一种灯具的制作方法

一种灯具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种灯具，包括壳体、光源，其特征在于还包括一液晶盒，所述液晶盒设于所述灯具的出光面，所述液晶盒内设有隔离部，所述隔离部在所述液晶盒内部形成数个分隔开的液晶材料容置区，所述液晶材料的折射率可根据施加在其两端的电压的改变而改变。通过在不同时间，向各个液晶材料容置区施加不同的电压，使各区域的折射率发生变化，从光源发出的光线经过不同区域的折射，形成不同区块的明暗变换，从而实现光影流动的动态效果。
【专利说明】一种灯具

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明灯具，特别涉及一种可以实现动感照明效果的灯具。

【背景技术】
[0002] 一般来说，我们的照明灯具所发出的光都是静态的，长时间的待在这种一成不变 的环境中，难免会觉得枯燥乏味。而在自然环境中，光线总是呈现出灵动的美感，就像波光 粼粼的湖面总是使人觉得心旷神怡。这是由于波动湖面的对日光进行反射，从而给人一种 忽明忽暗的动感效果，湖面水波的荡漾，使得光的入射角随之波动，因而湖面各点光的反射 角不再相同，造成反射到某些区域的光线增多，另一些区域的光线减少，最终呈现出一种明 暗交替的效果。现代的都市人，在繁忙的工作之后，都有一个回归自然的田园梦，因而在灯 具设计也希望达到类似的效果。如果能对光源发出的光实现类似的调制效果，便会让人有 一种仿佛置身于水流中的情境，回归大自然的感觉不禁油然而生。
[0003] 从光学的基本折射定律出发可知，光线的出射角度和两个因素相关，即入射角和 介质折射率。因此若想实现出射光的动感效果，有两种基本方法，一是改变入射角，如自然 界的湖面，改变光的入射面（即对入射角的改变）实现出射光角度的变化，但在灯具的设计 中难以实现对入射波面的精确控制，借鉴性不高；二是改变入射介质的折射率，同样可以达 到改变出射光角度的目的。
[0004] 液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态。它除了兼有液体和晶体的某些性 质(如流动性、各向异性等）外，还有其独特的光学性质，同时液晶又对电磁场敏感。因此液 晶材料成为了 一种被广泛使用的光学材料，它的折射率会随着施加电压的改变而改变，通 过控制电压可以达到精确控制其折射率的目的。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是为了改变现有照明灯具无法呈现动态照明效果这一现状，使灯具 展现出灵动、多变的动感效果。
[0006] 本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是通过改变光学部件的折射率， 提供一种可以实现动感照明效果的灯具，包括壳体、光源，其特征在于还包括液晶盒，所述 液晶盒设于所述灯具的出光面，所述液晶盒包括：第一透明基板、第二透明基板，以及密封 在所述第一透明基板、第二透明基板间的液晶材料，所述第一透明基板上设有第一电极层， 所述第一透明基板、第二透明基板间还设有隔离部，所述隔离部在所述液晶盒内部形成数 个分隔开的液晶材料容置区，在第二透明基板上设有数个第二电极，所述数个第二电极之 间彼此绝缘，所述液晶材料的折射率可根据所述第一电极和第二电极间的电压的变化而变 化，电压输出部和所述第一电极及所述数个第二电极分别电连接。
[0007] 可选的，所述数个第二电极的数量及位置与所述液晶材料容置区相对应， 可选的，所述电压输出部可向各所述第二电极输出不同的电压。
[0008] 可选的，所述电压输出部对于某一个所述第二电极可在不同时间向其输出不同的 电压。
[0009] 可选的，所述灯具还包括一存储单元，所述存储单元存储的信息包括在一个时间 序列的各时间点上，向各所述第二电极输出的电压值，所述电压输出部根据所述存储单元 内的信息向各所述第二电极输出相应的电压。
[0010] 可选的，所述存储单元中的信息为预设或通过外部设备写入。
[0011] 可选的，所述液晶材料容置区呈条形分布。
[0012] 可选的，所述液晶材料容置区呈环形分布。
[0013] 可选的，所述液晶材料容置区呈网格形分布。
[0014] 可选的，所述光源为LED。
[0015]可选的，所述灯具还包括光学部件，所述光学部件为反射罩、扩散板、光导、透镜择 一或组合。
[0016] 本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比，在光学设计上才用了液 晶材料，通过液晶材料折射率会随着施加在其上的电压的改变而改变这一特性。通过在不 同时间对不同区域施加不同的电压，实现类似水波的效果，从而营造一种光影流动的光环 境。本发明所述灯具主要应用于情境照明，如卧室，洛室以及闻档餐厅中，营造浪漫的气氛， 给人以舒心宁静的感觉，如置身于大自然中。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是本发明灯具的结构示意图； 图2是本发明液晶盒的结构示意图； 图3是本发明液晶盒的立体结构示意图； 图4是本发明第二电极的结构示意图； 图5是本发明一具体实施例的液晶盒（水平分割）的俯视图； 图6是本发明一具体实施例的液晶盒（圆环形）的俯视图； 图7是本发明一具体实施例的液晶盒（格栅形）的俯视图； 图8是本发明一具体实施例的液晶盒（不规则形）的俯视图。

【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的灯具结构作进一步详细的说明。
[0019] 本发明是通过在灯具的出光部分加设一个可以改变光线折射率的特殊结构，并对 这种改变进行控制，从而实现动态照明效果。通过【背景技术】我们可知，液晶材料的折射率会 随着施加电压的改变而改变，通过控制电压可以达到精确控制其折射率的目的，因而本发 明采用一个液晶盒，并通过对其施加不同的电压，实现折射率的变化，营造动态效果。
[0020] 灯具的基本结构如图1所示，包括光源1、灯具的外壳2、电源驱动部分（图中未 示)，以及一个设置在灯具出光面的液晶盒3,液晶盒3内密封有液晶材料，液晶材料的折射 率会随着施加在其上的电压变化而变化。在图1中的灯具结构类似吊灯，在其他实施例中 也可以是盘形的吸顶灯或者是壁灯等各类形式，根据灯具的形式不同光源可以为点光源、 面光源等，本实施例中光源采用LED，在其他一些较佳实施例中也可以采用焚光灯、〇 LED 等，整个灯具的外壳部分主要起容纳各部件的作用，本发明的技术方案对此没有特定限制， 光源可根据需要安置在灯具的顶部如图1，也可以安装在灯具的侧面。无论何种形式的灯 具，为实现本发明所需要效果，设置于灯具出光口的液晶盒3都是必不可少的，根据灯具的 不同液晶盒3可以设置在各个位置，图1所示液晶盒设于灯具的一个面，在一些灯具中出光 面不止一个面，这些灯具可以同时从底部和侧面提供照明，在这类灯具中可以包括多个液 晶盒分别布置在多个出光面上，例如台灯、落地灯这类的灯具，液晶盒就可以为灯罩形式。 在一些灯具中为了取得更好的光学效果，在灯具内部还可以加入不同的光学部件，如反光 结构、透镜、光导、扩散板、漫反射涂层等，在图1的实施例中，外壳2的内侧就是一个反射 罩。加入的光学部件可以是单个的，或者是多个光学元件的组合，如透镜配合漫反射涂层、 光导配合扩散板及微透镜阵列。当然液晶盒3的表面也可以根据光学设计需要进行一些处 理，比如采用特定的色彩，或者进行表面粗糙化、加工形成一些微结构。
[0021] 图2为本发明实施例中液晶盒3的剖面图，如图所示液晶盒3包括：第一透明基板 302、第二透明基板301，以及密封在所述第一透明基板302、第二透明基板301间的液晶材 料，所述第一透明基板302上设有第一透明电极层305,所述第一透明基板302、第二透明基 板 3〇1间还设有隔离部306,所述隔离部306在所述液晶盒3内部形成数个分隔开的液晶材 料容置区303,在第二透明基板301上设有第二透明电极304,所述第二透明电极304的数 量及位置与所述液晶材料容置区303对应，各所述第二透明电极304之间彼此绝缘，所述液 晶材料可根据所述第一透明电极305和第二透明电极304间的电压的改变而改变折射率。 图3为还未注入液晶的多个液晶材料容置区所组成的液晶盒，图4为第二透明基板上的电 极分布图，由图4可见第二透明电极304的数量及位置和图3中的液晶材料容置区一一对 应，在本实施例中共有304a、304b、304c、304d、304e、304f六个第二透明电极，他们之间由 绝缘材料308隔开彼此绝缘。
[0022] 为了使液晶盒可以根据所需要的效果变换透光折射率，需对施加在第一透明电 极3〇5和第二透明电极304间的电压进行控制，因此本发明所述灯具还包括一个电压输出 部，该电压输出部分别和第一透明电极305、各第二透明电极304a、304b、304c、304d、304e、 3〇4f电连接，通过向这些第二透明电极输出不同的电压使得各液晶材料容置区内的液晶材 料的折射率各不相同，同时电压输出部向各第二透明电极输出的电压随着时间的不同而变 化，各液晶材料容置区内的液晶材料的折射率也随之变化进而产生动态的光影效果。其产 生的效果可以如水波流动、或光影斑驳，为了使这些效果逼真，每一个液晶材料容置区的折 射率必然不是随机的，而是有一定规律的，因此，本发明所述灯具还包括一个存储单元。该 存储单元保存了各种动态模式下，每个时间点上，应该向各电极输出的电压值。例如在一 个较佳的实施例中，控制周期为3秒，在开始时，各第二透明电极 304a、304b、304c、304d、 3〇 4e、3〇4f的输入电压均为0V，第1秒时3〇4a为0· 5V、3〇4b为lV、304c为1. 5V、304d为 lV、3〇4e 为 0· 5V、304f 为 0V;第 2 秒时 3〇4a 为 0V、304b 为 0· 5V、304c 为 lV、304d 为 1. 5V、 3〇4e 为 lV、3〇4f 为 0· 5V;第 3 秒时 3〇4a 为 0· 5V、3(Mb 为 OV、3〇4c 为 0· 5V、304d 为 lV、304e 为1. 5V、304f为IV，电压输出部读取这些数值，在规定时间内输出相应的电压，当一个周期 结束后，电压输出部继续读取第1秒的数据，重新开始一个新的周期。
[0023]在另一个较佳的实施例中，开始时各第二透明电极304a、304b、304c、304d、304e、 3〇4f的初始输入电压分别为〇丫、5丫、4￥、3￥、2￥、1￥,第1秒时电压分别为]^、(^、5乂、4￥、3￥、 2V;第2秒时电压分别为2V、1V、0V、5V、4V、3V;第3秒时电压分别为3V、2V、1V、0V、5V、4V; 第4秒时电压分别为4￥、3￥、2￥、1￥、0￥、5￥;第5秒时电压分别为5￥、狀、3￥、2￥、1￥、0￥，如此 5秒为一个周期，第6秒开始下一个周期再一次读取初始电压数据，并继续下一个循环。 [0024] 在上述两个实施例中，存储单元中的存储的信息为实际电压值，在其他较佳实施 例中，也可以存储各电极电压值相对于时间的变化值，如每1秒电压增加一个定值，或者按 特定的函数算法计算获得的结果U=f(t)。存储单元内的信息可以在灯具出厂前预先设置， 也可以配以一个外部输入设备，由用户按自己的喜好手动设置周期、电压等。本发明通过在 不同时间，向各个液晶材料容置区施加不同的电压，使各区域的折射率发生变化，从光源发 出的光线经过不同区域的折射，形成不同区块的明暗变换，从而实现光影流动的动态效果。 [00 25]如前所述，隔离部3〇6在液晶盒3内部形成数个分隔开的液晶材料容置区303,液 晶材料容置区303的数量至少为两个或者更多，这些液晶材料容置区 303的布置也可以有 多种形式，^5、图6、图7、图8为四个较佳实施例。在这些图例中303为液晶材料容置区， 306表示隔离部，309为密封材料。图 5中液晶材料容置区303为条形，纵向等距分布，在 其他较佳实施例中，这些液晶材料容置区也可以是由窄到宽的条状；图6中液晶材料容置 区 3〇3为环形，以实现一个水波的效果；图7中液晶材料容置区303呈网格状分布；图8中 液晶材料容置区 3〇3为异型斜向分布，当然还可以根据灯具的外观，作一个图形分布，如星 形、圆形等。
[0026]上文对本发明优选实施例的描述是为了说明和描述，并非想要把本发明穷尽或局 限于所公开的具体形式，显然，可能做出许多修改和变化，这些修改和变化可能对于本领域 技术人员来说是显然的，应当包括在由所附权利要求书定义的本发明的范围之内。
【权利要求】
1. 一种灯具，包括壳体、光源，其特征在于还包括液晶盒，所述液晶盒设于所述灯具的 出光面，所述液晶盒包括：第一透明基板、第二透明基板，以及密封在所述第一透明基板、第 二透明基板间的液晶材料，所述第一透明基板上设有第一电极层，所述第一透明基板、第二 透明基板间还设有隔离部，所述隔离部在所述液晶盒内部形成数个分隔开的液晶材料容置 区，在第二透明基板上设有数个第二电极，所述数个第二电极之间彼此绝缘，所述液晶材料 的折射率可根据所述第一电极和第二电极间的电压的变化而变化，电压输出部和所述第一 电极及所述数个第二电极分别电连接。
2. 根据权利要求1所述的灯具，其特征在于所述数个第二电极的数量及位置与所述液 晶材料容置区相对应。
3. 根据权利要求1所述的灯具，其特征在于所述电压输出部可向各所述第二电极输出 不同的电压。
4. 根据权利要求1所述的灯具，其特征在于所述电压输出部对于某一个所述第二电极 可在不同时间向其输出不同的电压。
5·根据权利要求1、2、3或4所述的灯具，其特征在于所述灯具还包括一存储单元，所 述存储单元存储的信息包括在一个时间序列的各时间点上，向各所述第二电极输出的电压 值，所述电压输出部根据所述存储单元内的信息向各所述第二电极输出相应的电压。
6·根据权利要求5所述的灯具，其特征在于所述存储单元中的信息为预设或通过外部 设备写入。
7·根据权利要求6所述的灯具，其特征在于所述液晶材料容置区呈条形分布。
8·根据权利要求6所述的灯具，其特征在于所述液晶材料容置区呈环形分布。
9. 根据权利要求6所述的灯具，其特征在于所述液晶材料容置区呈网格形分布。
10. 根据权利要求7、8或9所述的灯具，其特征在于所述光源为LED。
11·根据权利要求7、8或9所述的灯具，其特征在于所述灯具还包括光学部件，所述光 学部件为反射罩、扩散板、光导、透镜择一或组合。
【文档编号】F21S6/00GK104142586SQ201310167835
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】黄爱琴, 祝文雪, 邓诗涛, 尹松 申请人:欧普照明电器（中山）有限公司