一种升降LED灯装置的制作方法

本实用新型主要涉及照明技术领域，具体地说，涉及一种升降LED灯装置。

背景技术：

发光二级管(以下简称LED灯)是一种能将电能转化为可见光的固态半导体器件，它是利用半导体晶片作为发光材料。当两端加上正向电压时，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。

LED灯已经广泛应用于生产生活中的多个方面。如新加坡的樟宜国际机场在2012年7月开始设有动态艺术装置Kinetic Rain，608颗镀铜的金色水滴轻盈地悬吊在半空中，藉由电脑仪器控制，会随着背景音乐舞动出一片壮观精致的金色波浪。各LED灯用不锈钢细线掉挂在半空中，连接到天花板处隐藏着一排排沟槽，内部有驱动装置，可以控制LED灯水滴们的动向。从单一颗水珠来看，其实就是很简单的上下移动，608颗水珠交互作用就会变得相当壮观，像在机场内下了场金色的细雨。

由于上述升降LED灯装置奇幻的视觉感受，在演播厅、剧院、机场等场合受到越来越广泛的欢迎。但是现有技术中，各LED灯由不锈钢细线悬吊在空中，而为了保证LED灯的供电，一般采用在LED灯上集成电池的结构形式。这样将使得LED灯的体积和重量较大，因而导致升降速度较慢，不能给观众带来更具有冲击性的视觉感受；另外，由于电池的储能有限，LED灯可以使用的时间较短，使用一段时间后需要对LED灯及时进行充电，设备的使用和维护成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种升降LED灯装置，旨在解决现有技术中升降速度慢的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种升降LED灯装置，所述升降LED灯装置包括：

LED灯组件，所述LED灯组件上连接有电源线；

第一升降装置，所述第一升降装置包括电机和与所述电机连接的卷轴，所述电源线一端连接于所述LED灯组件上，所述电源线的另一端用于连接供电端，所述电源线还卷绕于所述卷轴上；

所述LED灯组件、所述电源线、所述电机和所述卷轴的数量相同且均为多个，所述LED灯组件在第一方向排列有M个，在第二方向排列有N个，形成M×N的阵列，其中所述第一方向和所述第二方向互成夹角，所述M和N均为大于1的整数。

优选地，各所述电机设置于机架上，所述机架上还设置有第二升降装置，所述第二升降装置用于调整所述机架与天花板之间的距离。

优选地，所述机架包括横梁和固定座，所述第二升降装置设置于所述固定座上，所述横梁的数量为N个，M个所述电机设置于所述横梁上，各所述横梁与所述固定座之间设置有直线驱动部，使得所述横梁能相对于所述固定座平移。

优选地，所述LED灯组件上还设置有配重装置，所述配重装置用于向所述电源线施加向下的重力。

优选地，所述升降LED灯装置还包括主控板，所述主控板连接电机控制板和LED灯控制板，所述电机控制板与所述电机连接，所述LED灯控制板与所述LED灯连接，所述主控板上设置有移动终端连接端口，用于与移动终端通信连接。

优选地，所述电机控制板和所述LED灯控制板上均设置有无线通信端口，用于分别与主控板通信连接。

优选地，所述电源线上设置有用于检测所述电源线上拉力的拉力传感器。

优选地，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

优选地，各所述LED灯组件整体形成水滴结构，所述水滴结构包括大端和小端，所述小端连接所述电源线，所述大端背离所述电源线。

优选地，所述LED灯组件包括底座和灯具，所述底座固定连接所述电源线，所述底座背离所述电源线的一端设置有接口，所述灯具的灯头可拆卸地设置于所述接口内。

本实用新型中，由于电源线一端连接于LED灯组件上，另一端用于连接供电端，且该电源线还卷绕于所述卷轴上，在电机驱动卷轴转动的过程中，电源线在该卷轴上卷绕，进而能调整卷轴与LED灯组件之间的距离，即调整LED灯组件的高度。由于LED灯组件的数量为多个，形成M×N的阵列，因而通过独立调整每个LED灯组件的高度，能实现三维动态场景，进而给观众带来奇幻的视觉感受。

由于本实用新型的电源线一方面可用于LED灯组件的升降，另一方面还能够给LED灯组件供电，避免了现有技术中需要在LED灯组件中集成电池的问题，因此本实用新型可将LED灯组件的结构设计得更加紧凑小巧，在采用同样型号电机及卷轴的前提下，本实用新型能使LED灯组件的升降速度更快，因而可以给观众带来更具有冲击性的视觉感受。

此外，本实用新型通过电源线直接给LED灯组件供电，该电源线的端部可直接与市电连接，进而对LED灯组件实现连续供电，因而无需担心现有技术中LED灯组件储能有限，使用时间短的问题，维护和使用成本低，大大提高了产品使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的升降LED灯装置的结构原理图；

图2是本实用新型一实施例的升降LED灯装置的工作效果图；

图3是本实用新型一实施例主控板的工作流程图；

图4是本实用新型一实施例的主控板内预设程式的示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种升降LED灯装置。

图1所示是本实用新型一实施例的升降LED灯装置的结构原理图。该升降LED灯装置至少包括LED灯组件1和第一升降装置31。该LED灯组件1上连接有电源线2，该第一升降装置31包括电机(图未示)和与所述电机连接的卷轴(图未示)，所述电源线2一端连接于所述LED灯组件1上，所述电源线2的另一端用于连接供电端，所述电源线2还卷绕于所述卷轴上；所述LED灯组件1、所述电源线2、所述电机和所述卷轴的数量相同且均为多个，所述LED灯组件1在第一方向排列有M个，在第二方向排列有N个，形成M×N的阵列，其中所述第一方向和所述第二方向互成夹角，所述M和N均为大于1的整数。

该电源线2可通过电子火牛连接市电。第一升降装置31的电机优选为步进电机，可以通过步进电机的转动角度计算LED灯组件1的升降高度。卷轴可与电机的输出端连接，在电机的输出端转动的过程中，带动该卷轴转动，进而使得电源线2在卷轴上以不同程度卷绕。电机与卷轴之间还可以设置有传动机构。LED灯组件1形成M×N的阵列，为了便于形成较为明显的三维动态场景，优选LED灯组件1的总数为100个以上。

本实用新型该实施例中所述LED灯组件1、所述电源线2、所述电机和所述卷轴的数量相同且均为多个，它们之间相互一一对应，每个LED灯组件1均可独立控制实现升降动作。电源线2设置在第一升降装置31和LED灯组件1之间，由于在第一升降装置31和LED灯组件1之间仅设置有电源线2，不设置现有技术中常见的绳索(如不锈钢细线或尼龙线)。该电源线2一方面可用于LED灯组件1的升降，另一方面还能够给LED灯组件1供电，避免了现有技术中需要在LED灯组件1中集成电池的问题，因此本实用新型该实施例可将LED灯组件1的结构设计得更加紧凑小巧，在采用同样型号电机及卷轴的前提下，能使LED灯组件1的升降速度更快，因而可以给观众带来更具有冲击性的视觉感受。

此外，本实用新型该实施例通过电源线2直接给LED灯组件1供电，该电源线2的端部可直接与市电连接，进而对LED灯组件1实现连续供电，因而无需担心现有技术中LED灯组件1储能有限，使用时间短的问题，维护和使用成本低，大大提高了产品使用体验。

图2所示是本实用新型一实施例的升降LED灯装置的工作效果图，由于LED灯组件1的数量为多个，形成M×N的阵列，因而通过独立调整每个LED灯组件1的高度，能实现三维动态场景，进而给观众带来奇幻的视觉感受。图2所示仅表示了在一个时间点的工作效果图，各LED灯组件1整体形成了类似于地毯的结构，该地毯悬浮于半空中，能给观众带来奇幻的视觉感受。在下一个时间点，可通过调整各LED灯组件1的高度，如调整地毯结构边缘部分的LED灯组件1，可使得整体呈现出地毯在半空中随风飘扬的动态视觉感。该LED灯组件1随时间的升降动作可通过电脑中的预设程式精确控制，并且该预设程式还可配合不同的音乐节奏，展现视觉和听觉上的特效场景。

作为本实用新型一个优选实施例，各所述电机设置于机架4上，所述机架4上还设置有第二升降装置32，所述第二升降装置32用于调整所述机架4与天花板6之间的距离。本实用新型的第一升降装置31可调整各LED灯组件1的上下高度，即通过调整电源线2的卷绕程度，调整电机与LED灯组件1之间的距离。第二升降装置32与第一升降装置31不同，其可以调整机架4与天花板6之间的距离。机架4在第二升降装置32的作用下调整上下高度时，则会使得所有的电机、卷轴、电源线2及LED灯组件1均上下移动，即实现整体升降。

基于上述技术方案，一方面在动态场景上可实现整体的上下移动，如图2所示的地毯整体上下漂移，通过一个升降装置即可实现整体移动，控制方便简单，并可实现特殊的视觉效果。另一方面，通过第二升降装置32，可进一步增加LED灯组件1上高度方向的升降行程。通过第一升降装置31将各LED灯组件1下降，以及通过第二升降装置32将机架4整体下降，可以使得LED灯组件1下降到离地面较近的位置，检修人员在地面即可对LED灯组件1进行检修，无需采用扶梯等结构，具有方便快捷的优点。

该第二升降装置32可以采用多种结构，只要能实现直线升降即可实现该实施例的技术效果。如采用齿轮齿条机构，齿条与天花板6固定，齿轮连接电机的输出端并安装在机架4上；或者也可以采用卷轴结构，卷轴上卷绕有吊绳，该吊绳端部连接在机架4上。本实用新型并不限于第二升降装置32的具体结构。

进一步地，所述机架4包括横梁41和固定座42，所述第二升降装置32设置于所述固定座42上，所述横梁41的数量为N个，M个所述电机设置于所述横梁41上，各所述横梁41与所述固定座42之间设置有直线驱动部5，使得所述横梁41能相对于所述固定座42平移。由于机架4包括横梁41和固定座42两部分，横梁41与固定座42之间可相对平移，横梁41的数量为N个，每个横梁41上设置有M个电机、M个卷轴及M个LED灯组件1，每个横梁41上的LED灯组件1可以作为一列，在横梁41相对于固定座42平移的过程中，相邻两列的LED灯组件1之间可形成交错变化的视觉感，能给用户提供更多元化的体验。

该直线驱动部5可以采用如齿轮齿条等能实现直线运动的结构，齿条可固定设置于固定座42上，齿轮连接电机的输出轴并安装在横梁41上。该直线驱动部5还可采用其它可能的结构，如气缸、油缸等。本实用新型并不受限于此。

所述LED灯组件1上还可设置有配重装置，所述配重装置用于向所述电源线2施加向下的重力。由于本实用新型的LED灯组件1为了实现动态的三维场景效果，需要不断地进行上下方向的运动，甚至在可能的情况下还可沿横梁41长度方向运动。为了避免各电源线2在运动过程中松弛并相互缠绕发生故障，该实施例还在LED灯组件1上设置有配重装置，该配重装置通过向电源线2施加向下的重力，可以对电源线2起到拉紧的作用，使得LED灯组件1无论在上下还是前后方向移动时，均不会发生缠绕，在提高三维场景效果多样化的同时，还可保证工作的稳定性和可靠性。

本实用新型优选实施例的升降LED灯装置还包括主控板，所述主控板连接电机控制板和LED灯控制板，所述电机控制板与所述电机连接，所述LED灯控制板与所述LED灯连接，所述主控板上设置有移动终端连接端口，用于与移动终端通信连接。该主控板包括输入/输出端口，该输入/输出端口连接移动终端，可接收移动终端发出的控制指令，并可向移动终端发送状态信息。该移动终端可以是如智能手机、平板电脑等能与主控板进行移动通信的设备。

该主控板还包括信号发射/接收端口，用于与电机控制板和LED灯控制板进行通信。图3所示是本实用新型一实施例的主控板的工作流程图。在步骤S301中，如果主控板上有从外部移动终端上的指令输入信号，该指令输入信号将会被主控板的输入/输出端口检测到；在步骤S302中，主控板的设备控制端将根据该指令输入信号来识别需要操作的设备，即确定该设备是电机还是LED灯组件1，并产生输出至该设备的控制信号。如果识别结果为需要操作的设备是电机，则进行步骤S303；如果识别结果为需要操作的设备是LED灯组件1，则进行步骤S306。

在步骤S303中，通过主控板的发射/接收端口，将控制信号发送至第一升降装置31的电机控制板，假如该控制信号是调整高度为3m，则通过电机控制板控制电机的转动角度，根据控制卷轴上电源线2的卷绕程度，可最终使得对应的LED灯组件1的高度为3m。在第一升降装置31根据控制信号执行完毕后，则进入步骤S304，通过主控板的发射/接收端口，接收从电机控制板反馈的状态数据；并在步骤S305中，更新主控板中的电机数据，进而便于下一次控制操作。

在步骤S306中，通过主控板的发射/接收端口，将控制信号发送至需要操作的LED灯组件1的LED灯控制板，假如该控制信号是调整LED灯的亮度，则通过电源线2的控制，使得LED灯的亮度执行完毕，然后进入步骤S307，通过主控板的发射/接收端口，接收从LED灯控制板反馈的状态数据；并在步骤S308中，更新主控板中的LED灯组件1数据，进而便于下一次控制操作。在图3的步骤S309中，判断外部移动终端的指令输入信号是否完成，如果是，则结果控制过程；如果否，则重复前述步骤S301至步骤S308。

图4所示是本实用新型一实施例的主控板内预设程式的示意图。主控板的设备控制端内置有预设程式，该预设程式以时间为维度，调整各LED灯组件1的高度及亮度。LED灯组件1的高度可通过主控板与电机控制板进行通信连接来实现控制，LED灯组件1的亮度则可通过主控板与LED灯控制板进行通信连接来实现控制。具体的一个实施例中，在第一时间点，第一LED灯组件至第四LED灯组件的高度分别为“3m”、“2m”、“2m”和“1m”，亮度分别为“开”、“关”、“开”、“关”；在第二时间点，第一LED灯组件至第四LED灯组件的高度分别为“2m”、“3m”、“1m”和“2m”，亮度分别为“暗”、“开”、“暗”、“开”；在第三时间点，第一LED灯组件至第四LED灯组件的高度分别为“3m”、“2m”、“3m”和“2m”，亮度分别为“明”、“明”、“明”、“明”；在第四时间点，第一LED灯组件至第四LED灯组件的高度分别为“1m”、“1m”、“1m”和“1m”，亮度分别为“关”、“关”、“关”、“关”。依此类似，有多少LED灯组件，就设置多少组预设程式表格。通过该预设程式表格，即可自动控制各LED灯组件1实现相应的状态，进而整体上呈现相应的三维场景效果。该预设程式可由系统推荐，也可由用户自定义，可使得本实用新型实施例的升降LED灯装置呈现出无限种动态场景。

本实用新型优选实施例中，所述电机控制板和所述LED灯控制板上均设置有无线通信端口，用于分别与主控板通信连接。由于电机控制板、LED灯控制板及主控板上均设置有无线通信端口，降低了布线难度，使得升降LED灯装置整体结构简单紧凑，并可便于外部移动终端遥控。

优选地，所述电源线2上还设置有用于检测所述电源线2上拉力的拉力传感器。该拉力传感器通过检测电源线2上的拉力，可以检索电源线2是否处于松弛状态，并在判断其为松弛状态时，采取干涉措施，避免电源线2之间相互缠绕而导致故障。具体地，当电源线2上的拉力小于某预设值时，即可判断为电源线2为松弛状态，此时可以通过主控板向电机控制板发送指令信号，停止相应的电机工作，直至电源线2上的拉力大于预设值为止。

需要说明的是，前述M个LED灯组件1排列于第一方向，N个LED灯组件1排列于第二方向，形成M×N的阵列，第一方向和第二方向互成夹角。本实用新型的升降LED灯装置不限于第一方向和第二方向之间的具体夹角，大于0度小于180度之间的数值均可实现本实用新型的技术效果，形成各异的三维动态场景。优选所述第一方向和所述第二方向相互垂直，场景更加规整有序，便于在各种场所推广使用。

作为本实用新型一个优选实施方式，各所述LED灯组件1整体形成水滴结构，所述水滴结构包括大端和小端，所述小端连接所述电源线2，所述大端背离所述电源线2。当该LED灯组件1在第一升降装置31的驱动下下降时，可形成类似于水滴滴落的视觉感，整体上则形成下雨的场景，能给观众带来奇幻的视觉享受。而当LED灯组件1在第一升降装置31的驱动下上升时，可呈现为水滴升空的反错感，带来了多元化的体验。本实用新型的LED灯组件1由于无需集成电池，因而也可保证其在结构上的设计空间，球形、长条形或其它多种可能的异形结构，均涵盖在本实用新型的范围之内。此外，在LED灯组件1的外表面还可以镀层(如镀铜灯)，LED灯组件1也可以是能转换颜色的结构，以扩展出更多的视觉场景。

具体地，所述LED灯组件1包括底座和灯具，所述底座固定连接所述电源线2，所述底座背离所述电源线2的一端设置有接口，所述灯具的灯头可拆卸地设置于所述接口内。该实施例的灯具的灯头与底座上的接口之间采用可拆卸的连接方式，它们之间可采用标准接头，在灯具失效后，可方便地对其进行更换，避免了因部分LED灯组件1失效而影响整体的视觉效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。