一种可自动缩放图案的投影灯的制作方法

1.本实用新型涉及投影机设备技术领域，具体涉及一种可缩放图案的投影灯。


背景技术：

2.投影灯/机是一种利用光学元件将工件的轮廓放大，并将其投影到影屏上的光学仪器，在旅游景区、楼体照明、实景演出、水幕投影等文旅项目上越来越多地应用工程投影灯/机。近几年,随着灯光产品在文旅等领域越来越广泛的应用，诞生了各种不同投光角度和不同功率大小的投影设备，常用的投光角度有10
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；用户会根据使用环境、使用位置、投影距离、投影图案的大小来选择不同投光角度的灯具，来实现一个景区或场景灯光设计效果。
3.然而现实的施工与工厂生产中会存在储多问题和缺点，主要表现为：1、传统投影灯使用的一般都是固定焦距的镜头，即一种投光角度的镜头只能投影出一种固定大小的图案光斑；如果要增大或缩小图案，就需要更换镜头。2、同一项目上不同位置要求投影图案的大小不同，所以需要使用的产品种类多，同一款产品可能会需要20
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等不同投光角度的灯具产品。3、不便于工厂生产作业，同一项目要生产多种不同的产品，而且数量不多，纯属制定化产品，造价高。3、同一款产品通常要库存备有多种投光角度的光学镜头，以方便用户随时更换，这样会造成库存压力大。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以实现一机多用、不同投光角度和不同图案大小可通过一台灯具来实现，从而可减少镜头数量、降低成本低和库存的可自动缩放图案的投影灯。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可自动缩放图案的投影灯，包括有壳体和安装在壳体中的电源、主控板、光源组件、颜色盘、图案盘、调焦镜头、放大镜头及成像镜头，在壳体的前端设置有出光口，成像镜头对准出光口，放大镜头从后面对准成像镜头、调焦镜头从后面对准放大镜头，颜色盘和图案盘设置于调焦镜头与光源组件之间；颜色盘连接有色盘电机，图案盘连接有图案盘电机和图案自转电机，其特征在于：在壳体中设置有滑杆(滑轨亦可)，滑杆位于图案盘与成像镜头之间且为沿前后方向伸展；在滑杆上安装有可沿滑杆滑动的调焦镜头支架和放大镜头支架，放大镜头支架位于调焦镜头支架前方，放大镜头安装在放大镜头支架上，调焦镜头安装在调焦镜头支架上；调焦镜头支架连接有调焦镜头电机，放大镜头支架连接有放大镜头电机，以分别使调焦镜头和放大镜头形成可沿滑杆进行前后调节的结构。
6.进一步地，所述壳体包括有前盖、中盖和后盖，所述出光口设置于前盖中，在中盖的靠近底部位置设置有底板；所述滑杆安装在底板的上表面，所述调焦镜头电机和放大镜头电机分别安装在底板的下表面，调焦镜头支架通过一同步带连接调焦镜头电机，放大镜头支架通过另一同步带连接放大镜头电机。
7.进一步地，在调焦镜头支架和放大镜头支架上分别设置有磁铁，在底板上设置有分别与两磁铁对应并带有磁敏感应器的定位板，以分别形成对调焦镜头和放大镜头的定位结构。
8.进一步地，光源组件包括有led恒流驱动板、led光源和led聚光镜，led光源和led聚光镜安装在一散热器上，led聚光镜将led光源罩住，led光源与led恒流驱动板连接，led恒流驱动与主控板连接；电源安装在散热器后面，主控板连接电源，由后盖将电源盖住。
9.进一步地，在散热器的两侧各设置有风扇，一侧的风扇对准后盖一侧的进风窗形成进风结构，另一侧的风扇对准后盖另一侧的出风窗形成出风结构，以便进行散热。
10.进一步地，在散热器的前端安装有中板，中板两边安装有连接支架，连接支架前端安装有侧板；在连接支架之间安装有色盘支架和图案盘支架；颜色盘和色盘电机安装在色盘支架上，图案盘、图案盘电机及图案自转电机一起安装在图案盘支架上；在侧板的前端安装有成像镜头支架，成像镜头安装在成像镜头支架上；led恒流驱动板安装在其中一侧板的侧面。
11.进一步地，中盖的两侧与一脚架铰接固定，在脚架上设置有圆弧形调节孔，通过调节手柄穿过圆弧形调节孔与中盖装配固定，使整个投影灯形成可上下旋转调节的结构。
12.进一步地，在中盖的侧面设置有显示屏，显示屏连接主控板。
13.进一步地，在后盖上设置有电源接口、信号输入接口和信号输出接口，信号输入接口和信号输出接口采用dmx512信号接口。
14.优选地，颜色盘上贴有六种不同颜色的镀膜镜片和一个空白透光孔，图案盘上贴有六幅不同的图案和一个白光透光孔。
15.本实用新型通过给调焦镜头、放大镜头、成像镜头等各镜头分别配备相应的驱动机构，以此实现镜头的自动伸缩功能，达到投影图案的自动缩放效果，从而可以实现一机多用，即不同投光角度和不同图案大小都可以通过一台灯具来实现，如此避免了需要给每台灯具配备多个镜头的困扰，降低了生产和使用成本，减小了库存压力。
附图说明
16.图1为本实用新型立体结构图；
17.图2为本实用新型另一角度的立体结构图；
18.图3为本实用新型背面结构图；
19.图4为本实用新型拆除外壳后的结构图；
20.图5为本实用新型拆除外壳后另一角度的结构图；
21.图6为本实用新型实现镜头可自动缩放的配合结构图；
22.图7为本实用新型实现镜头可自动缩放的俯视结构图；
23.图8为本实用新型的控制系统架构图。
24.图中，1为前盖，2为中盖，3为后盖，4为脚架，5为调节手柄，6为出光口，7为显示屏，8为进风窗，9为出风窗，10为电源接口，11为信号输入接口，12为信号输出接口，13为电源，14为散热器，15为风扇，16为中板，17为色盘支架，18为色盘电机，19为图案盘支架，20为图案盘电机，21为图案自转电机，22为连接支架，23为侧板，24为调焦镜头支架，25为放大镜头支架，26为成像镜头支架，27为底板，28为调焦镜头电机，29为放大镜头电机，30为主控板，
31为led恒流驱动板，32为led光源，33为led聚光镜，34为颜色盘，35为图案盘，36为滑杆，37为磁铁，38为定位板，39为调焦镜头，40为放大镜头，41为成像镜头，42为同步带。
具体实施方式
25.本实施例中，参照图1-图8，所述可自动缩放图案的投影灯，包括有壳体和安装在壳体中的电源13、主控板30、光源组件、颜色盘34、图案盘35、调焦镜头39、放大镜头40和成像镜头41，在壳体的前端设置有出光口6，成像镜头41对准出光口6，以投射图案，放大镜头40从后面对准成像镜头41、调焦镜头39从后面对准放大镜头40，颜色盘34和图案盘35设置于调焦镜头39与光源组件之间；颜色盘34连接有色盘电机18，图案盘35连接有图案盘电机20和图案自转电机21；在壳体中设置有滑杆36，滑杆36位于图案盘34与成像镜头41之间且为沿前后方向伸展；在滑杆36上安装有可沿滑杆36滑动的调焦镜头支架24和放大镜头支架25，两支架错位设置，且放大镜头支架25位于调焦镜头支架24前方，放大镜头40安装在放大镜头支架25上，调焦镜头39安装在调焦镜头支架24上；调焦镜头支架24连接有调焦镜头电机28，放大镜头支架25连接有放大镜头电机29，以分别使调焦镜头39和放大镜头40形成可沿滑杆36进行前后调节的结构。
26.所述壳体包括有前盖1、中盖2和后盖3，所述出光口6设置于前盖1中，在中盖2的靠近底部位置设置有底板27；所述滑杆36安装在底板27的上表面，所述调焦镜头电机28和放大镜头电机29分别安装在底板27的下表面，调焦镜头支架24通过一同步带42连接调焦镜头电机28，放大镜头支架25通过另一同步带42连接放大镜头电机39。
27.在调焦镜头支架24和放大镜头支架25上分别设置有磁铁37，在底板27上设置有分别与两磁铁37对应并带有磁敏感应器的定位板38，以分别形成对调焦镜头39和放大镜头40的定位结构。
28.光源组件包括有led恒流驱动板31、led光源32和led聚光镜33，led光源32和led聚光镜33安装在一散热器14上，led聚光镜33将led光源32罩住，led光源32与led恒流驱动板31连接，led恒流驱动31与主控板30连接；电源13安装在散热器14后面，主控板30连接电源13，后盖3将电源13盖住。
29.在散热器14的两侧各设置有风扇15，一侧的风扇15对准后盖3一侧的进风窗8形成进风结构，另一侧的风扇15对准后盖3另一侧的出风窗9形成出风结构，以便进行散热。
30.在散热器14的前端安装有中板16，中板16两边安装有连接支架22，连接支架22前端安装有侧板23；在连接支架22之间安装有色盘支架17和图案盘支架19；颜色盘34和色盘电机18安装在色盘支架17上，图案盘35、图案盘电机20及图案自转电机21一起安装在图案盘支架19上；在侧板23的前端安装有成像镜头支架26，成像镜头41安装在成像镜头支架26上；led恒流驱动板31安装在其中一侧板23的侧面。
31.中盖2的两侧与一脚架4铰接固定，在脚架4上设置有圆弧形调节孔，通过调节手柄5穿过圆弧形调节孔与中盖3装配固定，使整个投影灯形成可上下旋转调节的结构，可调节投光的角度。
32.在中盖2的侧面设置有显示屏7，显示屏7连接主控板30。
33.在后盖3上设置有电源接口10、信号输入接口11和信号输出接口12，信号输入接口11和信号输出接口12采用dmx512信号接口。
34.颜色盘34上贴有六种不同颜色的镀膜镜片和一个空白透光孔，图案盘35上贴有六幅不同的图案和一个白光透光孔。
35.本实用新型的控制系统包括有显示板电路模块、led温度检测电路模块、风扇控制接口、led恒流电路板模块、485协议电路模块、电机驱动电路模块、mcu等。显示板可设置dmx地址、设置led输出功率、设置色盘电机图案盘电机参数、设置图案盘电机参数、设置图案自转电机参数、设置图案盘电机参数、设置放大镜头电机参数、设置调焦镜头电机参数；可以校正所有电机位置。
36.led温度检测电路模块因led光源32的功率可达600w，发热量大，温度较高，为有效的保护led灯珠而设计。此电路模块用于用于检测led灯珠铜基板的温度，当铜基板的温度达到设定的保护温度值时，led灯珠自动降低功率，保证铜基板温度不超出保护温度值，从而延长led的使用寿命。
37.风扇控制接口用于散热系统的温度控制，当灯具运行时，散热器14温度会上升，mcu检测到散热器14温升达到额定值时，开启风扇15抽风，使led灯珠保持良好的散热效果。
38.led恒流电路板模块为led亮度控制和复位完成后点灯功能用，485协议电路模块用于dmx512信号的接收与发送。
39.电机驱动电路模块包括有色盘步进电机驱动电路、图案盘电机驱动电路、图案自转电机驱动电路、放大镜头电机驱动电路、调焦镜头电机驱动电路等，可通过软件可控制电机运行方向和速度快慢。
40.mcu是硬件电路的核心部件，辅以程序设计，植入代码，实现上述各个模块的功能。
41.本实用新型自动缩放投影工作过程如下：
42.1、灯具系统各个功能模块复位：接通220ac市电后，主控板30中的mcu开始工作，指挥系统各个模块功能复位，包括led光源32、颜色盘34、图案盘35、调焦镜头39和放大镜头40；各功能模块复位完成后，系统复位完成。
43.2、自动缩放投影灯准备就绪，等待输入指令，即显示屏7各功能设置参数或dmx512控制输入控制信号.
44.3、通过主控板30的显示屏7调节led光源32的亮度；设置色盘电机18的相关参数，使颜色盘34旋转到显色的位置；设置图案盘电机20的参数，使图案盘35旋转定位到投影的图案上；设置放大镜头电机29参数，移动放大镜头40，调整投射图案光斑大小；设置调焦镜头电机28的参数，移动调焦镜头39，调节图案清晰度；按确认键保存设置好的参数。
45.4、灯具按照设定的相关参数呈现相应的灯光效果；如果需要使投影出来的图案呈现旋转的动态效果，可以设置图案自转电机21相关参数，调节图案旋转速度快慢、旋转方向。
46.5、同理可通过显示屏7继续设置其他参数可变换投影图案、图案大小、图案颜色、图案旋转方向及快慢、投影图案亮度的高低等效果。
47.6、灯具系统复位完成后，如果要通过dmx512控台来控制灯具的图案、投影颜色、图案大小、旋转效果、调节亮度高低等效果，可将dmx512控制台信号线接入到灯具，同时要在灯具显示板上设置dmx512模式及灯具地址码，即d001；推动控台各推杆数据，向灯具发送各通道功能指令，当mcu接收到dmx512控台指令，则发出执行命令执行各相应模块功能，呈现控制台控制的灯光效果，完成dmx512信号控制。
48.工作原理：
49.1)led光源32功率可选300w、400w、500或600w的led，为灯具提供所需照明光。
50.2)led聚光镜33主要作用是将led发散的光源聚集收拢，形成一束高度、平行直射的光束；
51.3)光束直射入颜色盘34可以使投影显示相应颜色的图案，颜色盘上贴有6种不同颜色的镀膜镜片和1个空白透光孔，当旋转颜色盘到不同位置，就可投影出不同颜色的图案。
52.4)图案盘35上贴6个不同图案和1个白光透光孔，当图案盘旋转到不同位置，就可投影出不同的图案。
53.5)放大镜头40复位过程：当灯具上电后，放大镜头40、放大镜头支架25及其上的磁铁37会整体沿滑杆36向前移动，即前方成像镜头41方向；当磁铁37移动到定位板38上方时，定位板38上的磁敏感应器检测到有磁场穿过感应器，整个放大镜头支架25停止运动，放大镜头40复位完成并处于初始位置，此时图案投影光斑最大；如果要调整使图案光斑变小，则需将设置放大镜头电机29的参数，将放大镜头40沿滑杆36向靠近图案盘35的方向移动，图案光斑就会变小。
54.调焦镜头39复位过程：将灯具上电，放大镜头40复位完成后，调焦镜头39、调焦镜头支架24及其上的磁铁37整体沿滑杆36向后移动，即图案盘位置方向，当磁铁37移动到定位板38上方时，定位板38上的磁敏感应器检测到有磁场穿过感应器，整个调焦镜头支架24停止运动，调焦镜头39复位完成并处于初始位置，此时图案投影并不清晰，需要调整设置调焦镜头电机38的参数，向前或向后移动调焦镜头39的位置，最终使整套光学系统处于最佳焦距，投影出最清晰的图案。在每改变一次图案大小之后，都需要重新调整一次焦距，才能使投影的图案达到最清晰的效果。
55.以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本技术范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。