一种天空效果模拟系统的制作方法

1.本实用新型涉及发光照明装置领域，具体涉及一种天空效果模拟系统。


背景技术：

2.随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对住宅、公共场所的照明要求也越来越高。照明装置广泛应用于多种场合，需要在产生光源的同时达到良好的照明效果，以满足不同需求。目前市面的灯具照明形式比较单一，并无法满足未来的需求。若灯具可较真实的模拟出自然状态下蓝天效果，让人们可以在病房、会议室、地下室、车库以及浴室等阳光无法照射进去的场所能有享受到晴空太阳光的感觉，促使人身心愉悦，这将对于改善提升人们的生活质量和水平具有重要意义。
3.目前有在先申请的文件一“cn112876795a—瑞利散射材料母粒、其制备方法及所得光扩散板和照明装置”以及文件二“213930509u——一种模拟深远蓝色天空的发光装置”，其中文件模拟的天空蓝呆板、不够逼真长时间使用会给人枯燥感；而文件二结构复杂，制造要求高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种天空效果模拟系统，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
5.为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：
6.一种天空效果模拟系统，包括框架、散射组件、第一发光组件、第二发光组件；
7.所述散射组件安装在框架上，所述散射组件包括第一散射板和第二散射板；所述第一散射板位于所述第二散射板上方；
8.在所述第一散射板的一端设置所述第一发光组件，所述第一发光组件所发出的光线均匀射向所述第一散射板；
9.在所述第一散射板的另一端设置所述第二发光组件，让所述第二发光组件所述发出的光线均匀射向所述第二散射板。
10.进一步的：所述第一发光组件包括依次包括第一led灯、第一透镜、第一曲面反射板；第一led灯发出的光线与所述第一散射板垂直，所述第一led灯所发出的光线依次经过第一透镜、所述第一曲面反射板使所述第一led灯所发出的光线以倾角α向上照进所述第一散射板。
11.进一步的：所述第一曲面反射板通过一个转轴安装在框架上。
12.进一步的：所述第一led灯安装在翅片式散热架上。
13.进一步的：所述第二发光组件包括依次包括第二led灯、第二透镜、第二曲面反射板；第二led灯发出的光线沿所述第一散射板水平射出，再依次经过第二透镜、所述第二曲面反射板使所述第二led灯所发出的光线以倾角β向下照进所述第二散射板。
14.进一步的：所述第二led灯为用双色温白光光源，光源色温分别为5500k和15000k。
15.进一步的：所述第一散射板和所述第二散射板相互平行设置。
16.进一步的：所述第一散射板和第二散射板结构相同，均为透明构件，内部均匀填充散射粒子，所填充的散射粒子直径为5nm-15nm；所填充的射粒子是二氧化硅粒子和/或二氧化钛粒子。
17.进一步的：所述第一散射板的散射粒子填充密度小于所述第二散射板的散射粒子填充密度。
18.进一步的：所述框架有顶无底的壳体，所述壳体顶部设置向下的空心凸台，所述凸台与所述壳体外壁分别形成第一安装空间和第二安装空间。
19.本实用新型的技术效果是：
20.本实用新型中将两块散射效果不同的散射板叠加，并将光源设置在两块散射板之间，在不增加额外装置的情况下就可以实现天空的深邃、高远效果，结构简单，便于制造。
21.另外，将主要的第二发光组件采用双色温白光光源，光源色温分别为5500k和15000k, 通过控制通过每种色温光源的驱动电流来改变双色温混合光的蓝光主波长强度，强度越大在散射板上呈现的天空效果越蓝，效果更加逼真，通过调整变幻可以实现每天出现不同的天空效果。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.在附图中：
24.图1是本实用新型的总体结构示意图；
25.图2是图1中框架的结构示意图；
26.图3是第二发光组件模拟的天空效果示意图；
27.图4是第一发光组件模拟的天空效果示意图；
28.其中，上述附图包括以下附图标记：
29.框架1、第一散射板2、第二散射板3、第二曲面反射板4、第二led灯5、第二透镜6、第一
30.曲面反射板7、转轴71、第一透镜8、第一led灯9、翅片式散热架10、第一安装空间11、第二安装空间12、凸台13。
具体实施方式
31.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
36.一种天空效果模拟系统，包括框架1、散射组件、第一发光组件、第二发光组件。
37.所述散射组件安装在框架1上，所述散射组件包括第一散射板2和第二散射板3；所述第一散射板位于所述第二散射板上方。在所述第一散射板的一端设置所述第一发光组件，所述第一发光组件所发出的光线均匀射向所述第一散射板。在所述第一散射板的另一端设置所述第二发光组件，让所述第二发光组件所述发出的光线均匀射向所述第二散射板。
38.在本技术中，第一散射板可以是单独一块板或是多个板的组合，在此不做限定；同样的第二散射板可以是单独一块板或是多块板的组合。
39.在本技术中，在两个散射板中间设置发光组件，发光组件照射到两个散射板上的光线强弱不同，实现不同效果的瑞利散射。
40.在本技术中，第二发光组件发出的光线首先在第二散射板上发生瑞利散射，然后第一散射板可以对已经发生瑞利散射的光线进一步瑞利散射；同样的第一发光组件发出的光线首先在第一散射板上发生瑞利散射，然后第二散射板对已经发生瑞利散射的光线进一步瑞利散射；通过控制光线照射在第一散射板和第二散射板上的强度，以及两个散射板的散射颗粒的调整，让二层散射板的叠加作用在视觉上呈现出天空的深邃立体感。
41.在本实施例中：所述第一发光组件包括依次包括第一led灯、第一透镜、第一曲面反射板；第一led灯发出的光线与所述第一散射板垂直，所述第一led灯所发出的光线依次经过第一透镜、所述第一曲面反射板使所述第一led灯所发出的光线以倾角α向上照进所述第一散射板。
42.可以让第一散射板呈现出阳光入射到室内的蓝天效果，更加自然和谐。
43.在本实施例中：所述第一曲面反射板通过一个转轴安装在框架上。
44.可以通过调整第一曲面反射板的角度实现第一散射板不同角度入射的光线，调整散射效果。
45.在本实施例中：所述第一led灯安装在翅片式散热架上。提高led灯的使用寿命。
46.在本实施例中：所述第二发光组件包括依次包括第二led灯、第二透镜、第二曲面反射板；第二led灯发出的光线沿所述第一散射板水平射出，再依次经过第二透镜、所述第二曲面反射板使所述第二led灯所发出的光线以倾角β向下照进所述第二散射板。
47.在本实施例中：所述第二led灯为用双色温白光光源，光源色温分别为5500k和15000k。
48.在本实施例中：所述第一散射板和所述第二散射板相互平行设置。
49.在本实施例中：所述第一散射板和第二散射板结构相同，均为透明构件，内部均匀填充散射粒子，所填充的散射粒子直径为5nm-15nm；所填充的射粒子是二氧化硅粒子和/或二氧化钛粒子。
50.按瑞利散射的原理，在入射光光谱及强度相同的前提下，散射的程度变化是粒子半径(r) 与辐射波长(λ)比例的函数，以无量纲尺度数α＝2πr/λ作为判别标准：当α小于0.1 时，可用瑞利散射，呈现蔚蓝色的天空效果。波长与散射粒子之间关系如下表。
[0051][0052][0053]
结合上表，在400-480nm的波长范围内，计算出粒子直径低于15nm，可用瑞利散射，当粒子直径大于15nm后，米散射和几何光学的作用性逐渐增强而瑞利散射的作用性相对逐步减弱，这时散射光的波长趋向与入射光波长一致，也就是趋向于白光的效果。
[0054]
在本实施例中：所述第一散射板的散射粒子填充密度小于所述第二散射板的散射粒子填充密度。
[0055]
通过不同的散射粒子密度，实现不同的瑞利散射效果，可以更好的展示天空蓝的深邃效果，体验更真实。
[0056]
在本实施例中：所述框架有顶无底的壳体，所述壳体顶部设置向下的空心凸台，所述凸台与所述壳体外壁分别形成第一安装空间和第二安装空间。
[0057]
框架底部用于安装第二散射板，凸台底部用于安装第一散射板，第一安装空间用于安装第一发光组件，第二发光组件安装在第二安装空间；通过上述合理布局，可以让结构简单便于安装使用。
[0058]
散射板的制作方法，包括如下步骤：
[0059]
(1)原料包括散射板载体粒子和散射粒子，其中散射板载体粒子是环氧树脂或/和有机硅树脂；散射粒子是二氧化硅粒子和/或二氧化钛粒子，散射粒子直径是5nm-15nm；散射板载体粒子与散射板粒子的重量比为100：0.1-1。
[0060]
(2)而第一散射板中的散射粒子和第二散射板中散射粒子添加重量不同，所述第一散射板的散射粒子重量与所述第二散射板的散射粒子重量的比为0.1％-5％：99.9-95％，这是为了实现让两块散射板分别呈现不同的瑞利效果，然后进行叠加之后呈现出更深邃的天空效果。
[0061]
(3)按配比将原材料以搅拌机搅拌均匀，不能有团聚的现象，团聚后粒子粒径增大产生米散射及几何散射现象，而弱化了瑞利散射的效果。
[0062]
(4)以抽真空机排除溶液中的气泡，脱泡的处理程度与瑞利散射的强度效果相关，入射光线在气泡界面折射出不变化的入射光光谱(白光)会弱化瑞利散射出的蓝色效果。
[0063]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。