一种在灯罩上展示图案的灯具及展示装置的制作方法

本发明涉及一种灯具，更详细地说，本发明涉及一种可以在灯罩上展示图案的灯具，以及使用该灯具的展示装置。

背景技术：

目前，公共场所展示图案主要采用的方法有以下两种：一种是采用带有存储性的显示器或电子设备直接播放所要展示的画面；另一种则是利用背光光源照亮静态图片以呈现图案。而对于一些需要突出历史和传统氛围的公共场所，如历史旧址、博物馆、书院、主题酒店，采用两种方式中任一种均具有不妥之处。

具体来说，若采用显示器或电子设备展示图案，虽然目前使用的显示器的刷新频率可以基本消除图像的闪烁和抖动感，但其滚动播放的画面仍然容易使观看者意识到显示器的存在，进而造成年代感和既视感的丧失；此外，由于液晶显示器需要以一定频率动态刷新，即使将播放图像设置为静态画面，其画面稳定性依旧受限于刷新频率。

因此，应用于某些特定场景时，技术人员更加希望通过灯具而非显示屏以更加稳定地展示图案。现有技术中采用灯具展示图案的装置均局限于采用背光光源照亮静态图片的方式，其可控制性及图案丰富程度通常难以达到要求。

专利文献cn201025352y公开了一种脸谱壁灯，该脸谱壁灯内部为照明装置，外部灯罩上具有京剧脸谱图案，该壁灯在白天不亮时作为装饰品，在夜晚作为照明灯具使用。然而，该壁灯所要展示的脸谱图案是印刷在灯罩上的，白天无法关闭显示，且难以产生任何变化，无法做到只在需要展示的时候，以稳定可控的方式，展示所想要展示的特定图案。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种用于展示图案的灯具，无论白天夜晚，其图案显示均可在需要展示的时候，以稳定可控的方式，展示所想要展示的特定图案。

本发明所提供的灯具包括设置在基板上的多个发光区以及覆盖该多个发光区的灯罩，其中，多个发光区的轮廓线构成所要展示的图案的轮廓线，所述发光区中的至少一个设置有多个led发光单元。

本发明中，所述多个发光区是能够定义图案的背光光源，背光光源经灯罩的柔光作用，在灯罩表面展示具有明显轮廓线的图案。正因为发光区的轮廓线设置为与图案的轮廓线对应，从而完成对图案的定义。当所述发光区的轮廓线构成了所要展示的图案的轮廓线时，仅需调节发光区轮廓线内外两侧的发光颜色、点亮熄灭和光强等参数，增大内外两侧的颜色或灰度衬度，即可通过轮廓线定义有色区块，进而通过有色区块的组合定义图案。

本发明提供的灯具，改变了原有展示类型灯具背光光源配合印有图案的幕布的呈现方式，使用可直接构成图案的组合光源，配合普通灯罩呈现图案，因为该装置所呈现的图案依赖可任意开关的光源而存在，所以可通过开关光源实现图案显示的打开或关闭。

本发明中，发光区部分或全部采用led发光单元构成。led发光单元除了具有发光效率高、寿命长的特点外，其尺寸小、颜色容易调节、制备工艺成熟的特点使其特别适合用于本发明提供的灯具中。首先，led发光单元的尺寸相比其他灯具可以做到很小，通常可达3-5mm，以其作为成像单元可以使图案具有更好的分辨率。其次，led的发光颜色容易调节，除了传统的三基色led以外，还可以通过改换无机半导体物料或掺杂的方法，获得更加丰富的色彩；在本发明的发光区中应用led，可以使图案获得更高的色彩还原度和更加优越的均匀性。此外，led相关制品的生产工艺也日益成熟，可以通过较低的成本获得，在保证显示效果的前提下降低了成本。

在本发明优选的技术方案中，所述发光区包括第一发光区，所述第一发光区中的所述多个led发光单元包括第一色led发光单元和第二色led发光单元。其中，第一色led发光单元和第二色led发光单元的颜色不同。通过在同一发光区内设置两种或两种以上不同颜色的发光单元，不同颜色发光单元的设置区域共用轮廓线，使得发光区的颜色可以变化。

进一步地，在本发明优选的技术方案中，所述灯具还包括控制部，所述控制部能够调节所述第一色led发光单元和/或第二色led发光单元的发光强度。该控制方式不仅可以为图案增加亮度的变化，还可以通过调节所述第一色led发光单元与所述第二色led发光单元发光强度的比例，产生混色的效果，丰富图案色彩变化。

在本发明优选的技术方案中，所述发光区包括第二发光区，所述第二发光区中led发光单元的光色至少包括与之相邻的所有发光区中所有led发光单元的所有光色其中的一种。即能够控制所述第二发光区与其相邻发光区发同种光色，若执行此操作，由于两块发光区发同种光色，其区块边界处的轮廓线将不再具有衬度，则可使第二发光区与该相邻发光区合并，形成具有新轮廓线的发光区。该控制方式能够为图案增加形状的变化。

在本发明的优选技术方案中，所述在灯罩上展示图案的灯具还包括控制部，该控制部控制各个所述发光区中的所述led发光单元的点亮熄灭和/或发光强度。该控制部可以与各种类型的传感器联用，根据传感器的感应信息，来转换灯罩上呈现的图案信息。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，所述传感器可以是温度传感器，该传感器及其信号传输电路构成了所述灯具的温度检测部，该温度检测部能够利用温度传感器检测灯具所处环境的温度，将该信息传递给控制部，所述控制部利用得到的温度信息，优化控制不同发光区的颜色、光强及点亮熄灭的状态，在不同温度下呈现不同的图案，提供与环境温度相匹配相协调的图案展示，也可以使得用户可以根据图案识别出相应的环境温度范围。可以理解的是，该传感器还可以是湿度传感器或光传感器，其中，所述光传感器可以是环境光传感器、红外光传感器、太阳光传感器、紫外光传感器等。

更进一步地，在本发明的优选技术方案中，所述光传感器优选采用环境光传感器或红外光传感器中的人体红外传感器。所述环境光传感器能够识别环境的明暗或颜色氛围，调整图案显示；所述人体红外传感器能够识别附近区域是否由人员进入、离开或逗留，调整图案显示或点亮熄灭所述灯具。

需要说明的是，本发明中，对于预定区域内人体的识别功能还可以通过人体红外传感器以外的其他方式实现，其所检测的物理量也不限于光学量，任何可通过合理方式判断人员进入、离开或逗留的感应方式均可。本实施方式中的灯具利用该人体感应模块，在周围无人时自动熄灭，解决了目前存在的展示类型的灯具因常亮带来的耗电问题。

本发明中，所述灯具虽然依旧在灯罩上展示图案，但图案的构成并非在灯罩位置，而是在光源处即形成图案，并在已有的图案化的led背光光源上覆盖灯罩。一方面在灯罩上呈现图案，一方面利用灯罩的柔光效果，缓解led因亮度高造成的灯光刺眼问题。

然而，加盖灯罩同时会带来发光区轮廓线显示不清晰的问题。这是由于发光区的led发光单元发出的光线并非垂直于图案展示平面的平行光，而是向周围空间均匀发射的，因此，部分光线将越过该发光区的轮廓线，对与之相邻的另一侧的发光区的轮廓显示造成干扰。为了解决上述问题，在本发明的优选技术方案中，在至少局部所述发光区的轮廓线的对应位置，设置有包围所述发光区的遮光壁。所述遮光壁垂直于或倾斜于所述灯罩展示图案的平面设置，并包围或部分包围所述发光区。根据该设置方式，被包围的发光区与其他发光区被分隔开来，与之相邻的发光区的散射灯光将无法越过该遮光壁，对其轮廓线显示造成干扰。

本发明中的所述灯具特别适合用于脸谱图案的展示。脸谱图案通常由若干较为简单的色块构成，采用数量有限的发光区即可完全予以呈现，降低了灯具的生产成本；其次，利用发光区颜色、明暗及开关等变化，还可以实现变脸的效果，彻底改变了传统灯具展示印刷图案时的画面的沉闷感；此外，用于长时间展示图案时，本发明提供的灯具由于利用led发光单元构成图案，其图案无需刷新，因此相比于显示屏播放具有更好的图案稳定性，能够与周围环境融合，改善用户体验。

本发明还提供了一种带有上述灯具的展示装置，该展示装置可以是显示屏、广告牌、灯箱、橱窗、展柜、形象墙等，其在部分位置使用了本发明所提供的灯具。

附图说明

图1是本发明一个较优实施方式中脸谱灯部分发光位置的截视图；

图2是图1实施例中灯具的结构示意图，其中左边部分为去除灯罩后灯具中裸露的发光区结构示意图，右边部分为开启图案显示后的灯罩形貌；

图3是本发明另一较优实施方式中脸谱灯的控制系统结构示意图；

图4是图3实施例中脸谱灯部分发光位置的截视图；

图5是本发明的另一较优实施方式中嘴部发光区的图案切换结构示意图，图中左边部分为嘴部发光区呈现图案一时的发光状态，右边部分为其呈现图案二时的发光状态。

附图说明：1-led发光区，2-基板，3-灯罩，4-遮光壁；11a-面部发光区，11b-面部图案，12a-脸纹区，12b-脸纹图案，13a-额心发光区，13b-额心图案，14a-嘴部发光区，14b-嘴部图案；141-共用区，142-图案一状态区，143-图案二状态区。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中所述的用于光热发电的颗粒吸热装置的各个组成部分都具有预定的形状和结构，但是，这些组成部分显然还可以被设置成其他的形状和结构，只要该组成部分能够完成预定功能即可。这种组成部分形状和结构的改变并不偏离本发明的基本原理，因此都将落入本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本发明的优选实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或组成部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例提供了一种用于展示脸谱图案的脸谱灯，其为平面展示型脸谱灯，可以根据尺寸的不同选择性安装于例如博物馆、京剧剧院、教学机构、主题酒店等室内场所。

图1给出了本实施例中脸谱灯部分发光位置的截视图，包括多个led发光区1、承载led发光单元的基板2和覆盖led发光区1、位于观察者一侧的灯罩3，其中led发光区1用于定义图案，其发出的光线投射在灯罩3上，并将其所要定义的图案呈现在灯罩3上。图1从灯具的横截面方向示出了所述led发光区1在灯具中的位置，但所述led发光区1的范围、轮廓线形状是沿垂直于或倾斜于该图1视角的观察者视角所定义的。

观察者视角下的灯具结构如图2所示，其中图2的左边部分为去除灯罩3后灯具中裸露的led发光区1结构示意图，右边部分为开启图案显示后的灯罩3形貌。以下参照图2着重介绍本实施例中脸谱灯如何设置led发光区1以定义所要呈现的图案。

如图2所示，本实施例中的多个所述led发光区1被分为三组，分别为位于基板2的面部发光区11a、额部发光区13a以及嘴部发光区14a；脸纹区12a为不发光区域，不属于所述led发光区1。

其中，面部发光区11a为连续的由斜线表示的区域，该区域内布满白色led灯珠，当其点亮时可在灯罩3上展示白色的面部图案11b。与面部发光区11a共用部分轮廓线的脸纹区12a为不发光区，其包括多块图中以点阵阴影示出的不连续区域，这些区域内的基板2上未设置灯珠。当面部发光区11a点亮时，这些未设置灯珠的区域将在灯罩3上呈现黑色阴影，形成脸纹图案12b。此外，与灯罩3的额心图案13b和嘴部图案14b相对应的基板2的额心发光区13a及嘴部发光区14a则布满红色led灯珠。

为了进一步描述清楚本实施例的技术方案，通过对比图2左右部分的图形可知，作为本实施例中led发光区1的面部发光区11a、额心发光区13a以及嘴部发光区14a，其轮廓线与所要展示的图案的轮廓线是一一对应的。其中，面部发光区11a的轮廓对应所要呈现的脸谱的面部轮廓线及脸纹轮廓线；额心发光区13a的轮廓对应所要呈现的脸谱的额心红点的轮廓线；嘴部发光区14a的轮廓对应所要呈现的脸谱的嘴部轮廓线。

通过以上所述方式，本实施例所提供的灯具利用led发光区1的轮廓线构成了所要展示的图案的轮廓线，在光源位置即定义了所要显示的图案。而光源是可以任意开关的，因此，本实施例提供的灯具可以只在需要展示的时候，以稳定可控的方式，展示所想要展示的特定图案。

需要说明的是，虽然本实施例中led发光区1根据其位置及显示颜色分为了面部发光区11a、额心发光区13a及嘴部发光区14a，但是，技术人员也可以根据实际所要呈现的图案样式选择合适的分区方法并选取相应配色，只要所述led发光区1的轮廓能够与实际所要呈现的图案一致，且轮廓线两侧的颜色及灰度衬度能够明显地将该轮廓线表示出来即可。

此外，本领域技术人员能够理解的是，虽然本实施例中的所有发光单元均选用led灯珠，但是，技术人员也可以根据实际情况选用其他种类的背光光源或着在部分区域选用led发光单元，部分区域选用其他种类的背光光源，如荧光灯、白炽灯、oled光源等。而且，led灯珠的颜色种类也不限于本实施例中的三基色之一的红色，技术人员完全可以根据需要选取发出三基色之外颜色光线的led灯珠，以最大化地利用led发光单元颜色容易调节的优势。

实施例2

本实施例提供了一种发光强度能够根据检测部得到的环境数据变化的脸谱灯，其与实施例1中的脸谱灯结构中相同的部分不再赘述，不同之处主要在于本实施例中为脸谱灯配备了控制系统，用以实现上述环境响应功能。

本实施例提供的脸谱灯的控制系统组成如图3所示，该脸谱灯还包括照明控制部以及相应的环境数据采集和运算模块。其中，环境状态采集装置又包括光线检测部、湿度检测部和温度检测部，所述环境状态采集装置能够采集环境中的光线、湿度和温度数据，并将数据发送至脸谱灯中的状态接收部，所述状态接收部将数据进一步发送至状态分析部进行计算分析，并将计算结果转变为具体可由照明控制部执行的信号，控制本实施例中脸谱灯的光强。

本实施例中的脸谱灯，还可以具有遥控装置，用户可通过遥控装置选择检测模式，即在光线检测模式、湿度检测模式和温度检测模式三者中切换。举例来说，当切换至光线检测模式时，所述脸谱灯的光强可随着外界光强的变化而变化，当外界光强较强时，脸谱灯通过光线传感器检测到光强数据后，与外界光强相适应地调大led灯珠的发光强度，以保证图像的清晰程度。

需要说明的是，虽然本实施例中的环境状态采集装置采用在光线检测模式、湿度检测模式及温度检测模式之间互相切换的方式实施，但是，技术人员也可以根据实际需要，将检测方式设置为仅能检测单一物理量或同时检测多个物理量，此外还可以根据需要变换所检测的物理量，并相应调整状态分析部的算法。

此外，在本发明的其他较优实施方式中，所述光线检测部还可以包括人体红外传感器，该人体红外传感器能够识别附近区域是否有人员进入、离开或逗留，点亮或熄灭灯具，在有人员进入观看区时打开图案显示，并在人员离开后关闭。人体红外传感器的使用解决了由于室内公共场所因灯具常亮造成的能源浪费的问题。

本实施例中，为了使灯罩3上呈现的图案轮廓更加清晰，在每个led发光区1的周围还包围有遮光壁4，其结构及设置方法如图4所示。该遮光壁4立于基板2和灯罩3之间，在不同led发光区1之间或led发光区1与不发光区之间形成阻隔，防止led发光区1与周围区域的光线互相干扰，造成轮廓线不清晰的问题。

需要说明的是，虽然本实施例中的遮光壁4采用全部包围led发光区1的方式设置，但是，技术人员也可以根据实际情况，选择部分包围led发光区1或者在部分位置设置不连续的遮光壁的方式实施，只要是在有可能产生led发光区1之间干扰的部位，将相邻led发光区1通过物理形式阻隔均可。

实施例3

实施例2中提供了一种发光强度根据检测部得到的环境数据变化的脸谱灯，由于其仅明暗可调，当其工作在温度检测或湿度检测模式时，若将其置于室外，受制于外界光照环境的不稳定性，灯具的明暗变化很难被观看者察觉。本实施例则提供了一种部分led发光区的颜色可连续变化的脸谱灯，能够适用于一些文化旧址、历史遗迹等室外环境中。

本实施例中的脸谱灯与实施例2中的脸谱灯的主要不同之处在于：本实施例中的额心发光区13a布置了多组led灯珠，每组led灯珠包括一个红色led灯珠和一个绿色led灯珠。所有红色led灯珠及所有绿色led灯珠均可以单独进行点燃熄灭及光强调整操作。当两个led灯珠同时打开时，该区域内还能够产生混色效果，根据不同颜色led灯珠的光强比例，所述额心发光区13a可以发出红、橙、黄、黄绿、绿色等连续变换的光色。将本实施例中的脸谱灯用于室外环境时，照明控制部可以保持灯具的亮度不变，根据光线检测部、湿度检测部以及温度检测部的数据调整额心发光区13a的颜色。举例说明，可以在环境温度较低时将额心发光区13a中的绿色led灯珠全部点亮，而在温度升高时，逐渐提高红色led灯珠的亮度，降低绿色led灯珠的亮度，使额心发光区13a逐渐转为红色，进而使得观察者可以能够直观地通过颜色判断环境的温度范围。

需要说明的是，虽然本实施例中仅额心发光区13a设置有双色led灯珠组，但是，技术人员也可以根据所要实现的画面效果，调整设置有双色或多色led灯珠组的发光区范围，只要该多色led组共用轮廓线均可。

实施例4

本实施例提供的脸谱灯与实施例3中的脸谱灯在发光区的设置及控制方式上有所不同，其主要区别在于：实施例3中的脸谱灯通过在同一区域内连续调整颜色，可实现脸谱颜色的变化；而本实施例中的脸谱灯则可通过在多个区域内调整颜色，实现脸谱图案样式的改变。

本实施例中提供的脸谱灯能够在多种样式的图案间切换，具体来说，本实施例中的脸谱灯包括多组图案切换结构，每组图案切换结构包括共用区141，图案一状态区142以及图案二状态区143，以嘴部发光区14a的图案切换结构为例，如图5所示，该切换结构中的共用状态区141为单色发光区，其布满了红色的led灯珠；图案一状态区142及图案二状态区143均包括多个双色led灯珠组，每个双色led灯珠组包括一个白色led灯珠和一个红色led灯珠。

当控制部将图案显示设置为状态一时，共用区141中的红色led灯珠点亮，图案一状态区142中的红色led灯珠点亮，白色led灯珠熄灭，图案二状态区143中的红色led灯珠熄灭，白色led灯珠点亮。此时，由于共用区141与图案一状态区142的颜色相同，其共用的轮廓线两侧无颜色或灰度衬度，因此，共用区141与图案一状态区142合并生成新的led发光区，拥有新的轮廓线，展示新的图案。而图案二状态区143则与相邻的面部发光区11a的所发光色相同，均呈白色，两者合并成为新的led发光区。此时观察者眼中看到的是图5左侧图案中的正常的嘴角状态。

同样地，当控制部将图案显示设置为状态二时，共用区141状态保持不变，点亮图案一状态区142中的白色led灯珠，熄灭红色led灯珠；同时点亮图案二状态区143中的红色led灯珠，熄灭白色led灯珠；此时，观察者眼中看到的是图5右侧图案中脸谱嘴角下垂的状态。

以上结合图5阐释了运用第二发光区及其相邻的第三发光区改变图案形状的方法。需要说明的是，虽然在本发明的较优实施方式中，图案一状态区142以及图案二状态143均选择在不同光色的led发光单元中切换显示，但是，技术人员也可以根据需求，将其设置为在发光单元的点亮以及熄灭的状态中切换，只要在其中一种状态时该led发光单元所发的光色与相邻发光区的所有发光单元的光色中的一种相同，使其与该相邻发光区合并成为新的发光区均可。

本领域技术人员能够理解的是，虽然上述本发明的较优实施方式中对于静态多色、图案样式不变颜色可变、颜色不变图案样式可变的三种灯具予以了公开，但是，技术人员完全可以对于其所采用的技术方案进行组合，得到变化丰富的图案样式、颜色均可变的灯具。

此外，虽然本发明的较优实施方式中，所述灯具的基底为基板2，但是技术人员完全可以根据需要选择曲面基底、透明基底等各种形状和材料的基底类型，只要其能够承载本发明中的发光单元即可。

需要说明的是，虽然在本发明的较优实施方式中，所述led灯珠起到了所述led发光单元的作用，但在本发明中，所述led发光单元并不能够与led灯珠等同，所述led发光单元还可以是其他形式的led发光装置，只要其在图案的展示过程中作为基本单元即可。

此外，本领域技术人员可以理解的是，本发明所提供的灯具所能够展示的图案并不限于上述实施例所列举的脸谱图形，技术人员完全能够根据所要呈现的画面效果调整发光区的设置方式，获得不同样式的图案。

至此，已经结合附图描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。