具有对光束整形物体的动态照明的投射灯具的制作方法_2

文档序号:9644082阅读:来源:国知局
架构);ANSI El.17、El.31。光源控制参数还可从实施为投射灯具的一部分或在外部控制器上实施的用户输入构件产生,所述外部控制器通过输入信号将光源控制参数发送到投射灯具。
[0029]由第一群组提供的第一照明与由第二群组提供的第二照明是不同的。举例来说,这是因为第一和第二源光束在光门处具有相对于主光轴的不同角度、第一源光束和第二源光束在光门处照明不同区域、第一和第二源光束在光门处提供不同光分布。
[0030]通过将光源布置到不同地照明光门的第一群组和第二群组中且同时提供能够个别地控制第一和第二群组的控制器使得可提供大量灯光效果。灯光效果通过个别地控制第一群组和第二群组来提供且由此还通过控制对光束整形物体的照明来提供,这是因为对光束整形物体的不同照明导致不同光图案被投射系统投射。因此,可通过控制由哪个光源群组来照明光门而提供不同光图案。举例来说,当使用第一群组来照明光束整形物体时创造第一光图案,且当使用第二群组来照明光束整形物体时创造第二光图案。此外,可通过使用第一群组和第二群组两者来照明光束整形物体而提供第一光图案和第二光图案的组合。可通过相对于彼此改变第一群组和第二群组的强度来提供第一光图案和第二光图案的大量组合。在其中第一群组和/或第二群组包括颜色可调光源(例如,RGB三合一 LED或RGBW四合一 LED)的实施方案中,还可通过相对于彼此控制第一群组的颜色和第二群组的颜色来提供第一光图案和第二光图案的组合。如将结合其它实施方案描述,还可组合被构造成修改光束的其它光修改组件(例如,棱镜效应、变焦/聚焦、动画盘、滤色镜、可变光圈、取景模块等等)来提供灯光效果。可通过相对于彼此控制第一光源和第二光源的强度(例如,通过交替地开启和关闭第一光源和第二光源、通过使用各种强度函数(例如,正弦函数、预定义调光模式、锯齿形函数、随机函数等等)改变第一和第二光源的强度)来相对于彼此改变不同照明的强度。
[0031]第一照明与第二照明可以是不同的,这是因为主光轴与至少一个第一源光束之间的角度与主光轴与至少一个第二源光束之间的角度是不同的。这导致以下事实:由第一群组和光束整形物体创造的第一光束图案和由第二群组和光束整形物体创造的第二光束图案将在离开投射灯具时相对于彼此移位。举例来说,如果投射系统将布置在光门附近的图案片成像在目标表面处,那么导致以下事实:使用第一群组创造的图像和使用第二群组创造的图像在目标表面处彼此偏移。应注意,所述图像可部分重叠。在其中第一群组和第二群组包括多个光源和集光器且每一群组提供多个源光束的一个实施方案中,第一源光束中的一些与第二源光束中的一些可能具有相对于主光轴的相同角度。因此,应理解,只要第一光源光束具有与相对于主光轴的第二源光束角度不同的相对于主光轴的角度,第一照明与第二照明就可不同。
[0032]在一个实施方案中,第一群组和第二群组已被布置使得主光轴与第一源光束之间的角度小于角度下限且使得主光轴与第二源光束之间的角度大于所述角度下限。这可通过将第一群组布置成相对于第二群组更接近于主光轴来实现。在图4a_4d中展示此类实施方案的变型。
[0033]第一照明和第二照明可以是不同的,这是因为第一个光源光束中的至少一个和第二光源光束中的至少一个照明所述光门的不同区域。这导致可提供对光门的不同部分的照明的事实且因此可控制光束整形物体的哪些部分被照明。举例来说,如果投射系统将布置在光门附近的图案片成像在目标表面处,那么可通过相对于彼此控制第一群组和第二群组来控制图像的不同部分。举例来说,这可用于提供具有图像的不同部分的动态变化的灯光效果。
[0034]第一照明与第二照明可以是不同的,这是因为由至少一个第一源光束在光束整形物体处提供的第一光分布与由至少一个第二源光束在光束整形物体处提供的第二光分布是不同的。由至少一个第一源光束提供的光束整形物体处的第一光分布定义穿过光束整形物体的光密度即是穿过光束整形物体的光强度。由至少一个第二源光束提供的光束整形物体处的类似第二光分布定义穿过光束整形物体的光密度即是穿过光门的光强度。
[0035]图2a说明根据本发明的投射灯具201的结构图,且图2b说明如从光门107观察到的光源模块203的前视图。图2a中的结构图的说明光源模块203、光门107、光束整形装置106和投射系统105的部分对应于图2b中指示的贯穿线A-A的横截面图。图2a和图2b用于说明根据本发明的投射灯具的进一步特征。
[0036]投射灯具201类似于图1中说明的投射灯具101,且类似特征已使用相同参考数字来标记且将不再赘述。投射灯具201包括光源模块203、投射系统105和布置在光源模块203与投射系统105之间的光门107。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、棱镜等等)布置在光门附近。光束整形装置被构造成修改光门附近的光。
[0037]如同图1的光源模块103,光源模块203包括多个光源209a_209g和多个集光器211a-211g0在这个实施方案中,多个光源和集光器布置在七个群组中,其中每一群组包括至少一个光源和至少一个集光器且每一群组提供至少一个源光束213a-213c (未展示第4到第7个群组的源光束)。
[0038]每一群组的至少一个源光束沿着主光轴传播且提供对光门附近的光束整形装置的照明。所述多个光源和集光器被构造使得对光门的七个照明是不同的。所述七个照明可以如结合图1描述的方式彼此不同。因此,在所说明的实施方案中,光源模块可在光门处提供七个不同的照明,且可通过控制器117来控制所述七个不同的照明。可据此提供大量灯光效果,这是因为对光束整形物体的七个照明中的每一个提供可用于产生灯光效果的不同光图案。此外,可创造其它动态灯光效果,这是因为可以大量方式相对于彼此控制对光束整形装置的七个照明,举例来说,通过交替地开启/关闭七个照明、通过组合任何数目的照明、相对于彼此对所述照明中的任何一个进行调光。此外,在其中可相对于彼此改变不同照明的颜色的实施方案中,还可改变光图案的颜色。举例来说,这可在光源实施为四合一 RGBWLED或三合一 RBW LED (其中LED包括不同颜色的LED裸片)的情况下进行。
[0039]在图2b中,属于同一群组的光源已被给予相同的填充物/影线且可以看到每一群组包括一个光源和一个对应集光器,然而,应理解,每一群组可包括任何正数数目个光源和集光器且图2a和图2b主要用于说明光源和集光器可布置在两个以上群组中的可能性。在其它实施方案中,光源和集光器的群组可包括一个以上光源和对应集光器使得每一群组提供一个以上源光束。举例来说,在所说明的实施方案中,光源209a-209c和对应集光器211a-211c可分组为第一群组,其中光源209a_209c以相同方式控制;光源209d_209e和对应集光器211d-211e可分组为第二群组,其中光源209d-209e以相同方式控制且光源209f-209g和对应集光器21 lf-21 lg可分布为第三群组,其中光源209f_209g以相同方式控制。
[0040]投射系统105被构造成收集由光束整形物体106修改的光且沿着主光轴115投射所述光。在这个实施方案中,投射系统包括光学变焦群组227和光学聚焦群组229。
[0041]光学变焦群组227包括至少一个光学组件,所述光学组件可沿着主光轴移动以便调整光束的发散度和/或宽度。控制器117还被构造成通过通信线131控制光学变焦群组沿着主光轴的位置。举例来说,可通过由控制器控制的致动器来移动光学变焦群组。光学聚焦群组229包括至少一个光学组件且可沿着主光轴移动且被构造成沿着主光轴将光束整形物体的图像成像在目标表面处。控制器117还被构造成通过通信线133控制光学聚焦群组沿着主光轴的位置。举例来说,可通过由控制器控制的致动器来移动光学聚焦群组。
[0042]所述控制器可被构造成基于第一变焦级别参数来控制光学变焦群组,其中所述第一变焦级别参数指示被投射光束的变焦级别。所述变焦级别参数可从存储器121获得、从输入信号125获得或从用户接口获得。所述控制器还可被构造成基于聚焦参数来控制光学聚焦群组。聚焦参数可指示应聚焦光束整形物体的图像的距离、基于变焦级别参数来确定且/或指示是否将提供离焦图像。所述控制器还可被构造成基于变焦级别参数确定聚焦级别参数(例如)以便在变焦操作期间维持相同聚焦。在一个实施方案中,光学聚焦群组可在聚焦位置与离焦位置之间移动,其中在聚焦位置中,光学聚焦群组被构造成沿着主光轴将光束整形物体成像在目标表面处,且其中在离焦位置中,光学聚焦群组被构造成提供光束整形物体的离焦图像。这导致可提供被投射光图案的模糊图像的效果,所述效果导致可结合通过个别地控制不同群组而提供的不同光图案来使用的进一步灯光效果选项。
[0043]图3说明根据本发明的投射灯具301的结构图。所述投射灯具包括与图1和图2a中说明的投射灯具相同的基本组件且提供类似效果的类似元件已在图3中被给予相同的最后两个数字且将不予以详细描述。
[0044]所述灯具包括形成为布置在散热器335上的LED的多个光源309、多个集光器311、光门307和投射系统305。所述光源和散热器布置在灯具的灯罩337的底部且其它组件布置在灯罩337之内。集光器311被构造成收集来自LED 309的光且将所收集到的光转换成沿着光轴315传播的多个源光束313 (点线)。在所说明的实施方案中,集光器包括若干小透镜,其各自收集来自LED中的一个的光且将所述光转换成对应源光束。然而,应注意,所述集光器还可体现为单个光学透镜、菲涅尔透镜、若干TIR透镜(全反射透镜)、若干光棒等等或其组合。应理解,沿着光轴传播的光束含有以与光轴所成的某个角度(例如,小于45度的角度)传播的光线。
[0045]如先前描述,投射系统305被构造成收集通过光门传输的光束的至少一部分且沿着主光轴投射所述光且可别构造成将光门307成像到某个物体(例如,屏幕(例如,演唱会舞台上的屏幕或区域
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