极光效果投影装置的制作方法

本实用新型涉及一种极光效果投影装置。

背景技术：

极光是一种绚丽多彩的发光现象，其发生是由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。极光被视为自然界中最漂亮的奇观之一，极光多种多样，包括带状、弧状、幕状、放射状等，这些形状有时稳定有时作连续性变化。且极光颜色五彩缤纷，绮丽无比，任何彩笔都很难绘出在严寒的两极空气中嬉戏无常、变幻莫测的炫目之光。极光有时出现时间极短，犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪；有时却可以在苍穹之中辉映几个小时；有时像一条彩带，有时像一团火像一张五光十色的巨大银幕，仿佛上映一场球幕电影，给人视觉上以美的享受。

目前，为模拟极光的视觉效果，一是用投影仪直接投射，但投影仪的画面视角有限，且对比度低，在黑暗环境下能看出明显的背景亮度，影响视觉效果；二是按照真实的自然界极光产生的原理，利用加速电子通过强磁场产生极光，但仅能在极小的区域内实现，通常在物理实验中进行原理性模拟，不能用于大面积的极光视觉效果模拟。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种极光效果投影装置，能够大面积地模拟极光的视觉效果，且比较接近真实的极光现象。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种极光效果投影装置，包括：光源组件；相对所述光源组件转动地设置的至少一个透光元件；用于驱动各个所述透光元件转动的驱动机构，其中，所述透光元件由可见光透明材料制成，所述透光元件朝向所述光源组件的一侧表面为平面、另一侧表面为起伏不平的形状，所述透光元件设置在所述光源组件的传播路径上。

优选地，所述极光效果投影装置还包括集中控制器，所述光源组件和所述驱动机构都与所述集中控制器信号连接。

进一步优选地，所述透光元件沿周向分为多个扇区，不同的所述扇区具有不同类别的表面形状，所述光经过不同的所述扇区产生不同的折射效果。

进一步优选地，所述驱动机构包括分别用于驱动各个所述透光元件的电机，每个所述电机都分别与所述集中控制器信号连接。

进一步优选地，所述透光元件设置有两个，两个所述透光元件的旋转中心相互平行。

更进一步优选地，两个所述透光元件的旋转中心线不共线，且两个所述透光元件在光传播方向上部分重叠。

进一步优选地，所述光源组件包括若干种颜色不同的光源、以及用于将全部所述光源发出的光合为一束准直光的合束组件。

更进一步优选地，所述光源组件包括红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器。

作为一种具体的实施方式，所述合束组件包括对红光透过率高且对绿光反射率高的第一分光镜，以及对红、绿光反射率高、对蓝光透过率高第二分光镜，所述第一分光镜对所述红光和绿光进行合并形成合成光束；所述第二分光镜对所述合成光束和蓝光进行合并形成所述准直光。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：由于透光元件具有凹凸不平的表面，光源透射过透光元件并投射在投影面上后，会产生带状、弧状、放射状的艺术效果，透光元件旋转时，投影图案不断变幻，近似于极光的效果；透光元件可以设置有多个，光经过多次整形后，能够形成更为复杂的极光效果。本实用新型的极光效果投影灯结构简单，形成的极光效果较为逼真，而且能在大面积范围投影出极光效果。

附图说明

附图1为本实用新型的极光效果投影灯的原理图；

附图2为透光元件的扇区分布的示意图；

附图3为不同扇区的出光面表面结构图；

其中：1、红光激光器；2、绿光激光器；3、蓝光激光器；4、第一分光镜；5、第二分光镜；6、第一透光元件；7、第一电机；8、第二透光元件；9、第二电机；10、集中控制器。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示为本实用新型的一种极光效果投影装置，包括光源组件、相对光源组件转动地设置的至少一个透光元件；用于驱动各个透光元件转动的驱动机构；集中控制器10，光源组件和驱动机构都与集中控制器10信号连接，集中控制器10能够向光源组件发送光调节命令，光调节命令至少包括光强度信息；集中控制器10能够向驱动机构发送运动调节命令，运动调节命令至少包括转角或转速信息。

透光元件由可见光透明材料制成，透光元件具有入光面与出光面，所述入光面为平面、所述出光面为起伏不平的形状，所述透光元件设置在所述光源组件所发出光的传播路径上且所述光源组件所发出光自所述入光面穿透至所述出光面，当光源组件产生的光穿过透光元件的不同位置后，投影出形状各异的图案。

参见图2和图3所示，透光元件沿周向分为多个扇区，不同的扇区具有不同类别的表面形状，光经过不同的扇区产生不同的折射效果。作为一种优选的实施方式，图2中a扇区的表面为棱镜状（如图3 i所示），b扇区的表面为球面状（如图3 ii所示），c扇区为柱面状（如图3 iii所示）……从不同结构的扇区出射的光，会产生带状、弧状、放射状等不同形状艺术效果的投影，随着透光元件的转动，形成的投影图案将呈不断变化的视觉效果。透光元件可以由玻璃或亚克力等可见光透光材料制成。

参见图1所示，作为一种优选的实施方式，透光元件设置有两个，包括第一透光元件6和第二透光元件8，两个透光元件的旋转中心相互平行，第二透光元件8的表面形状可以与第一透光元件6相同，也可以不同，第二透光元件8对经第一透光元件1的图形进行二次整形，使得投影图案更加复杂绚丽。两个透光元件的旋转中心线不共线，且两个透光元件在光传播方向上部分重叠，减小了极光效果投影装置在透光元件轴向上的尺寸。

第一透光元件6由第一电机7驱动转动，第二透光元件8由第二电机9驱动转动，第一电机7和第二电机9都与集中控制器信号连接。集中控制器10分别控制第一电机7和第二电机9的旋转速度和旋转方向，投影图形将形成连续的动态变化效果，通过旋转策略的设定，可实现非周期的动态变化效果，增加不同图形出现及运动方式的随机性，更贴近实际极光的随机性视觉效果。

光源组件包括红光激光器1、绿光激光器2、蓝光激光器3，这三个激光器都与集中控制器10信号连接，集中控制器10能分别向这三个激光器传递光强度信息，从而光源组件能够产生不同颜色、不同强度的激光。激光具有散斑效应，可在投影面上形成随机的密集光点分布，更符合自然界中实际的极光效果。

参见图1所示，合束组件包括第一分光镜4和第二分光镜5，第一分光镜4对红光透过率高、对绿光反射率高，透过其的红光和经其反射的绿光被合并形成合成光束；第二分光镜5对红、绿光反射率高，对蓝光透过率高，经过第二分光镜5反射的合成光束和透过第二分光镜5的蓝光被合并形成准直光。分别控制红、绿、蓝光光输出强度，形成不同颜色不同强度的合束激光，使得投影图案颜色更加丰富。光源组件也可以设置有多个，以产生更加复杂的极光效果。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。