舞台灯光器具和用于操作该舞台灯光器具的方法
【专利摘要】本发明提供了一种舞台灯光器具和一种用于操作舞台灯光器具的方法，该舞台灯光器具设置有：光源（3），适于发射沿光学轴线（B）的光束；反射体（4），耦接至光源（3）；光圈（10），沿光学轴线（B）被布置在光源（3）的下游；第一光学组件（9），该第一光学组件沿光学轴线（B）被布置在光源（3）与光圈（10）之间并且被构造以选择性地改变光束的尺寸。
【专利说明】舞台灯光器具和用于操作该舞台灯光器具的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种舞台灯光器具(light fixture,灯具)和一种用于操作所述舞台灯光器具的方法。
【背景技术】
[0002]舞台灯光器具是众所周知的，这些器具设置有适于发射沿着光学轴线的光束的光源并且设置有用于截取光束的沿光学轴线布置的至少一个光圈。该种类型的舞台灯光器具还通常设置有沿光学轴线布置在光圈的下游的缩放组件(zoom assembly，变焦组件)。因此，在该种类型的舞台灯光器具中，缩放组件被布置以使在光束穿过光圈之后截取光束并且被构造以放大或缩小投射光束的尺寸。
[0003]然而,这种类型的舞台灯光器具发射光束的特征是发光度(luminosity,亮度,光度)，该发光度随着光束投射距离的增加而减小。在这样的舞台灯光器具中，发光度不能改变，并且因此防止发光度的损失是不可能的。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的是提供一种没有上述的现有技术缺陷的舞台灯光器具；具体地，本发明的目的是提供这样一种舞台灯光器具:该灯光器具在保持高质量(quality，品质)的光束并且容易且有成本效益的实施的同时，能够增加光束的发光度。
[0005]根据这样的目的，本发明涉及一种舞台灯光器具，包括:
[0006]光源，适于发射沿光学轴线的光束；
[0007]反射体(reflector,发射器),稱接(coupled,接合)至光源；
[0008]光圈(diaphragm,膜片，隔膜),沿光学轴线被布置在光源的下游；
[0009]第一光学组件(optical assembly),该第一光学组件沿光学轴线被布置在光源与光圈之间并且被构造以选择性地改变光束的尺寸。
[0010]由此，光束在穿过光圈之前被第一光学组件处理。具体地，第一光学组件放大或集中到达(hit,撞击)光圈的光束。由于第一光学组件的存在，光束发光度和光束质量在长的投射距离上被优化。
[0011]第一光学组件能够根据舞台需要来决定在光束发光度和/或质量上的增加。例如，如果光束必须在长距离上投射，可调节第一光学组件，使得发射的光束的特征是高发光度，然而如果光束必须相对接近于舞台灯光器具地投射，可调节第一光学组件，使得通过舞台灯光器具发射的光束的特征是高质量。
[0012]因此，由于在光源和光圈之间的第一光学组件的布置，根据本发明的舞台灯光器具能够发射极好质量的并在长投射距离上具有适当强度的光束。
[0013]根据本发明，根据舞台灯光器具的优选的实施例，第一光学组件包括至少一个第一光学装置和布置在第一光学装置下游的至少一个第二光学装置。由此，以简单且有成本效益的方式实施第一光学组件。[0014]根据本发明，根据舞台灯光器具的优选的实施例，光源和反射体被构造并耦接在一起，以便发射基本上聚焦在光束的工作点的周围(environs，附近)中的光束；第一光学装置被布置在所述工作点处。
[0015]以这种方式，第一光学组件的第一光学装置捕获(capture)光束的集中部分。
[0016]根据本发明，根据舞台灯光器具的优选的实施例，第一光学装置是不能移动的(immobile，不能动的)，并且第二光学装置能够沿光学轴移动。由此，通过将第二光学装置沿光学轴线移位，以简单且有成本效益的方式获取光束的大小改变。
[0017]根据本发明，根据舞台灯光器具的优选的实施例，该舞台灯光器具包括第二光学组件，该第二光学组件沿光学轴线被布置在光圈的下游并且具有焦点；光圈被布置在焦点处。由此，投射的光束被聚焦。
[0018]本发明另一目的是提供一种用于操作舞台灯光器具的方法，该方法允许在保持光束高质量的同时以简单且有成本效益的方式修改光束的发光度。
[0019]根据这样的目的，本发明涉及一种用于操作舞台灯光器具的方法；该舞台灯光器具包括:适于发射沿光学轴线的光束的光源、耦接至光源的反射体、沿光学轴线被布置在光源的下游的光圈、以及第一光学组件，该第一光学组件沿光学轴线被布置在光源与光圈之间并且被构造以选择性地改变光束的尺寸；该方法包括调节第一光学组件以便根据舞台需要来调整到达光圈的光束的尺寸的步骤。
[0020]由于第一光学组件的调节，能获得在光束的发光度上的改变。由此，可补偿随光束投射距离增加而发生的发光度损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]从本发明的非限制的实施例的下列描述中，本发明的进一步的特征和优点将变得显而易见，该描述参考附图中的图而进行，在附图中:
[0022]-图1示出根据本发明的舞台灯光器具的示意图，其中为了清楚，部分为截面且部分被去除；
[0023]-图2示出图1中的舞台灯光器具的细节的示意图，其中为了清楚，部分为截面且部分被去除；
[0024]-图3示出在第一操作位置(设置有发光度光圈)的在图2中的细节的示意图；
[0025]-图4示出在第二操作位置(设置有发光度光圈)的在图2中的细节的示意图。
【具体实施方式】
[0026]在图1中，参考数字I表示一个示意性地示出的舞台灯光器具。
[0027]舞台灯光器具I包括壳体2、光源3、反射体4、物镜5、耦接至壳体2的框架6、热屏蔽组件8、第一光学组件9、光圈10、光束处理装置11、缩放组件12以及控制装置14。
[0028]壳体2沿纵向轴线A延伸，并具有封闭端15和沿轴线A与封闭端15相对的开口端16。壳体2优选地通过支撑装置(在附图中为简化未示出)支撑。具体地，支撑装置和壳体2被构造成允许壳体2绕两个正交的轴线(一般地称为PAN和TILT轴线)旋转。
[0029]框架6 (在图1中不是全部可见)包括耦接在一起以便界定支撑结构的一些元件，该支撑结构支撑布置在壳体2内的一些元件，诸如光源3、反射体4、热屏蔽组件8、第一光学组件9、光圈10、光束处理装置11以及缩放组件12。
[0030]光源3布置在壳体2内且位于壳体2的封闭端15处，该光源通过框架6支撑并适于发射基本上沿光学轴线B的光束。
[0031]在本文描述和示出的非限制的例子中，光学轴线B与壳体2的纵向轴线A重合。
[0032]热屏蔽组件8、第一光学组件9、光圈10、光束处理装置11以及缩放组件12优选地沿光学轴线B依次地布置，以选择性地截取(intercept)通过光源3发射的光束。
[0033]反射体4和光源3被构造并耦合在一起，以便发射非常强烈的基本上聚焦在一个点(一般地称为光束的工作点PU的周围中的光束。
[0034]在本文描述和示出的非限制的例子中，光源3是包括灯泡17 (通常由玻璃或石英制成，包含卤化物)的放电灯。
[0035]反射体4优选地具有基本上半椭圆形状并设置有第一焦点Fl和第二焦点F2。光源3布置在第一焦点Fl处。由此，由光源3发射的光束在第二焦点F2处集中。在本文描述和示出的非限制的例子中，其中反射体4具有半椭圆形状，第二焦点F2与光束工作点PL重合。
[0036]热屏蔽组件8基本上被构造成使得在容纳光源3的区域与容纳第一光学组件9、光圈10、光束处理装置11以及缩放组件12的区域之间产生热屏障。
[0037]热屏蔽组件8被构造以在来自设置光源3的区域的不可见的辐射场中过滤热辐射(这样的辐射:导致其到达的本体上的温度升高)。由此，在通过光源3和通过反射体4发射的不可见的辐射场中，热辐射被阻止到达光束处理装置11，在这里热辐射能由于过热而导致损害。
[0038]光圈10是圆形的并且定中心于光学轴线B上，以便截取光束。
[0039]光圈10优选地是可变光圈并且界定孔(在附图中不清楚地可见)，该孔在使用中被光束穿过。孔的尺寸是可变的并且界定所谓的“光圈孔径(diaphragm aperture)”。
[0040]参考图2，光圈10由支撑盘18支撑并且设置有被构造以调节光圈10的孔径的调节装置19。换句话说，调节装置19调节光圈10的孔的直径。
[0041]因此，光圈10允许光束穿过孔并且阻止到达支撑盘18的光束部分。因此，从光圈10出来的光束的直径仅取决于光圈10的孔径。
[0042]调节装置19包括马达21 (优选地是步进马达)、安装到马达21的轴23上的曲柄22、以及连接至指令部(command，命令部)25的连接杆24。指令部25调节多个叶片(在附图中未示出)的位置，这些叶片界定了光圈10的孔径。
[0043]马达21优选地通过用于调节光圈10的孔径的控制装置14 (图1)来进行控制。
[0044]一种变型(未示出)规定支撑盘18可沿光学轴线B移动。
[0045]第一光学组件9布置在光源3与光圈10之间，并且被构造以在光束到达光圈10之前处理光束。
[0046]具体地，第一光学组件9被构造以在光束到达光圈10之前选择性地调整光束的尺寸，以便改变投射的光束的集中均匀性。由此，第一光学组件9根据舞台需要修改穿过光圈10的孔的光束的特征。
[0047]利用第一光学组件9，通过指令部(在附图中未示出)调节光束的大小改变，该指令部可根据舞台需要通过操作员手动控制或通过控制装置14自动控制。[0048]优选地,控制装置14与远程指导站(remote piloting station)(在附图中未示出)相通信。控制装置14与远程指导站之间的通信优选地经由数据多路转换器协议(DMXprotocol)发生。
[0049]例如，第一光学组件9的放大水平可根据舞台灯光器具I和待照明对象之间的距离来调节。
[0050]如果待照明对象布置在相对地接近舞台灯光器具的距离处(小于100米)，可调节第一光学组件9以便放大光束至根据舞台需要决定的放大水平。由此，到达光圈10的光束被放大，并且光圈10仅让具有基本上恒定的发光度的放大光束的中心部分通过(见在图3中的发光度曲线)。
[0051]由于第一光学组件9的动作，在从光圈出来的光束的不同点之间的发光度的变化是最小化的和察觉不到的，并且优化投射光束的质量。由于发光度基本上是恒定并且通过光圈10截除低发光度的部分，由此产生的光束的特征是高质量。
[0052]优选地，在第一光学组件9放大光束时，光圈10是处于最大的孔径位置中。
[0053]另一方面，如果待照明对象布置在距舞台灯光器具I大于100米的距离处，可调节第一光学组件9以便将光束集中至根据舞台需要决定的集中水平。
[0054]在光束被集中时，基本上全部的光束穿过光圈10的孔。集中的光束的特征是非常尖锐的发光度曲线(见在图4中的曲线)。集中的光束的发光度基本上是能获得的最大值。
[0055]光圈10孔径的适当调节允许仅具有高发光度的集中的光束的部分通过，并且使具有低发光度的以及作为造成不期望的光环(CTown)的原因的光束的边缘部分被消除，该光环在传统的舞台灯光器具中，可见地围绕在光束周围并且相比于中心光束部分具有较低的发光度。
[0056]详细地，调节光圈10以便消除具有低于阈值的发光度的光束部分，优选地该阈值等于峰值发光度值的大约75%。
[0057]这产生高强度和非常集中的光束的投射。这种投射通常通过技术名称“热点”来标识。
[0058]在图4中所示的构造中，舞台灯光器具I能达到超出在图3中的构造所获得的发光度水平40%的发光度水平。
[0059]参考图2，第一光学组件9基本上是能够选择性地放大入射光束的缩放组件。
[0060]第一光学组件9包括能够沿光学轴线B移动的至少一个透镜。
[0061 ] 具体地，第一光学组件9包括第一透镜28，该第一透镜靠近热屏蔽组件8或靠近光源3布置(如果没有设置热屏蔽组件8);以及第二透镜29，该第二透镜布置在第一透镜28与光圈10之间。
[0062]第一透镜28优选地布置在上述的光束的工作点PL中。
[0063]第一透镜28是不能移动的，并且优选地通过固定至框架6的盘30支撑，同时第二透镜29优选地能够沿光学轴线B移动。
[0064]具体地，第二透镜29耦接至可沿光学轴线B移动的支架31。
[0065]在本文描述的非限制的例子中，利用通过框架6支撑的具有带传送的两个电动马达32来移动支架31。
[0066]本发明的一种变型(未示出)规定支架31通过由支架31支撑的一个或多个蜗杆电动马达来移动。
[0067]在本文描述的非限制的例子中，第一透镜28和第二透镜29是两面凸的透镜(biconvex lens,双凸透镜)。
[0068]能利用第一光学组件9获得的光束的大小改变水平是通过移动第二透镜29来调节。
[0069]事实上，透镜29能够在透镜29靠近第一透镜28 (在图2和图3中的构造)的起始位置与透镜29靠近光圈10 (在图4中的构造)的最终位置之间沿光学轴线B移动。实质上，第二透镜29越接近第一透镜28，能获得的光束放大越高，第二透镜29越移动远离第一透镜28，光束的光束集中越高。
[0070]需理解的是，可利用与刚刚描述的不同数量的透镜和不同的布置来实施第一光学组件9。
[0071]例如，一种变型(未示出)规定第一透镜28也能够沿光学轴线B移动。
[0072]一种第二变型(未示出)规定第一光学组件9包括第一透镜组件和第二透镜组件。第一透镜组件包括耦接在一起的透镜并且第二透镜组件包括在一起的透镜。
[0073]布置第一透镜组件靠近光源3，优选地在工作点PL处，同时布置第二透镜组件在第一透镜组件与光圈10之间。
[0074]参考图1，光束处理装置11沿光学轴线B布置在光圈10的下游。
[0075]构造光束处理装置11以修改通过舞台灯光器具I投射的光束的形状和/或颜色。
[0076]在本文描述的例子中，光束处理装置依次地包括:被构造以成形投射光束的一个或多个挡光片(gobo)组件、用于聚焦光束的透镜组件、被构造以修改投射光束的颜色的至少一个颜色组件、以及被构造以漫射入射光束的霜组件(frost assembIy)。
[0077]缩放组件12被构造以选择性地放大穿过它的光束。
[0078]在本文描述的非限制的例子中，缩放组件12可以是在本申请相同的 申请人:提交的申请MI2009A000914中描述类型的缩放组件。需理解的是，缩放组件12可以是任何能够选择性地放大入射光束的缩放组件。
[0079]聚焦透镜组件、缩放组件12以及物镜5限定了设置有焦点PF的第二光学组件35。
[0080]在本文描述的非限制的例子中，光圈10布置在第二光学组件35的焦点PF处。由此，穿过光圈10的光束被聚焦投射。
[0081]最后，显而易见的是，在不背离所附权利要求的范围条件下，可以对本文中描述的舞台灯光器具做出改变和变型。
【权利要求】
1.舞台灯光器具(I)，包括: 光源(3),适于发射沿光学轴线(B)的光束； 反射体(4)，耦接至所述光源(3)； 光圈(10)，沿所述光学轴线(B)被布置在所述光源(3)的下游； 第一光学组件(9 )，所述第一光学组件沿所述光学轴线(B )被布置在所述光源(3 )与所述光圈(10)之间并且被构造以选择性地改变所述光束的尺寸。
2.根据权利要求1所述的舞台灯光器具，其中，所述第一光学组件(9)包括至少一个第一光学装置(28)和至少一个第二光学装置(29)，所述第二光学装置被布置在所述第一光学装置(28)的下游。
3.根据权利要求2所述的舞台灯光器具，其中，所述第一光学装置(28)被布置成靠近所述光源(3)，并且所述第二光学装置(29)被布置在所述第一光学装置(28)与所述光圈(10)之间。
4.根据权利要求2所述的舞台灯光器具，其中，所述光源(3)和所述反射体(4)被构造并且耦接至彼此，以便发射基本上聚焦在光束的工作点(PU的周围中的光束；所述第一光学装置(28)被布置在所述工作点(PL)处。
5.根据权利要求2所述的舞台灯光器具，其中，所述第一光学装置(28)是不能移动的，并且所述第二光学装置(29 )能够沿所述光学轴线(B )移动。
6.根据权利要求5所述的舞台灯光器具，其中，所述第二光学装置(29)能够在起始位置与最终位置之间移动，在所述起始位置中所述第二光学装置(29)被布置成靠近所述第一光学装置(28 )，在所述最终位置中所述第二光学装置(29 )被布置成靠近所述光圈(10 )。
7.根据权利要求2所述的舞台灯光器具，其中，所述第一光学装置包括两面凸的第一透镜(28)。
8.根据权利要求2所述的舞台灯光器具，其中，所述第二光学装置包括两面凸的第二透镜(29)。
9.根据权利要求1所述的舞台灯光器具，包括被构造以调节所述第一光学组件(9)的指令部。
10.根据权利要求1所述的舞台灯光器具，包括第二光学组件(35)，所述第二光学组件沿所述光学轴线(B)被布置在所述光圈(10)的下游并且具有焦点(PF);所述光圈(10)被布置在所述焦点(PF )处。
11.根据权利要求10所述的舞台灯光器具，其中，所述第二光学组件(35)包括缩放组件(12)。
12.根据权利要求10所述的舞台灯光器具，其中，所述第二光学组件(35)包括至少一个聚焦透镜。
13.根据权利要求10所述的舞台灯光器具，其中，所述第二光学组件(35)包括物镜(5)。
14.用于操作舞台灯光器具(I)的方法，所述舞台灯光器具(I)包括:光源(3)，适于发射沿光学轴线(B)的光束；反射体(4)，耦接至所述光源(3);光圈(10)，沿所述光学轴线(B)被布置在所述光源(3)的下游；以及第一光学组件(9)，所述第一光学组件沿所述光学轴线(B)被布置在所述光源(3)与所述光圈(10)之间并且被构造以选择性地改变所述光束的尺寸；所述方法包括调节所述第一光学组件(9)的步骤，以便基于舞台需要来调整到达所述光圈(10)的所述光束的尺寸。
15.根据权利要求14所述的方法，包括调节所述光圈(10)的孔径的步骤，以便阻挡所述光束的到达所述光圈(10)·上并且具有低于预定阈值的发光度的部分的通过。
【文档编号】F21W131/406GK103574480SQ201310240884
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】帕斯夸莱·夸德里, 安杰洛·卡韦娜蒂 申请人:百奇股份有限公司