一种自动调光灯具的制作方法

文档序号:10905835阅读:331来源:国知局
一种自动调光灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动调光灯具,包括:光源、电子扩散调光片和调光驱动模块,所述电子扩散调光片设置在所述光源的光线输出端,所述调光驱动模块电性连接并驱动所述电子扩散调光片,所述电子扩散调光片在所述调光驱动模块的不同电压的驱动下切换全透明状态、灰度阶状态和全磨砂状态。通过上述方式,本实用新型自动调光灯具通过在传统灯具的出光面板前设置电子扩散调光片来实现调节光输出模式的作用,给传统灯具增加聚散光变换、可变均匀散射光等新的功能,并且可根据不同使用场合进行出光模式的调节和变换,自动控制、快速调节、无需额外光源、节能环保,从而拓展了灯具的功能和应用范围,在自动调光灯具领域有着广泛的市场前景。
【专利说明】
一种自动调光灯具
技术领域
[0001]本实用新型涉及光学调节技术领域,特别是涉及一种自动调光灯具。【背景技术】
[0002]目前市场上各种功能的灯具很齐全,选择也很多,但大部分灯具多采用单一光源输出模式,现有的调光灯,一般仅可以调节光的强弱、颜色等指标,而很少有灯具可以自动调节输出光的模式,比如自动远近光、自动聚散光等。即便有部分产品有切换出光方向和模式的功能,其实现方式多为在同一个灯筒中封装多个模式的光源输出装置,通过选择点亮其中一个输出来调节输出状态,相当于将不同模式的灯绑定封装在一个灯壳中,这样成本又高也造成了很大的浪费。
[0003]所以现有技术中大部分灯具都存在出光模式单一、不好调节的问题,比如,照明远近光灯须分别由两个不同结构的灯实现,聚光灯、射灯的应用范围局限于它的窄光路输出, 照明范围局限,无法同时作为环境照明灯提供大面积照明,使用范围和场合受到了很大的限制,再比如手电筒通常也是聚光模式的输出,用于局部照明、户外探路时,光路集中,光线较强,但在近距离使用,如阅读模式时,手电筒的输出光极不均匀,光圈光斑较大,照明阅读的使用效果远不及设置了物理扩散片的台灯。【实用新型内容】
[0004]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种自动调光灯具,通过在传统灯具的出光面板前设置电子扩散调光片来实现调节光输出模式的作用,给传统灯具增加聚散光变换、可变均匀散射光等新的功能,并且可根据不同使用场合进行出光模式的调节和变换,自动控制、快速调节、无需额外光源、节能环保,从而拓展了灯具的功能和应用范围,在自动调光灯具的普及上有着广泛的市场前景。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型提供一种自动调光灯具,包括:光源、电子扩散调光片和调光驱动模块,所述电子扩散调光片设置在所述光源的光线输出端,所述调光驱动模块电性连接并驱动所述电子扩散调光片,所述电子扩散调光片在所述调光驱动模块的不同电压的驱动下切换全透明状态、灰度阶状态和全磨砂状态,当所述电子扩散调光片处于所述全透明状态时所述自动调光灯具呈直接出光模式或聚光模式,当所述电子扩散调光片处于所述全磨砂状态时所述自动调光灯具呈均匀散光模式,当所述电子扩散调光片处于所述灰度阶状态时所述自动调光灯具呈可调散光模式。
[0006]在本实用新型一个较佳实施例中,所述电子扩散调光片包括第一基体层、第二基体层、第一电极层、第二电极层和调光材料层,所述调光材料层设置在所述第一电极层与所述第二电极层之间,所述第一基体层设置在所述第一电极层的外表面,所述第二基体层设置在所述第二电极层的外表面。
[0007]在本实用新型一个较佳实施例中,所述第一基体层和所述第二基体层的外表面分别设置有保护膜。
[0008]在本实用新型一个较佳实施例中,所述第一基体层和所述第二基体层的材质为玻璃或者有机透明材料。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中,所述第一电极层和所述第二电极层的材质为透明导电材料。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中,所述调光材料层的材质为多稳态近晶相液晶材料或者聚合物分散液晶材料。
[0011]在本实用新型一个较佳实施例中,所述调光材料层的厚度为2-30微米。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中,所述调光驱动模块分别电性连接所述第一电极层和所述第二电极层。
[0013]在本实用新型一个较佳实施例中,所述电子扩散调光片的所述全透明状态的驱动电压为30-200V、电压频率大于200Hz。
[0014]在本实用新型一个较佳实施例中,所述电子扩散调光片的所述全磨砂状态的驱动电压为30-200V、电压频率为20-200HZ。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型自动调光灯具通过在传统灯具的出光面板前设置电子扩散调光片来实现调节光输出模式的作用,给传统灯具增加聚散光变换、可变均匀散射光等新的功能,并且可根据不同使用场合进行出光模式的调节和变换,自动控制、 快速调节、无需额外光源、节能环保,从而拓展了灯具的功能和应用范围,在自动调光灯具领域有着广泛的市场前景。【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
[0017]图1是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的结构示意图;
[0018]图2是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的电子扩散调光片的结构示意图;
[0019]图3是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的电子扩散调光片处于透明状态的灯光路线不意图;
[0020]图4是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的电子扩散调光片处于磨砂状态的灯光路线不意图;
[0021]图5是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的电子扩散调光片处于透明状态的内部驱动变化和光线散射原理示意图;
[0022]图6是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的电子扩散调光片处于磨砂状态的内部驱动变化和光线散射原理示意图;
[0023]图7是本实用新型的自动调光灯具一较佳实施例的光强分布均匀性对比示意图。 【具体实施方式】
[0024]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0025]请参阅图1-图7,本实用新型实施例包括:[0〇26] —种自动调光灯具,包括:光源13、电子扩散调光片12和调光驱动模块300。
[0027]所述电子扩散调光片12设置在所述光源13的光线输出端,所述调光驱动模块300 电性连接并驱动所述电子扩散调光片12,所述电子扩散调光片12在所述调光驱动模块300 的不同电压的驱动下切换全透明状态、灰度阶状态和全磨砂状态。当所述电子扩散调光片 12处于所述全透明状态时,光源13发出的光线经过全透明状态的电子扩散调光片12时可直接出射,所述自动调光灯具工作在直接出光模式或聚光模式,输出光保持光源特性不被散射;当所述电子扩散调光片12处于所述全磨砂状态时,光源13发出的光线经过电子扩散调光片12的调光材料层123时进行反复折散射,从使得输出光达到不同程度的均匀散光出光模式;当所述电子扩散调光片12处于所述灰度阶状态的多种渐进状态间调节时,电子扩散调光片12对透过电子扩散调光片12的光线的散射作用会随着灰度阶的改变而改变,从而可以调节出光模式的方向和强弱。所述光源13可以为多种光源,例如射灯、筒灯、台灯、汽车灯等,应用范围广。[〇〇28]此外,还包括电性连接所述调光驱动模块300的控制发射器和控制接收器,用于远距离控制所述调光驱动模块300,所述控制发射器和控制接收器可以是常用的各种控制手段,如红外,蓝牙,wif1、各式按键等。[〇〇29]优选地,所述电子扩散调光片12包括第一基体层121、第二基体层122、第一电极层 124、第二电极层125和调光材料层123,所述调光材料层123设置在所述第一电极层124与所述第二电极层125之间,所述第一基体层121设置在所述第一电极层124的外表面,所述第二基体层122设置在所述第二电极层125的外表面。
[0030]优选地,所述第一基体层121和所述第二基体层122的外表面分别设置有保护膜, 起到保护作用,以防意外碰撞产生的玻璃碎片伤人。
[0031]优选地,所述第一基体层121和所述第二基体层122的材质为玻璃或者有机透明材料。所述第一基体层121和第二基体层122可同时为玻璃材料或同时为有机透明材料,也可一个为玻璃,另一个为有机透明材料。玻璃可为普通玻璃、汽车玻璃、建筑外窗玻璃、钢化玻璃或特种玻璃等,有机透明材料可为PET、PMMA、丙烯酸树脂、透明硅胶等有机树脂透明层。 所述第一基体层和所述第二基体层的厚度小于5cm。
[0032]优选地,所述第一电极层124和所述第二电极层125的材质为透明导电材料,可以是导电金属氧化物,也可为由碳纳米管掺杂的聚合物分子材料等具备透明导电性能的有机材料、无机材料或复合材料,或者在上述两种材料中的任一种的基础上添加含铜、银、金、碳等金属或非金属中的任一种或任几种构成的导电材料。
[0033]优选地,所述调光材料层123的材质为多稳态近晶相液晶材料或者聚合物分散液晶材料。[〇〇34]优选地,所述调光材料层123的厚度为2-30微米。[〇〇35]优选地,所述调光驱动模块300分别电性连接所述第一电极层124和所述第二电极层125,此时所述第一电极层124、所述第二电极层125与中间的所述调光材料层123形成一个面积很大的电容,通过控制施加在第一电极层124和第二电极层125上的电信号的电压大小、频率和作用时间,所述调光材料层123的近晶相液晶分子可呈现出不同的排列形态,且这些排列状态在无电的情况下保持稳定不变。所述光源13出射的灯光光线通过该调光材料层123时被上万层分子排列形态进行不同程度的折射散射使得出射灯光可以在全透明直接出光模式到全磨砂均匀散射的状态模式间调节,甚至在不同程度散射的多种渐进状态间切换。[〇〇36] 优选地,所述电子扩散调光片12的所述全透明状态的驱动电压为30-200V、电压频率大于200Hz。[〇〇37] 优选地,所述电子扩散调光片12的所述全磨砂状态的驱动电压为30-200V、电压频率为 20-200HZ。[〇〇38]如图5所示,通过调光驱动模块300输出控制电压,在第一电极层124、第二电极层 125上施加100V、lKHz的P丽波形(实际中,电压值控制在30v至200v即可,电压频率控制在 200Hz以上即可),当电压作用时间不到1秒钟的时候,混合层中的近晶相液晶分子1231便变为规则排列形态,此时,近晶相液晶分子1231的长光轴垂直于第一电极层124、第二电极层 125平面,入射各近晶相液晶分子1231的光线的折射不产生剧烈变化,光线可以自由透过调光材料层123,因此,从宏观上看,此时的电子扩散调光片12呈现出全透明状态。[〇〇39]如图6所示,通过调光驱动模块300输出控制电压,在第一电极层124、第二电极层 125上施加100V、50Hz的P丽波形(实际中,电压值控制在30v至200v即可,电压频率控制在 10Hz至200Hz即可),当电压作用时间不到1秒钟的时候,混合层中的近晶相液晶分子1231便发生扭转,形成图6所示的乱序排列形态。因为近晶相液晶分子1231的各向相异性(即由于入射光线通过各液晶分子层的长光轴不同,各液晶分子层的光折射角度不同,因而各液晶分子层的折射率不同),使得入射各近晶相液晶分子1231的光线的折射存在着很大的差异, 即在该微薄厚度的调光材料层123内,光折射率产生着剧烈的变化,因而光线发生了强烈的散射,从宏观上看,此时的电子扩散调光片12在散光效应下呈现雾状遮光状态,如磨砂毛玻璃一般,电子扩散调光片12处于磨砂态。
[0040]电子扩散调光片12处于磨砂态时,通过合理控制施加在第一电极层124、第二电极层125上的电压大小、频率或作用时间,可使近晶相液晶分子1231的排列形态变为部分扭曲,以产生不同程度的散散射程度和状态,从而在宏观上,使电子扩散调光片12在雾状遮光与全透明两个状态间产生具有不同灰度阶的多种渐进状态,对电子扩散调光片12磨砂态的雾度、散射度、透过率进行调节,从而调节对透过调光材料层123的光线的散射能力,进而达到控制输出角度大小,输出光均匀度的功能。[〇〇41]当给第一电极层124、第二电极层125加载电压、电子扩散调光片12产生散射、全透明等散射程度和状态后,便可撤去电压。而这种散射程度和状态的保持是不需要电压来维持的,即撤去电压后,电子扩散调光片12仍然能够保持加载电压时产生的散射程度和状态, 而作用的电压信号只是为了改变近晶相液晶分子1231的排列形态。在本实用新型中,将这种不需要电驱动而维持散射程度和状态的状态称为“多稳态”。
[0042]将本实用新型应用到车灯领域,传统车灯需配备的远近光灯可以节省一个,使用一个远光车灯结构输出即可,当电子扩散调光片12透明时为不加散射的远光强光灯,当电子扩散调光片12为磨砂态时,可实现不同程度的近光范围调节。
[0043]将本实用新型应用到聚光灯射灯领域,用本实用新型电子扩散调光片12替代传统输出面板,当电子扩散调光片12工作在磨砂状态时,可将聚光灯和射灯的出光模式切换到均匀出光模式,用于照明、环境光等功能扩展。
[0044]将本实用新型应用到手电筒领域,可实现自带阅读灯模式的手电筒,用本实用新型电子扩散调光片12替代传统手电输出端面板,当电子扩散调光片12工作在磨砂状态时, 手电筒工作在台灯模式,可输出适合阅读和照明的均匀光源。
[0045]本实用新型工作在磨砂均匀散射状态时,光线均匀散射,可做无影灯,补光灯。 [〇〇46]本实用新型的电子扩散调光片12在调光材料层123可混合有二色性染料以实现彩色或多色调光片。
[0047]本实用新型在电子扩散调光片12透明模式下,电子扩散调光片12处于透明态,电子扩散调光片12的灯光透过率高达95%以上,因此能得到很好的正面透过率和侧面透光效果。在均勾散光模式下,电子扩散调光片12处于磨砂态,电子扩散调光片12的雾度高达95% 以上,透过率仍有78%以上,因此能将光线尽量散射开来得到均匀散光。
[0048]本实用新型自动调光灯具的有益效果是:[〇〇49]—、通过在传统灯具的出光面板前设置电子扩散调光片来实现调节光输出模式的作用,给传统灯具增加聚散光变换、可变均匀散射光等新的功能,并且可根据不同使用场合进行出光模式的调节和变换,自动控制、快速调节、无需额外光源、节能环保,从而拓展了灯具的功能和应用范围;
[0050]二、超均勾光源,当调光片工作在散光模式,液晶分子排列被打乱,从光源发出的光线经过上万层液晶折射散光,可实现目前最均匀的散光状态,无论何种光源,射灯,手电筒灯等只要打开散光模式,即可进入特别适合阅读的均匀散光模式,达到集成均匀、隔离、 保护等多重功效;
[0051]三、本实用新型可广泛应用于改造现有灯具,照明,射灯,筒灯,台灯,手电筒,车灯等灯具,使得传统单出光方式的灯具实现调光功能,传统多光源调节的调光灯节省光源,结构简单,只要将现有灯具的输出端有机玻璃或塑料片等替换为自动电子扩散调光片即可, 改造升级成本低,兼容性好,适应性强;
[0052]四、电子扩散调光片只需在调节透明态和磨砂态的瞬间供电,保持任意状态均不需要消耗电能,而且切换状态所需时间很短,对灯具的电能消耗和需求很少,非常节能环保;[〇〇53]五、分子级护眼暖光:经上万层液晶分子层级散射的暖白光,经频谱检测,输出频谱在偏黄光区域,从而有效过滤伤眼蓝光,加配防UV膜层,护眼灯;
[0054]六、防眩光无频闪:多稳态液晶电子扩散调光片经测试,全磨砂状态Haze值达到 96.8%,超均匀散光+分子级超多层折射,有效防眩光无频闪;
[0055]七、本实用新型可以结合多功能灯及智能家居控制系统,可实现更加丰富功能和智能照明系统新体验。
[0056]以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种自动调光灯具,其特征在于,包括:光源、电子扩散调光片和调光驱动模块,所述 电子扩散调光片设置在所述光源的光线输出端,所述调光驱动模块电性连接并驱动所述电 子扩散调光片,所述电子扩散调光片在所述调光驱动模块的不同电压的驱动下切换全透明 状态、灰度阶状态和全磨砂状态,当所述电子扩散调光片处于所述全透明状态时所述自动 调光灯具呈直接出光模式或聚光模式,当所述电子扩散调光片处于所述全磨砂状态时所述 自动调光灯具呈均匀散光模式,当所述电子扩散调光片处于所述灰度阶状态时所述自动调 光灯具呈可调散光模式。2.根据权利要求1所述的自动调光灯具,其特征在于,所述电子扩散调光片包括第一基 体层、第二基体层、第一电极层、第二电极层和调光材料层,所述调光材料层设置在所述第 一电极层与所述第二电极层之间,所述第一基体层设置在所述第一电极层的外表面,所述 第二基体层设置在所述第二电极层的外表面。3.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述第一基体层和所述第二基体 层的外表面分别设置有保护膜。4.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述第一基体层和所述第二基体 层的材质为玻璃或者有机透明材料。5.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述第一电极层和所述第二电极 层的材质为透明导电材料。6.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述调光材料层的材质为多稳态 近晶相液晶材料或者聚合物分散液晶材料。7.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述调光材料层的厚度为2-30微 米。8.根据权利要求2所述的自动调光灯具,其特征在于,所述调光驱动模块分别电性连接 所述第一电极层和所述第二电极层。9.根据权利要求8所述的自动调光灯具,其特征在于,所述电子扩散调光片的所述全透 明状态的驱动电压为30-200V、电压频率大于200Hz。10.根据权利要求8所述的自动调光灯具,其特征在于,所述电子扩散调光片的所述全 磨砂状态的驱动电压为30-200V、电压频率为20-200HZ。
【文档编号】F21V5/00GK205592715SQ201620079646
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】王欢欢, 张斌
【申请人】南通祥联智能科技有限公司
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