CN102483218B - 具有可旋转束分幅的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对光束进行定界的分幅系统。所述分幅系统包括可旋转支撑分幅支撑件的基座支撑件。分幅支撑件包括：环绕光束的多个快门叶片；多个致动器，其适于使快门叶片移入移出所述光束。分幅系统进一步包括可旋转电连接器件，所述可旋转电连接使得能够在所述分幅支撑件相对于所述基座支撑件旋转期间在所述分幅支撑件和所述基座支撑件之间传递电能。本发明还涉及包括分幅系统的灯具以及用于对光束进行定界的方法。

Description

具有可旋转束分幅的灯具

技术领域

本发明涉及用于对光束进行定界/定形的分幅系统以及包括这种分幅系统的灯具。

背景技术

用于对光束进行定界的分幅系统多年来已众所周知，其中多个快门叶片移入移出光束以便调节束的形状。

典型的分幅系统具有多个快门叶片的分幅系统，通过多个致动器能够使快门叶片移入移出光束。通过相对于光束调节每个快门叶片的位置并且因此获得光束的期望分幅来对光束进行定形/定界/分幅。分幅系统通常用于灯具中，例如产生光束的移动头、跟踪聚光灯以及聚光灯。这些灯具包括产生光束的光源以及产生不同光学效应的多个光学部件。

WO9636834、WO03023513、WO07134609公开了根据现有技术的分幅系统，其中多个快门叶片环绕光束，并且通过多个致动器能够使快门叶片移入移出光束。快门叶片和致动器安装到由基座支撑件可旋转承载的分幅支撑件上。这些分幅系统用于具有产生光束的光源的灯具中、用于聚焦和/或缩放光束的透镜系统以及用于控制灯具的部件的控制器件(CPU；微处理器、微控制器、PLD等)。具有分幅系统的灯具通常与舞台结合使用，其中需要照射舞台的部分或表演者。光束被分幅以使得光束仅照射舞台的期望部分或表演者。通常，通过对灯具进行物理定位和/或通过与灯具的控制器件通信的灯控制器对灯具进行编程，在表演之前设置灯具。由于操作员手动执行光束的分幅，此过程经常是非常耗时，尤其在具有大量灯具的大型表演中。由于快门叶片能够单独地移入移出光束并且分幅支撑件还能够相对于光束旋转，能够以各种模式来调节分幅系统。然而，由于光束周围的机械限制导致分幅支撑件仅能够旋转约45度，当对光束进行分幅时存在一些限制，并且快门叶片的移动在那的移动也受限制。因此会存在如下一些情形：灯具不能按期望方式对光束进行分幅，结果是需要灯具进行物理移动以便对期望区域进行分幅，这是非常耗时的。这种物理移动可与通过灯控制器自动执行的移动头相结合，然而这经常需要头部和轭架的旋转，因此需要对灯显示进行重新编程，这也是非常耗时的。另外，作为叶片旋转限制的结果，也限制了许多不同的分幅形状之间的平滑形态。

WO0184043公开了一种灯具，所述灯具投射光束用于在剧院舞台、电影院和电视演播室等进行聚光。灯具包括位于壳体一端处的光源，所述壳体具有在其相对端处的光束出口光阑，光源和光阑与灯具的纵轴线或光学轴线大体同心布置。一个或多个束成形叶片以及优选地诸如一个或多个透镜、光圈和/或图案或遮光板等其它光束影响元件沿着光束路径布置，所述光束路径从光源到光阑沿着通过壳体的纵轴线。能够相对于纵轴线来调节一个或多个束成形叶片的位置以及优选地所有光束影响元件的位置。灯具产生了带明显边缘的光束或具有几何形状的光锥，可手动地或通过远程控制来改变锥角和焦点。多个调节圈环绕灯具并且通过复杂的机械系统与快门叶片相互作用。通过旋转调节圈能够使快门叶片移入移出光束。由于每个快门叶片包括大量的部件，这些部件需要利用调节圈相互作用以对光束进行定形，所公开的束成形器件构造非常复杂。此束成形器件进一步占据大量空间，并且由于调节圈需要位于壳体的外部，因此不可能将束成形器件集成到灯具内部。

发明内容

本发明的目的是解决与现有技术分幅系统相关的上述限制。这是通过独立权利要求中所述的分幅系统、灯具以及方法来实现的。从属权利要求描述了本发明的可能的实施方案。在本发明的详述中描述了本发明的优点和益处。

附图说明

图1示出了根据本发明的分幅系统的立体图；

图2示出了从相对侧看到的图1中的分幅系统的立体图；

图3示出了图1中的分幅系统的立体图和分解图；

图4示出了图2中的分幅系统的立体图和分解图；

图5示出了图4中的细节A的放大图；

图6示出了滑环接触件的可能的实施方案；

图7示出了根据本发明的分幅系统的另一实施方案；

图8示出了包括根据本发明的分幅系统的移动头灯具。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的分幅系统101的立体图。分幅系统101包括可旋转支撑分幅支撑件105的基座支撑件103。分幅支撑件包括：多个快门叶片107，其环绕用于光束的光阑109(未示出)；以及多个致动器111，其适于使快门叶片移入移出光阑109，因此也使快门叶片移入移出光束。

基座支撑件包括第一支撑板103a和第二支撑板103b。第一支撑板包括可旋转地承载分幅支撑件105的多个滑轮系统113、用于将分幅系统安装到灯具中的铰链器件115，以及与分幅支撑件相互啮合的致动器117。

能够如通过引用并入本文的例如WO9636834、WO03023513或WO07134609中所述的现有技术所公知的来具体实施快门叶片107和致动器111。还能够如也是通过引用并入本文的申请人的未决申请DK PA201000034中所述的来具体实施快门叶片。快门叶片可例如为合并桩，如WO07134609中所述，其中合并桩中的快门叶片被放置为使得前部区域置于第一相邻快门叶片的前部区域上方并且前部区域置于第二相邻快门叶片的前部区域下方。将快门器件形成于合并桩中得到极薄的组件，其中快门的操作边缘在相同的平面中操作。这会使得投射光束的均匀清晰度受到限制。在投影器中，薄的组件能够在物理上靠近另外的光形成器件放置，另外的光形成器件也必须靠近光学聚焦平面工作。由于这种类型的快门叶片由于合并而在移动上受限制并且分幅系统的360度旋转(下文说明)消除了这些限制，根据本发明的分幅系统与合并到桩中的快门叶片结合使用。

图2示出了从相对侧看到的图1中的分幅系统的立体图，并且示出了分幅支撑件105包括带齿边缘201，带齿边缘201通过致动器117与带齿轮203可旋转地相互啮合。带齿边缘201围绕分幅支撑件360度分布，并且致动器117因此能够使分幅支撑件绕光束连续地/环形地多旋转360度。图2进一步示出了第一支撑板103a和第二支撑板103b由多个间隔件205连接和分离并且分幅支撑件105位于第一和第二支撑板之间。

图3和图4分别示出了图1和图2中的分幅系统的分解图。图3示出了分幅系统包括可旋转电连接器件301。可旋转电连接器件使得能够在分幅支撑件相对于基座支撑件旋转期间在分幅支撑件105和基座支撑件103之间传递电能。结果是，在分幅支撑件105旋转的同时，动力信号和控制信号能够传递到致动器111。快门叶片因此能够移入移出光阑109并且调节光束的形状。分幅支撑件能够绕光束多旋转360度并且按期望方式调节束的形状。因此解决了现有技术的分幅系统中与舞台上的分幅物体相关的限制，且无需物理移动灯具和/或对灯控制器进行重新编程，由于分幅支撑件能够绕光束连续移动，并且快门叶片能够按期望方式对光束进行分幅/定形。由于分幅支撑件能够绕光束连续地/环形地旋转，因此无需考虑灯具的物理位置。另一惊人的效果是如下事实：在使分幅支撑件旋转的同时，能够调节光束的形状，结果是，可以产生绕其自身轴线连续旋转的各种束形状。这使得可以产生新类型的光效应。由于能够在一个平面中具体实施致动器和快门叶片，进一步可以构造非常紧凑的分幅系统，这极有利于与包括用于光效应的其它部件的诸如移动头灯具和聚光灯等灯具结合。紧凑的分幅系统使得例如可以将传统的遮光板轮紧靠近快门叶片放置，这使能快门叶片和遮光板二者的清晰图像成像。

在图示的实施方案中，可旋转电连接器件包括多个一滑环，所述滑环包括接触件303和导电轨道305。导电轨道实施于紧固到第二基座支撑件103b的印制电路板(PCB)307上，并且接触件紧固到分幅支撑件并且与分幅支撑件上的PCB板(未示出)连接。接触件与导电轨道对准并且适于当分幅板位于第一和第二支撑板之间时与轨道相接触。结果，在轨道和接触件之间建立起电连接。导电轨道环绕光束，并且当分幅支撑件相对于基座支撑件旋转时接触件将沿着轨道移动。

导电轨道能够例如由导电金属制成，例如硬质金属已经通过焊接、电镀或镀金工艺添加到磁选机(cobber)轨道顶部上的磁选机。硬质金属使得导电轨道更加耐磨损和腐蚀并且可以为例如诸如硬质的金、铑或铂。所述的方案仅为实施例，本领域技术人员将能够构造出各种导电轨道。

图5示出了图4中的细节A的放大图，并且示出了五个接触件303a、303b、303c、303d、303e放置于壳体501中。壳体与分幅支撑件上的PCB板连接，并且每个接触件与基座支撑件上的导电轨道中的一个连接。所示的分幅系统包括两个壳体，使得对于每个导电轨道存在两个接触件，这样改进了接触件并且确实进一步使得分幅支撑件平衡。然而，本领域技术人员实现的是，每个轨道的接触件的量可从每个轨道的单个接触件到每个轨道的任意数量的接触件。每个轨道的四个接触件能够例如对称地定位在光束的周围，使得分幅支撑件非常平衡。

图6示出了单个接触件303并且示出了接触件包括接触头601、接触端603、张紧器件605和电缆607。张紧器件具体实施为弹簧并且朝向导电轨道推进接触头601。张紧器件确保接触头总是与轨道相接触，即使接触头随时间推进由于接触头和轨道之间的摩擦而磨损。电能通过电缆从接触头601传送到接触端605。接触端与分幅支撑件上的PCB板上的导电轨道相结合，并且电能分配给分幅支撑件上的正确元件。接触头可由软质金属制成，诸如碳和银的混合物，从而减轻导电轨道的磨损以及轨道和接触件之间的摩擦。

图7示出了分幅系统的另一实施方案，其中图7a示出了俯视图，并且图7b为沿着线B-B的剖视图。分幅系统701包括可旋转支撑分幅支撑件705的基座支撑件703。分幅支撑件包括围绕用于光束的光阑709的多个快门叶片707以及适于使快门叶片移入移出光阑709的多个致动器711。

分幅支撑件705能够相对于基座支撑件703多旋转360度，并且致动器717与分幅支撑件相互啮合并且能够执行旋转。快门叶片107和致动器109能够如现有技术中所公知的方式并且如上所述合并到桩中。

在此实施方案中，可旋转电连接器件为多个滑环。在此实施方案中，导电轨道位于柱状表面702上的光阑内部，并且接触件位于分幅支撑件上的适应性柱状表面704上。接触件706和导电轨道708如上所述相互作用。

可旋转电连接器件还能够具体实施为利用电感来传递电能的可旋转变压器。与滑环相比这种连接的磨损和摩擦减轻，因为不需要静止部分(基座支撑件)和旋转部分(分幅支撑件)之间的物理接触。

图8为示出根据本发明的移动头灯具801的结构图。移动头灯具801包括与轭架805连接的基座803和承载于轭架中的头部807。头部包括至少一个光源809，光源809产生沿着光轴810传播的光束(未示出)。光束由反射器811反射并且在通过透镜813离开头部之前经过多个光效应。光效应能够例如为例如调光器815、CMY颜色混合系统817、颜色过滤器(未示出)、遮光板819和/或缩放系统821的智能照明装置的本领域已知的任何光效应。

光效应还可以为根据本发明的分幅系统。所述分幅系统包括可旋转支撑分幅支撑件105的基座支撑件103以及适于使分幅支撑件旋转的致动器117。分幅支撑件包括环绕光阑的多个快门叶片107，光束穿过所述光阑。多个致动器111适于使快门叶片移入移出光阑，并且因此移入移出光束。分幅系统还包括控制器件822，控制器件822适于基于接收到的控制信号来控制分幅系统，如下文所述。分幅系统还包括多个可旋转电连接器件303，用于将动力信号和控制信号从基座支撑件传递到分幅支撑件。

光源可以为任意已知的光源，例如、放电灯、LED、OLED、等离子灯、激光器等。反射器可以为任意类型的反射器，在一些应用中还可具体实施为诸如TIR透镜等光学透镜。

移动头灯具包括用于使轭架相对于基座旋转的第一旋转器件，例如利用位于基座中的电动机825使与轭架连接的轴823旋转。移动头灯具还包括用于使头部相对于轭架旋转的第二旋转器件，例如通过利用位于轭架中的电动机829使与头部连接的轴827旋转。本领域技术人员将实现的是，可利用诸如电动机、轴、齿轮、电缆、链轮、传动系统等机械部件以多种不同的方式来构造旋转器件。

移动头灯具接收来自外部电源(未示出)的电力831。电力由内部电源833接收，内部电源833对电力进行适配并且将通过内部电力线路835(虚线)将电力分配到移动头的子系统。能够以多种不同的方式来构造内部电力系统，并且为了简化所示的电力线路图示为所有的子系统与相同的电力线路连接的一个系统。然而，本领域技术人员将实现的是，移动头中的一些子系统需要不同类型的动力并且还能够使用接地线。在大部分应用中光源将例如需要除了步进电动机和驱动电路之外的不同种类的动力。

灯具还包括控制器837，控制器837基于输入信号839来控制灯具中的其它部件(其它子系统)，输入信号839表示至少一个光效应参数和至少一个位置参数。控制器利用类似于DMX、ArtNET、RDM等标准协议来接收来自如智能娱乐照明装置技术领域所公知的灯控制器841的输入信号。光效应参数表示所述光束的至少一个光效应参数，例如光束的调光量和/或调光速度、CMY系统817应当混合的颜色、颜色过滤器系统(未示出)应当定位在光束中的颜色过滤器的种类、和/或遮光板系统819应当定位在光束中的遮光板的种类、灯具应当利用缩放系统821产生的光束的发散度、表示从透镜至应当对遮光板效应进行成像的表面的距离的焦距，等等。

光效应参数还能够表示分幅系统应当如何对光束进行分幅并且因此能够包括每个快门叶片应当如何相对于光束移动、分幅支撑件应当如何相对于基座支撑件旋转的信息。控制器837接收光参数并且发送指令至适于控制分幅系统的控制器件822。然后，适于控制分幅系统的控制器件822将指示致动器激活所指示的相关部分，并且实现了所述的分幅效应。

控制器适于通过内部通信线路843(实线)发送指令和指示至移动头不同的子系统。内部通信系统能够基于各种类型的通信网络/系统，并且所示的通信系统仅为一个示例性实施例。

位置参数表示至少所述轭架相对于所述基座的旋转和/或所述头部相对于所述轭架的旋转。位置参数能够例如表示灯具应当将束指向的位置、轭架相对于基座的位置、头部相对于轭架的位置、轭架应当相对于基座转动的距离/角度、头部应当相对于基座转动的距离/角度等。旋转参数还能够表示旋转的速度和时间。

移动头还能够具有用户输入器件，所述用户输入器件使用户能够与移动头直接交互，而不是使用灯控制器841与移动头进行通信。用户输入器件845能够例如为底部、控制杆、触摸板、键盘、鼠标等。用户输入器件还能够由显示器847支撑，使用户能够利用用户输入器件847通过显示于显示器上的菜单系统与移动头进行交互。在一个实施方案中，显示器件和用户输入器件还能够集成为触摸屏。

本发明还涉及利用分幅系统来为光束定界的方法，所述分幅系统包括可旋转支撑分幅支撑件的基座支撑件，其中所述分幅支撑件包括围绕所述光束的多个快门叶片以及适于使所述快门叶片移入移出所述光束的多个致动器。

所述方法包括如下步骤：

○利用所述致动器使至少一个所述快门叶片移入移出所述光束；

○通过旋转所述分幅支撑件而使快门叶片绕所述光束旋转，

其中，使快门叶片绕光束旋转的步骤包括：使分幅支撑件旋转至少360度并且在所述分幅支撑件和所述基座支撑件之间传递电能的步骤。因此，可实现的是，由于光束的形状能够变化并且连续地/环形地旋转，因此能够产生多种光效应。

Claims (10)

1.一种用于对光束进行定界的分幅系统，所述分幅系统包括可旋转支撑分幅支撑件的基座支撑件，所述分幅支撑件包括：

允许所述光束穿过所述分幅支撑件的光阑，

环绕所述光束的多个快门叶片；

多个致动器，其适于使所述快门叶片移入移出所述光束；

其中，所述分幅支撑件能够相对于所述基座支撑件绕所述光束多旋转360度，所述分幅系统包括可旋转电连接器件，所述可旋转电连接器件环绕所述光束并且使得能够在所述分幅支撑件相对于所述基座支撑件旋转期间在所述分幅支撑件和所述基座支撑件之间传递电能。

2.根据权利要求1所述的分幅系统，其中，所述可旋转电连接器件包括至少一个滑环，所述滑环包括接触件和导电轨道，所述接触件适于沿着所述导电轨道移动。

3.根据权利要求2所述的分幅系统，其中，所述导电轨道环绕所述光束。

4.根据权利要求2或3中的任意一项所述的分幅系统，其中，所述接触件包括张紧器件，所述张紧器件朝向所述导电轨道推进所述接触件。

5.根据权利要求1所述的分幅系统，其中，所述可旋转电连接器件包括可旋转变压器。

6.根据权利要求1所述的分幅系统，其中，所述可旋转电连接器件在所述基座支撑件和所述分幅支撑件之间传递至少一种动力信号。

7.根据权利要求1所述的分幅系统，其中，所述可旋转电连接器件在所述基座支撑件和所述分幅支撑件之间传递至少一种控制信号。

8.一种包括产生光束的光源的灯具，其中，所述灯具包括根据权利要求1-7中任一项所述的分幅系统。

9.根据权利要求8所述的灯具，其中，所述光源和所述分幅系统位于头部中，所述头部能够相对于轭架旋转，所述轭架能够相对于基座旋转。

10.一种利用分幅系统对光束进行定界的方法，所述分幅系统包括可旋转支撑分幅支撑件的基座支撑件，所述分幅支撑件包括：

允许所述光束穿过所述分幅支撑件的光阑，

环绕所述光束的多个快门叶片；

多个致动器，其适于使所述快门叶片移入移出所述光束；

所述方法包括如下步骤：

利用所述致动器使至少一个所述快门叶片移入移出所述光束；

通过旋转所述分幅支撑件使所述快门叶片绕所述光束旋转；

其中，使所述快门叶片绕所述光束旋转的所述步骤包括如下步骤：

使所述分幅支撑件绕所述光束旋转至少360度；以及

在所述分幅支撑件和所述基座支撑件之间传递电能。