具有对光束整形物体的动态照明的投射灯具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉和一种投射灯具，其中光门由光源模块照明且其中投射系统被构造成沿着主光轴投射穿过所述光门的光。光束整形物体布置在所述光门附近且被构造成修改光束。
【背景技术】
[0002]为结合演唱会、现场表演、电视节目、体育赛事或作为建筑安装灯具的一部分创造各种灯光效果和情境照明，创造各种灯光效果正越来越多地用于娱乐产业中。通常来说，娱乐灯具创造具有束宽和发散度的光束，且可以是(例如)创造相对宽的光束的洗墙灯具/泛光灯具或其可以是被构造成将图像投射到目标表面上的投射灯具。
[0003]投射灯具包括由光源模块照明的光门且光学投射系统被构造成收集沿着主光轴穿过所述光门的光。光束整形物体通常布置在光门处且用于整形光束。光束整形物体可用于创造半空效果(由于光在空气中的烟雾/薄雾中散射或在空气中的烟雾/薄雾上散射而可见)，其中光束在半空中的形状由光束整形物体界定，且/或光束整形物体可创造被投射到且成像在目标表面上的光图案。所述光束整形物体可以是能够修改光束的任何物体且可以是(例如)图案片(G0B0)、动画盘、雾镜、滤色镜、棱镜、取景片、可变光圈、纹理化玻璃等等。所述光束整形物体可用作布置在光束中的静止物体，且/或可用作相对于光束移动以便创造动态灯光效果的可移动物体。此外，已知将数字成像装置(例如，DMD、LCD或类似装置)用作光束整形物体，从而被投射光束可用作数字投影仪以便(例如)投射图形图像和/或视频信号。
[0004]灯光设计师和节目编排人员希望得到照明设备中的尽可能多的效果，这是因为这在灯光设计师和节目编排人员创作灯光表演时给予所述灯光设计师和节目编排人员许多选项。然而，因为每一种灯光效果组件在照明设备中占据空间，所以难以提供带有许多效果的照明设备。尤其难以在光投射装置中提供许多灯光效果，这是因为光成形元件需要定位在光学系统的焦点(光门)中，而典型光学系统仅能够在非常有限的区域中聚焦。同时，还期望具有轻巧且紧凑的灯具，这是因为这些灯具更易于操纵。此外，灯光设计师和节目编排人员还希望得到可用于创作灯光表演的新的灯光效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种能够创造新的灯光效果的紧凑型投射灯具。这可通过如由独立权利要求界定的投射灯具来实现。在对说明本发明的图示的详细描述中公开本发明的益处和优点。从属权利要求界定本发明的不同实施方案。
【附图说明】
[0006]图1说明根据本发明的投射灯具的结构图；
[0007]图2a和图2b说明根据本发明的投射灯具的另一实施方案的结构图；
[0008]图3说明根据本发明的投射灯具的另一实施方案的结构图；
[0009]图4a_4d说明根据本发明的投射灯具的光源和集光器的可行布置；
[0010]图5说明根据本发明的投射灯具的另一实施方案的结构图；
[0011]图6a-6d说明根据本发明的照明装置的光源模块的不同实施方案；
[0012]图7a_7c说明根据本发明的投射灯具的另一实施方案；
[0013]图8说明根据本发明的创造灯光效果的方法；
[0014]图9说明用作根据本发明的投射灯具中的光束整形物体的示范性图案片；
[0015]图10a-10C说明通过根据本发明的投射灯具且使用图9中的图案片作为光束整形物体来产生的照明；
[0016]图lla-llh说明通过根据本发明的投射灯具且使用图9中的图案片作为光束整形物体来产生的照明；
[0017]图12a_12g说明通过根据本发明的投射灯具且使用纹理化玻璃图案片作为光束整形物体来产生的照明；
[0018]图13说明根据本发明的投射灯具的另一实施方案的结构图。
【具体实施方式】
[0019]鉴于仅意在说明本发明的原理的示范性实施方案而描述本发明。技术人员将能够提供在权利要求书的范围内的若干实施方案。在所说明的实施方案中，所说明的光束和光学组件确实仅用于说明本发明的原理而非说明准确和精确的光束和光学组件。在本描述各处，提供类似效果的类似元件的参考数字已被给予相同的最后两个数字。
[0020]图1说明根据本发明的投射灯具101的结构图。所述灯具包括光源模块103、投射系统105和布置在光源模块103与投射系统105之间的光门107。所述光门界定某一区域，在所述区域中，所述光源模块被构造成集中且聚焦源光束。在所说明的实施方案中，光门被指示为孔隙，然而，应理解，可省略物理孔隙且光束整形装置也可构成孔隙。至少一个光束整形物体106 (例如，图案片、动画盘、雾镜、取景片、可变光圈、滤色镜或棱镜)可布置在光门附近。所述光束整形物体布置在光门附近意味着所述光束整形物体布置在光束的聚焦区中。聚焦区构成沿着主光轴的光束集中在其中的范围。光束整形物体106被构造成修改穿过所述光束整形物体的光。所述投射系统包括正数数目个光学组件且所述投射系统被构造成收集由所述光束整形物体修改的光且沿着主光轴投射所收集到的光。所述投射系统可被构造成调整离开所述投射系统的光束的束宽和/或发散度且可被调整成将布置在光门附近的光束整形物体成像在目标表面处。此外，所述投射装置可包括光学变焦群组和/或光学聚焦群组。所述光学变焦群组包括至少一个光学组件且被构造成调整光束的发散度和/或宽度。所述光学聚焦群组包括至少一个光学组件且被构造成沿着主光轴聚焦光束整形物体在目标表面处的图像。所述投射系统还可提供为具有预定义聚焦和变焦性质的固定光学组件群组。光学变焦群组和/或光学聚焦群组的至少一个光学组件可以是光学技术中已知的任何光学组件，例如透镜、棱镜、反射镜等等。还应注意，所述光学组件中的一些可相对于主光轴移动。
[0021]光源模块103可包括多个光源109a、109b和多个集光器111a、111b。每一集光器被构造成收集来自光源中的至少一个的光且将所收集到的光转换成源光束113a、113b且源光束沿着主光轴115 (以点划线说明)传播。因此，多个源光束被创造且沿着主光轴115传播。
[0022]多个光源和多个集光器布置在第一群组和第二群组中，其中每一群组包括至少一个光源和至少一个集光器。每一群组因此提供至少一个源光束。在所说明的实施方案中，第一群组包括至少一个第一光源109a和至少一个第一集光器111a，其中第一集光器111a收集来自第一光源109a的光且将所收集到的光转换成第一源光束113a(以虚线说明)。第一源光束沿着主光轴传播且提供对光门的第一照明。所述第一源光束提供对光门的第一照明意味着第一源光束传播通过光门的至少一部分。
[0023]类似地，第二群组包括至少一个第二光源109b和至少一个第二集光器111b，其中第二集光器111b收集来自第二光源109b的光且将所收集到的光转换成第二源光束113b(以点线说明)。第二源光束沿着主光轴传播且提供对光门的第二照明。所述第二源光束提供对光门的第二照明意味着第二源光束传播通过光门的至少一部分。
[0024]在所说明的实施方案中，第一和第二群组中的每一个包括一个光源和收集来自所述光源的光的一个集光器。然而，如在后面的图中所展示，应理解，每一群组可包括任何正数数目个光源和任何正数数目个集光器。此外，应理解，每一集光器可被构造成收集来自任何正数数目个光源的光且所述集光器因此可适于收集来自单个光源或多个光源的光。
[0025]在所说明的实施方案中，第一和第二光源是LED (发光二极管)，然而，技术人员意识到，可使用任何种类的可控光源，例如0LED (有机发光二极管)、PLED (聚合物发光二极管)、放电灯、白炽灯、等离子灯。
[0026]投射灯具包括控制器117，其被构造成个别地控制第一光源(或光源群组)和第二光源(或光源群组)。所述控制器包括处理器119和存储器121。所述处理器被构造成分别通过通信线123a和123b控制第一光源群组109a和第二光源群组109b。所述处理器因此可在不控制另一光源群组的情况下控制光源群组中的一个。举例来说，所述处理器可适于控制光源的颜色和/或强度且可基于闪电技术中已知的任何类型的通信信号(例如，PWM、AM、FM、二进制信号等等)。第一光源群组109a和第二光源群组109b因此可被个别且独立地控制且因此可被视为两个个别且独立的光源群组。应理解，每一群组的个别光源可由同一控制信号控制、被供应个别控制信号且/或分组在子群组中，其中每一子群组接收同一控制信号。通信线123a和123b被说明为到第一群组和到第二群组的个别通信线，其中控制器117被构造成产生用于每一光源的启用信号。然而，技术人员将能够提供所述控制器与所述光源之间的许多种类的通信构件，例如，通过提供基于来自控制器的控制信号产生用于光源的启用信号的驱动器。两个光源群组可连接到同一数据总线且由所述控制器通过数据总线使用寻址来控制。在其中第一群组和/或第二群组包括多个光源的实施方案中，应理解，每一群组的光源可基于来自控制器的同一控制信号来控制或可由同一驱动器控制。
[0027]所述控制器可适于分别基于第一光源控制参数和第二光源控制参数来控制第一群组和第二群组。所述第一光源控制参数和第二光源控制参数指示定义应如何控制第一群组和第二群组的至少一个参数。举例来说，所述光源参数可指示光源的强度/调光、存储频率等等。
[0028]控制器可以预编排图案/灯光表演的形式从存储器121获得第一和第二光源参数。在一个实施方案中，控制器被构造成从自外部源接收的输入信号125接收第一光源参数和第二光源参数。输入信号125可以是能够传达参数的任何信号且可基于(例如)以下协议中的一个:USITT DMX 512、USITT DMX 5121990、USITT DMX 512-A、DMX_512_A(包括由ANSI El.11和ANSI El.20标准涵盖的RDM)、无线DMX、Artnet或ACN(指示用于控制网络的