具有對(duì)光束整形物體的動(dòng)態(tài)照明的投射燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉和一種投射燈具，其中光門由光源模塊照明且其中投射系統(tǒng)被構(gòu)造成沿著主光軸投射穿過(guò)所述光門的光。光束整形物體布置在所述光門附近且被構(gòu)造成修改光束。
【背景技術(shù)】
[0002]為結(jié)合演唱會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)表演、電視節(jié)目、體育賽事或作為建筑安裝燈具的一部分創(chuàng)造各種燈光效果和情境照明，創(chuàng)造各種燈光效果正越來(lái)越多地用于娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)中。通常來(lái)說(shuō)，娛樂(lè)燈具創(chuàng)造具有束寬和發(fā)散度的光束，且可以是(例如)創(chuàng)造相對(duì)寬的光束的洗墻燈具/泛光燈具或其可以是被構(gòu)造成將圖像投射到目標(biāo)表面上的投射燈具。
[0003]投射燈具包括由光源模塊照明的光門且光學(xué)投射系統(tǒng)被構(gòu)造成收集沿著主光軸穿過(guò)所述光門的光。光束整形物體通常布置在光門處且用于整形光束。光束整形物體可用于創(chuàng)造半空效果(由于光在空氣中的煙霧/薄霧中散射或在空氣中的煙霧/薄霧上散射而可見)，其中光束在半空中的形狀由光束整形物體界定，且/或光束整形物體可創(chuàng)造被投射到且成像在目標(biāo)表面上的光圖案。所述光束整形物體可以是能夠修改光束的任何物體且可以是(例如)圖案片(G0B0)、動(dòng)畫盤、霧鏡、濾色鏡、棱鏡、取景片、可變光圈、紋理化玻璃等等。所述光束整形物體可用作布置在光束中的靜止物體，且/或可用作相對(duì)于光束移動(dòng)以便創(chuàng)造動(dòng)態(tài)燈光效果的可移動(dòng)物體。此外，已知將數(shù)字成像裝置(例如，DMD、LCD或類似裝置)用作光束整形物體，從而被投射光束可用作數(shù)字投影儀以便(例如)投射圖形圖像和/或視頻信號(hào)。
[0004]燈光設(shè)計(jì)師和節(jié)目編排人員希望得到照明設(shè)備中的盡可能多的效果，這是因?yàn)檫@在燈光設(shè)計(jì)師和節(jié)目編排人員創(chuàng)作燈光表演時(shí)給予所述燈光設(shè)計(jì)師和節(jié)目編排人員許多選項(xiàng)。然而，因?yàn)槊恳环N燈光效果組件在照明設(shè)備中占據(jù)空間，所以難以提供帶有許多效果的照明設(shè)備。尤其難以在光投射裝置中提供許多燈光效果，這是因?yàn)楣獬尚卧枰ㄎ辉诠鈱W(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)(光門)中，而典型光學(xué)系統(tǒng)僅能夠在非常有限的區(qū)域中聚焦。同時(shí)，還期望具有輕巧且緊湊的燈具，這是因?yàn)檫@些燈具更易于操縱。此外，燈光設(shè)計(jì)師和節(jié)目編排人員還希望得到可用于創(chuàng)作燈光表演的新的燈光效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能夠創(chuàng)造新的燈光效果的緊湊型投射燈具。這可通過(guò)如由獨(dú)立權(quán)利要求界定的投射燈具來(lái)實(shí)現(xiàn)。在對(duì)說(shuō)明本發(fā)明的圖示的詳細(xì)描述中公開本發(fā)明的益處和優(yōu)點(diǎn)。從屬權(quán)利要求界定本發(fā)明的不同實(shí)施方案。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的結(jié)構(gòu)圖；
[0007]圖2a和圖2b說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的另一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖；
[0008]圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的另一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖4a_4d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的光源和集光器的可行布置；
[0010]圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的另一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖6a-6d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的光源模塊的不同實(shí)施方案；
[0012]圖7a_7c說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的另一實(shí)施方案；
[0013]圖8說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造燈光效果的方法；
[0014]圖9說(shuō)明用作根據(jù)本發(fā)明的投射燈具中的光束整形物體的示范性圖案片；
[0015]圖10a-10C說(shuō)明通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的投射燈具且使用圖9中的圖案片作為光束整形物體來(lái)產(chǎn)生的照明；
[0016]圖lla-llh說(shuō)明通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的投射燈具且使用圖9中的圖案片作為光束整形物體來(lái)產(chǎn)生的照明；
[0017]圖12a_12g說(shuō)明通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的投射燈具且使用紋理化玻璃圖案片作為光束整形物體來(lái)產(chǎn)生的照明；
[0018]圖13說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具的另一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]鑒于僅意在說(shuō)明本發(fā)明的原理的示范性實(shí)施方案而描述本發(fā)明。技術(shù)人員將能夠提供在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的若干實(shí)施方案。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，所說(shuō)明的光束和光學(xué)組件確實(shí)僅用于說(shuō)明本發(fā)明的原理而非說(shuō)明準(zhǔn)確和精確的光束和光學(xué)組件。在本描述各處，提供類似效果的類似元件的參考數(shù)字已被給予相同的最后兩個(gè)數(shù)字。
[0020]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的投射燈具101的結(jié)構(gòu)圖。所述燈具包括光源模塊103、投射系統(tǒng)105和布置在光源模塊103與投射系統(tǒng)105之間的光門107。所述光門界定某一區(qū)域，在所述區(qū)域中，所述光源模塊被構(gòu)造成集中且聚焦源光束。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，光門被指示為孔隙，然而，應(yīng)理解，可省略物理孔隙且光束整形裝置也可構(gòu)成孔隙。至少一個(gè)光束整形物體106 (例如，圖案片、動(dòng)畫盤、霧鏡、取景片、可變光圈、濾色鏡或棱鏡)可布置在光門附近。所述光束整形物體布置在光門附近意味著所述光束整形物體布置在光束的聚焦區(qū)中。聚焦區(qū)構(gòu)成沿著主光軸的光束集中在其中的范圍。光束整形物體106被構(gòu)造成修改穿過(guò)所述光束整形物體的光。所述投射系統(tǒng)包括正數(shù)數(shù)目個(gè)光學(xué)組件且所述投射系統(tǒng)被構(gòu)造成收集由所述光束整形物體修改的光且沿著主光軸投射所收集到的光。所述投射系統(tǒng)可被構(gòu)造成調(diào)整離開所述投射系統(tǒng)的光束的束寬和/或發(fā)散度且可被調(diào)整成將布置在光門附近的光束整形物體成像在目標(biāo)表面處。此外，所述投射裝置可包括光學(xué)變焦群組和/或光學(xué)聚焦群組。所述光學(xué)變焦群組包括至少一個(gè)光學(xué)組件且被構(gòu)造成調(diào)整光束的發(fā)散度和/或?qū)挾取Ｋ龉鈱W(xué)聚焦群組包括至少一個(gè)光學(xué)組件且被構(gòu)造成沿著主光軸聚焦光束整形物體在目標(biāo)表面處的圖像。所述投射系統(tǒng)還可提供為具有預(yù)定義聚焦和變焦性質(zhì)的固定光學(xué)組件群組。光學(xué)變焦群組和/或光學(xué)聚焦群組的至少一個(gè)光學(xué)組件可以是光學(xué)技術(shù)中已知的任何光學(xué)組件，例如透鏡、棱鏡、反射鏡等等。還應(yīng)注意，所述光學(xué)組件中的一些可相對(duì)于主光軸移動(dòng)。
[0021]光源模塊103可包括多個(gè)光源109a、109b和多個(gè)集光器111a、111b。每一集光器被構(gòu)造成收集來(lái)自光源中的至少一個(gè)的光且將所收集到的光轉(zhuǎn)換成源光束113a、113b且源光束沿著主光軸115 (以點(diǎn)劃線說(shuō)明)傳播。因此，多個(gè)源光束被創(chuàng)造且沿著主光軸115傳播。
[0022]多個(gè)光源和多個(gè)集光器布置在第一群組和第二群組中，其中每一群組包括至少一個(gè)光源和至少一個(gè)集光器。每一群組因此提供至少一個(gè)源光束。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，第一群組包括至少一個(gè)第一光源109a和至少一個(gè)第一集光器111a，其中第一集光器111a收集來(lái)自第一光源109a的光且將所收集到的光轉(zhuǎn)換成第一源光束113a(以虛線說(shuō)明)。第一源光束沿著主光軸傳播且提供對(duì)光門的第一照明。所述第一源光束提供對(duì)光門的第一照明意味著第一源光束傳播通過(guò)光門的至少一部分。
[0023]類似地，第二群組包括至少一個(gè)第二光源109b和至少一個(gè)第二集光器111b，其中第二集光器111b收集來(lái)自第二光源109b的光且將所收集到的光轉(zhuǎn)換成第二源光束113b(以點(diǎn)線說(shuō)明)。第二源光束沿著主光軸傳播且提供對(duì)光門的第二照明。所述第二源光束提供對(duì)光門的第二照明意味著第二源光束傳播通過(guò)光門的至少一部分。
[0024]在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，第一和第二群組中的每一個(gè)包括一個(gè)光源和收集來(lái)自所述光源的光的一個(gè)集光器。然而，如在后面的圖中所展示，應(yīng)理解，每一群組可包括任何正數(shù)數(shù)目個(gè)光源和任何正數(shù)數(shù)目個(gè)集光器。此外，應(yīng)理解，每一集光器可被構(gòu)造成收集來(lái)自任何正數(shù)數(shù)目個(gè)光源的光且所述集光器因此可適于收集來(lái)自單個(gè)光源或多個(gè)光源的光。
[0025]在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，第一和第二光源是LED (發(fā)光二極管)，然而，技術(shù)人員意識(shí)到，可使用任何種類的可控光源，例如0LED (有機(jī)發(fā)光二極管)、PLED (聚合物發(fā)光二極管)、放電燈、白熾燈、等離子燈。
[0026]投射燈具包括控制器117，其被構(gòu)造成個(gè)別地控制第一光源(或光源群組)和第二光源(或光源群組)。所述控制器包括處理器119和存儲(chǔ)器121。所述處理器被構(gòu)造成分別通過(guò)通信線123a和123b控制第一光源群組109a和第二光源群組109b。所述處理器因此可在不控制另一光源群組的情況下控制光源群組中的一個(gè)。舉例來(lái)說(shuō)，所述處理器可適于控制光源的顏色和/或強(qiáng)度且可基于閃電技術(shù)中已知的任何類型的通信信號(hào)(例如，PWM、AM、FM、二進(jìn)制信號(hào)等等)。第一光源群組109a和第二光源群組109b因此可被個(gè)別且獨(dú)立地控制且因此可被視為兩個(gè)個(gè)別且獨(dú)立的光源群組。應(yīng)理解，每一群組的個(gè)別光源可由同一控制信號(hào)控制、被供應(yīng)個(gè)別控制信號(hào)且/或分組在子群組中，其中每一子群組接收同一控制信號(hào)。通信線123a和123b被說(shuō)明為到第一群組和到第二群組的個(gè)別通信線，其中控制器117被構(gòu)造成產(chǎn)生用于每一光源的啟用信號(hào)。然而，技術(shù)人員將能夠提供所述控制器與所述光源之間的許多種類的通信構(gòu)件，例如，通過(guò)提供基于來(lái)自控制器的控制信號(hào)產(chǎn)生用于光源的啟用信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器。兩個(gè)光源群組可連接到同一數(shù)據(jù)總線且由所述控制器通過(guò)數(shù)據(jù)總線使用尋址來(lái)控制。在其中第一群組和/或第二群組包括多個(gè)光源的實(shí)施方案中，應(yīng)理解，每一群組的光源可基于來(lái)自控制器的同一控制信號(hào)來(lái)控制或可由同一驅(qū)動(dòng)器控制。
[0027]所述控制器可適于分別基于第一光源控制參數(shù)和第二光源控制參數(shù)來(lái)控制第一群組和第二群組。所述第一光源控制參數(shù)和第二光源控制參數(shù)指示定義應(yīng)如何控制第一群組和第二群組的至少一個(gè)參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，所述光源參數(shù)可指示光源的強(qiáng)度/調(diào)光、存儲(chǔ)頻率等等。
[0028]控制器可以預(yù)編排圖案/燈光表演的形式從存儲(chǔ)器121獲得第一和第二光源參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器被構(gòu)造成從自外部源接收的輸入信號(hào)125接收第一光源參數(shù)和第二光源參數(shù)。輸入信號(hào)125可以是能夠傳達(dá)參數(shù)的任何信號(hào)且可基于(例如)以下協(xié)議中的一個(gè):USITT DMX 512、USITT DMX 5121990、USITT DMX 512-A、DMX_512_A(包括由ANSI El.11和ANSI El.20標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的RDM)、無(wú)線DMX、Artnet或ACN(指示用于控制網(wǎng)絡(luò)的