用于自动照明装置的改进的协调效应系统的制作方法

相关申请

本申请要求于2014年10月1日提交的临时申请62/058,562的优先权。

本发明整体上涉及照明装置中的效应系统，更具体地涉及用于在自动照明装置中协调多个效应的系统。

背景技术：

具有自动和远程可控功能的照明设备在娱乐照明和建筑照明市场上是已知的。这样的产品通常用于剧院、电视演播室、音乐厅、主题公园、夜总会和其他场地。典型产品通常提供对照明装置的摇动和俯仰功能的控制，以使得操作员能够控制该照明装置指向的方向，从而控制光束在舞台上或是在工作室中的位置。通常，这一位置控制通过在两个正交的旋转轴上控制照明装置的位置(一般指摇动和俯仰)来实现。许多产品提供对其他参数的控制，所述参数例如强度、颜色、焦点、光束大小、光束形状和光束图案。图1示出了一般的多参数自动照明装置系统10。该系统通常包括多个多参数自动照明装置12，一般其中每个多参数自动照明装置内载包括光源(未示出)、光调制装置、耦合到机械传动系统的电动机和控制电子器件(未示出)。除了直接地或者通过电力分布系统(未示出)连接到主电源，每个照明装置还串联或并联连接到数据链接14以连接到一个或更多个控制台15。操作员一般通过控制台15来控制照明装置系统10。

通常用于背景技术的自动照明装置的光学效应器件经常是指棱镜。棱镜通常是玻璃或是塑料器件，其被置于成像链中的某一点上，以便将由光束颜色、大小、形状和图案光学系统产生的单一图像转换成多个光束以便显示。例如，线性棱镜可以将单一光束转换成相同光束的线性阵列。由背景技术的棱镜光学系统产生的效应的示意性示例在图2和图3中示出。在图2中，由光束颜色、大小、形状和图案光学系统产生的单一图像20经过棱镜21a而产生如图像22a的图像20的多个副本。棱镜21a可以旋转23而导致输出图像的阵列中的相类似旋转24。图3示出了相同的光学系统和棱镜，但通过旋转到新位置21b的棱镜21b而产生输出图像22b的相应旋转。这里，图像20出于清晰的目的表示为简单的圆形图像，然而实际上，图像20可以是例如通过自动照明装置产生的复杂的图像，特别是，其可以具有由成像链中的图案或遮光器限定的形状。

在另外的背景技术系统中，棱镜可以是不同形状的，还可以是能够自动插入该光束中或从该光束移除的。另外，还可能选择产生不同效应的不同棱镜来插入该光束。然而，背景技术系统一次仅能够引入单一棱镜。

提供能够在光学效应链中同时引入多个棱镜以使效应叠加的用于自动照明装置的系统将是有益的。另外，能够选择性地以及协作地协调多个棱镜的插入、位置和旋转以产生新的动态光效将是有益的。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优势，现在将参照以下说明书并结合附图，其中相似的参考标记指示相似的特征，在附图中：

图1示出了典型的背景技术自动照明系统；

图2示出了背景技术棱镜效应系统；

图3示出了背景技术棱镜效应系统；

图4示出了将全部棱镜从光束移除的本发明的实施方式；

图5示出了在光束中插入第一棱镜的本发明的实施方式；

图6示出了在光束中插入第二棱镜的本发明的实施方式；

图7示出了在光束中插入第一棱镜和第二棱镜的本发明的实施方式；

图8示出了具有替选第二棱镜的本发明的实施方式；

图9示出了装配有本发明的实施方式的自动照明装置；

图10示出了棱镜效应系统的实施方式；以及

图11示出了棱镜效应系统的实施方式。

具体实施方式

本发明的优选实施方式在附图中示出，各个附图中所使用的相似的编号指代相似及对应部分。

本发明总体涉及照明装置中的效应系统，更具体地，涉及用于在自动照明装置中协调多个效应的系统。

图4示出了自动照明装置中的本发明的实施方式。光源32产生光束，其光轴通过虚线36示出。光束36在从照明装置发射之前通过遮光板轮34以及光学透镜36和37。出于清晰的目的，该系统在这里相当简单地示出，实际中，自动照明系统还可以包括光学设备，该光学设备包括但不限于：色轮、色彩混合、旋转遮光板、效应轮、虹膜、取景快门以及其他在本领域已知的光学设备。

示出的实施方式进一步包括第一棱镜系统40。第一棱镜系统40可以包括在第一棱镜臂41内可旋转地保持的第一棱镜42。电动机44能够在第一棱镜臂41内旋转第一棱镜42。电动机43能够从光束36插入或移除保持着第一棱镜42的第一棱镜臂41。电动机43和44可以以协调的方式操作，以使得第一棱镜42可以如操作员所期待地那样被插入光束或从光束移除，并在光束中旋转。电动机43和44可以是从以下类型中选择的，但不限于以下类型：步进电动机、伺服电动机、致动器、螺线管以及其他在本领域中已知的电动机类型。在图4中示出的位置中，第一棱镜42被示出为位于光束36外部并且对出射光束不具有影响。

示出的实施方式进一步包括第二棱镜系统50。第二棱镜系统50可以包括在第二棱镜臂51内可旋转地保持的第二棱镜52。电动机54能够在第二棱镜臂51内旋转第二棱镜52。电动机53能够从光束36插入或移除保持着第二棱镜42的第二棱镜臂51。电动机53和54可以以协调的方式被操作，以使得第二棱镜52可以如操作员所期待地那样被插入光束或从光束移除，并在光束中旋转。电动机53和54可以是从以下类型中选择的，但不限于以下类型：步进电动机、伺服电动机、致动器、螺线管以及其他在本领域中已知的电动机类型。在图4中示出的位置中，第二棱镜52被示出为位于光束36外部并且对出射光束不具有影响。

第一棱镜系统和第二棱镜系统均进一步包括传感器，以使得自动照明装置的控制系统知晓并控制第一棱镜和第二棱镜的旋转的特定朝向。例如，如图4中所示，第二棱镜52在其外周配备有与第二棱镜57一同旋转的磁铁57。相应的传感器(未示出)，例如第二棱镜系统50中的霍尔(hall)效应传感器，可以检测磁铁57的位置，因此推导出第二棱镜52的旋转位置。类似地，第一棱镜系统40可以配备有磁铁和传感器以使得第一棱镜42的旋转位置已知并被告知于控制系统。传感器系统并不限于磁铁和霍尔效应传感器，任何传感系统可以被用于本发明的其他实施方式中，传感系统包括但不限于：磁传感器、光学传感器、开关传感器。

图5示出了与图4的配置不同的自动照明装置中的本发明的实施方式。在图5中，电动机43已被操作以使得第一棱镜臂41以及第一棱镜42被插入并穿过光束36。第二棱镜52保持在光束36外部。在这一位置，第一棱镜42将在光束中单独产生效应。第一棱镜42可以进一步通过电动机44在光束中旋转以产生类似于在图2和图3中示出的效应。

图6示出了与图4的配置不同的自动照明装置中的本发明的实施方式。在图6中，电动机53已被操作以使得第二棱镜臂51以及第二棱镜52被插入并穿过光束36。第一棱镜42保持在光束36外部。在这一位置，第二棱镜52将在光束中单独产生效应。第二棱镜52可以进一步通过电动机54在光束中旋转以产生类似于在图2和图3中示出的效应。

图7示出了与图4的配置不同的自动照明装置中的本发明的实施方式。在图7中，电动机43已被操作以使得第一棱镜臂41以及第一棱镜42被插入并穿过光束36。另外，电动机53已被操作以使得第二棱镜臂51以及第二棱镜52被插入并穿过光束36。在这一位置，第一棱镜42和第二棱镜52二者将在光束中单独产生效应。第一棱镜42和第二棱镜52可以进一步通过电动机44和54在光束中旋转。光束36穿过第一棱镜42并被第一棱镜42影响之后，第二棱镜52接收光束36。因此由第一棱镜42产生的效应随后进一步由第二棱镜52来改变。

图8示出了具有插入第二棱镜臂51的不同的第二棱镜58的本发明的实施方式。类似地，第一棱镜42也可以被替换为替选的棱镜设计。

图9示出了配备有第一棱镜系统40和第二棱镜系统50的自动照明装置100的示例。

由本发明的实施方式的棱镜光学系统产生的效应的示意性示例在图10和图11中示出。在图10中，由光束颜色、大小、形状和图案光学系统产生的单一图像60经过第一棱镜40a和第二棱镜50a，导致如图像63a的图像60的多个副本。这里处于清晰的目的，图像20被表示为简单的圆形图像，然而在实际中，图像20可以是由自动照明装置产生的任意复杂图像，特别是，其可以具有由成像链中的图案或遮光板限定的形状。

因为第一棱镜40a和第二棱镜50a均是线性棱镜并以平行的方式排列，获得的图像阵列63a也是线性排列的。然而，第一棱镜40a和第二棱镜50a可以被旋转64和65以导致在图案上的改变和输出图像的阵列中的旋转66。

图11示出了相同的光学系统和棱镜，第一棱镜40b与图10保持相同的位置，而第二棱镜50b旋转90°至与其第一位置50a正交的新位置。在该情况下，第一棱镜40b的线性效应仍形成单一线性图像阵列，然而第二棱镜50b现在在正交方向上作用于第一线性阵列，导致形成线性阵列的线性阵列63b。能够方便地认识到，第一棱镜40b和第二棱镜50b之间的中间角将产生在图10和图11中示出的效应之间的中间效应。

在另一实施方式中，第一棱镜40和第二棱镜50可以以协调的方式同时旋转，以使得他们之间的角度保持一致。例如，两个棱镜均可以以同样的速度在同一方向上旋转，从而保持他们之间的角度差异。配备到第一棱镜和第二棱镜上的传感器允许控制系统保持旋转上的协调以及棱镜的定位。在又一实施方式中，第一棱镜和第二棱镜可以以不同的速度和/或不同的方向以协调的方式旋转。可以通过传感器来精确地控制速度和旋转方向以及位置，以使得实现准确的和可重复的万花筒效应。

虽然已经示出和描述了具有两个棱镜系统的实施方式，本发明并不因此受到限制，可以使用任何数量的棱镜系统来产生复杂的协调效应。

虽然相对于有限数量的实施方式描述了本发明，然而受益于本发明的本领域技术人员将认识到，可以设计不背离本文中所公开的本发明的范围的其他实施方式。因此，本发明的范围应当仅通过所附的权利要求进行限制。

本发明已经进行了详细的描述，应当理解的是，可以在不背离由所附的权利要求所描述的本发明的精神和范围的基础上进行各种改变、替代和替换。