCU电连接的温控电路，所述温控电路还包括设置在所述激光光源上的温度传感器。优选地，所述控制系统还包括与所述MCU电连接的电源电路和DMX512通信接口；所述主控板型号为100SW，所述MCU型号为STM32F103；所述光源驱动电路包括FL7760BM6X驱动芯片。优选地，所述反射镜为前表面反射镜；所述反射镜处的入射光线和出射光线之间的夹角为60～120°；所述非球面透镜的材质为K9，焦距为107.95mm，透过率大于98％。本专利技术中控制系统中MCU控制光源驱动电路驱动激光光源发射光线，激光光线经聚透镜折射形成主光束以及分散于主光束外的副光束，主光束直接照射在反射镜上，副光束经第一反射镜组的反射，进一步分散成多个光束并照射在第二反光镜上，第二反光镜反射主光束和副光束，主、副光束经非球面透镜折射后并照射在第二反射镜组上形成分散的光斑，光斑经第二反射镜组上的多个镜片反射，进一步分散成多个光点；MCU控制电机驱动电路，驱动第一电机转动，MCU控制加载在电机驱动电路中的负载，实现对第一电机的转向和转速的控制；由此第二反光镜中的镜片的偏转方向和偏转速度可控，对应各镜片的受光面积发生改变，实现了各光点大小的随机变化，此外镜片的偏转对应光点会产生偏移，光点的运动轨迹也对应随机变化。附图说明图1是动态灯光成像系统一实施例中光学组件的结构示意图；图2是动态灯光成像系统一实施例的电路图；图3是图2实施例中电路板的结构示意图；图4是图1实施例中第二反射镜组的结构示意图；图5是图1实施例中电机驱动电路的电路图；图6是图1实施例中光阑的结构示意图；图7是现有的氛围灯在区域中各光点的变化效果示意图；图8是图1实施例中各光点的变化效果示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：参照图1至图8，动态灯光成像系统包括光学组件和控制系统；所述光学组件包括沿光路依次排列的激光光源、聚焦镜、第一反射镜组、反射镜、非球面透镜、第二反射镜组和颜色片；所述的第一反射镜组呈锥台状结构，包括若干围绕所述聚焦镜设置的前表面反射镜块，使得从所述激光光源发出的光线经过所述第一反射镜组后形成主光束和副光束，并射向所述反射镜；在本实施例中，所述第一反射镜组13设置在所述聚焦镜12远离所述激光光源11的一侧，第一反射镜组13包括多个外形为梯形的镜体，多个镜体组合而成多棱的喇叭口，可将经聚焦镜12折射形成的副光斑反射收聚。反射镜14为平面镜，其设置在喇叭口处，用于将光线进行转向，反射镜14处的入射光线和出射光线之间的夹角为60～120°。可减小光学模组占用的空间，使结构更加紧凑。在本实施例中，非球面透镜16的焦距为100～110mm，透过率大于98％，用于对光线进行光斑成像，主光斑和副光斑经非球面透镜16后进一步分散。第二反射镜组17包括凹面盘体17a以及设置在所述凹面盘体17a的内凹面上的多个镜片17b，所镜片17b呈不规则排布。具体的，镜片可设置成圆形、方形、三角形、异形等，其在内凹面的排布也是随机排布。在本实施例中，所述控制系统包括：第一电机、控制模块、电机驱动电路和光源驱动电路；第一电机的转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态灯光成像系统，其特征在于，包括光学组件和控制系统；/n所述光学组件包括沿光路依次排列的激光光源、聚焦镜、第一反射镜组、反射镜、非球面透镜、第二反射镜组和颜色片；/n所述的第一反射镜组呈锥台状结构，包括若干围绕所述聚焦镜设置的前表面反射镜块，使得从所述激光光源发出的光线经过所述第一反射镜组后形成主光束和副光束，并射向所述反射镜；/n所述控制系统包括：/n第一电机，其转轴与所述第二反射镜组连接；/n控制模块，包括主控板以及设置在所述主控板上的MCU；/n电机驱动电路，分别与所述MCU和第一电机电连接；/n光源驱动电路，分别与所述MCU和激光光源电连接；/n其中，所述第一电机在所述MCU控制下，交替实现顺时针快、慢和逆时针快、慢运动，使得投射到所述第二反射镜组上的光束形成的光点经过所述颜色片作用后，形成动态投影效果。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态灯光成像系统，其特征在于，包括光学组件和控制系统；
所述光学组件包括沿光路依次排列的激光光源、聚焦镜、第一反射镜组、反射镜、非球面透镜、第二反射镜组和颜色片；
所述的第一反射镜组呈锥台状结构，包括若干围绕所述聚焦镜设置的前表面反射镜块，使得从所述激光光源发出的光线经过所述第一反射镜组后形成主光束和副光束，并射向所述反射镜；
所述控制系统包括：
第一电机，其转轴与所述第二反射镜组连接；
控制模块，包括主控板以及设置在所述主控板上的MCU；
电机驱动电路，分别与所述MCU和第一电机电连接；
光源驱动电路，分别与所述MCU和激光光源电连接；
其中，所述第一电机在所述MCU控制下，交替实现顺时针快、慢和逆时针快、慢运动，使得投射到所述第二反射镜组上的光束形成的光点经过所述颜色片作用后，形成动态投影效果。


2.根据权利要求1所述的动态灯光成像系统，其特征在于，所述第二反射镜组包括与所述第一电机的转轴连接且共轴的凹面盘体以及设置在所述凹面盘体的内凹面上的多个镜片，所镜片呈不规则排布。


3.根据权利要求1所述的动态灯光成像系统，其特征在于，光学组件还包括设置在所述反射镜与非球面透镜之间的光阑，所述控制系统还包括与所述MCU电连接的第二电机；所述动态灯光成像系统还包括连接所述第二电机主轴与所述光阑的传动组件。


4.根据权利要求3所述的动态灯光成像系统，其特征在于，所述光阑包括依次设置的安装环、挡光片和拨环；所述安装环上设置有环形排布的铰接孔，所述拨环的一表面设置有放射状的滑槽，所述挡光片的一端与铰接孔转动连接，另一端与滑槽滑动连接，所述拨环的外侧向外延伸设置有一拨杆。


5.根据权利要求4所述的动态灯光成像系统，其特征在于，所述传动组件包括与所述拨杆滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅高武，杨勉，彭岳棋，
申请(专利权)人：湖南明和光电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43