CN107143780B - 动态舞台射灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动态舞台射灯系统，包括不同光色的动态舞台灯，其又包括灯座、筒灯；筒灯向前投射的圆形光斑可在竖直面内自由移动；筒灯正面中心设有微型摄像头，其视野中心与筒灯的圆形光斑中心重合，该微型摄像头的自动调焦模块通过自动调焦使微型摄像头的视野恰好覆盖圆形光斑；筒灯开启之初，所述筒灯具有一个随机的定向初始速度，以使圆形光斑在前方幕墙上作定向移动；当微型摄像头拍摄到的圆形光斑的边缘出现异于圆形光斑颜色的色块时，以色块的中心为起点，至圆形光斑的中心作一矢量，使筒灯所投射的圆形光斑沿该矢量所指的方向运动。该系统可在前方幕墙投射不同颜色的圆形光斑，并自动实现各圆形光斑之间随机碰撞的动态效果。

Description

动态舞台射灯系统
技术领域
本发明涉及舞台灯光设备领域，特别地，涉及一种舞台射灯系统。
背景技术
在大型舞台演出过程中，需要配置大量舞台灯光；为了营造动态的照明效果，普遍采用动态舞台灯，如动态射灯。而对于目前的动态舞台灯，其运动或是通过人工远程操作，或是通过预先编制的程序来实现；对于第一种方式，通常只能控制一两盏灯，而对于第二种方式，则需要提前给舞台灯编制程序；由于各种现场差异巨大，如需要程控实现动态光照效果，需要针对各现场情况进行量身定制，其精力消耗十分巨大；特别地，在较多情况下，还需要在现场临时增减舞台灯的数量，在此情况下，更难以采用程控方式实现灯光的动态照明效果。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种动态舞台射灯系统，该系统可在前方幕墙所投射不同颜色的圆形光斑，并自动实现各圆形光斑之间相互碰撞反弹的动态交互效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该动态舞台射灯系统包括可投射不同光色的动态舞台灯，各动态舞台灯包括灯座、筒灯；所述筒灯通过正交轴系统连接于灯座；所述正交轴系统包括由相互正交的由第一、第二伺服电机驱动的第一、第二转轴，以使所述筒灯向前投射的圆形光斑可在竖直面内自由移动；所述筒灯的正面中心处设有微型摄像头，所述微型摄像头的视野中心与筒灯的圆形光斑中心重合，该微型摄像头内包括图像分析模块和自动调焦模块；所述自动调焦模块根据微型摄像头所摄取的视野画面，自动调节焦距，以使微型摄像头的视野恰好覆盖圆形光斑；所述筒灯开启之初，所述正交轴系统给所述筒灯随机提供一个定向初始速度，使所述圆形光斑在前方幕墙上作定向移动；当所述微型摄像头拍摄到的圆形光斑的边缘出现异于圆形光斑颜色的色块时，由所述图像分析模块以所述色块的中心为起点，至圆形光斑的中心作一个矢量，并输出给所述正交轴系统，以驱动所述筒灯运动，使该筒灯所投射的圆形光斑沿所述矢量所指的方向运动。
作为优选，各所述动态舞台灯与前方幕墙的距离满足如下关系：该动态舞台灯的筒灯在幕墙上的圆形光斑从该幕墙的最左侧移动到最右侧的过程中，所述筒灯转过的角度不超过30°；而所述圆形光斑从该幕墙的最上侧移动到最下侧的过程中，所述筒灯转过的角度亦不超过30°；从而使所述圆形光斑在所述幕墙上的形变程度尽可能小。
作为优选，所述自动调焦模块根据微型摄像头所摄取的视野画面，按如下方式自动调节焦距：先是微型摄像头的视野调节到最小，然后连续扩大，直至微型摄像头的视野恰好完全覆盖圆形光斑。
作为优选，所述正交轴系统还包括有拾音器，所述拾音器耦合与频谱分析模块，所述频谱分析模块用于分析舞台音乐的节奏速度；以使所述第一、第二伺服电机的驱动速度与舞台音乐的节奏速度呈正比，从而使该动态舞台射灯系统的动感效果与舞台音乐的节奏自动匹配适应。
本发明的有益效果在于：在布置舞台的过程中，可将该动态舞台射灯系统中不同颜色的射灯并列安装在舞台前方的灯架上，无需具体规定射灯的数量和间距；系统启动后，各射灯在舞台后方的幕墙上投射颜色各异的圆形光斑，各圆形光斑在相互碰撞后，自动沿着碰撞点至圆心的方向反弹，从而在幕墙上形成圆形光斑随机碰撞的动态效果；该动态效果由系统自动实现，且基本上不受现场情况的影响，安装极其简单，大幅减轻现场设备工程师的工作强度。
附图说明
图1是本动态舞台射灯系统一个实施例的俯视示意图。
图２是本动态舞台射灯系统形成的两个圆形光斑的运动过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
该动态舞台射灯系统包括可投射不同光色的动态舞台灯，各动态舞台灯的实施例如图1所示，包括灯座1、筒灯2；所述筒灯2通过正交轴系统连接于灯座1；所述正交轴系统包括由相互正交的由第一、第二伺服电机（未图示）驱动的第一、第二转轴31、32，以使所述筒灯2向前投射的圆形光斑可在竖直面内自由移动；即通过第一转轴31的转动，使所述圆形光斑形成纵向运动，通过第二转轴32的转动，使所述圆形光斑形成横向运动。
所述筒灯2的正面中心处设有微型摄像头4，所述微型摄像头4的视野中心与筒灯2的圆形光斑中心重合，该微型摄像头4内包括图像分析模块和自动调焦模块；所述自动调焦模块根据微型摄像头4所摄取的视野画面，自动调节焦距，以使微型摄像头4的视野恰好覆盖圆形光斑。具体地，可使所述自动调焦模块根据微型摄像头所摄取的视野画面，按如下方式自动调节焦距：先使微型摄像头4的视野调节到最小，然后连续扩大，直至微型摄像头4的视野恰好完全覆盖圆形光斑，即使的微型摄像头摄取的画面中刚好出现一个圆形光斑。
所述筒灯2开启之初，所述正交轴系统给所述筒灯随机提供一个定向初始速度，使所述圆形光斑在前方幕墙上作定向移动；当所述微型摄像头4拍摄到的圆形光斑的边缘出现异于圆形光斑颜色的色块时，由所述图像分析模块以所述色块的中心为起点，至圆形光斑的中心作一个矢量，并输出给所述正交轴系统的伺服电机控制器，该伺服电机控制器根据所述矢量，通过所述第一、第二伺服电机以驱动所述筒灯2运动，使该筒灯2所投射的圆形光斑沿所述矢量所指的方向运动。
如图2所示，两个不同颜色的圆形光斑A、B先以箭头箭头所示的方向相互靠近，直至发生碰撞；由于圆形光斑A、B颜色不同，在碰撞点P处将形成异于圆形光斑A、B颜色的色块，即由叠加色构成的色块；此时，模拟物理碰撞的过程，碰撞作用力从碰撞点P分别指向圆形光斑A、B的圆心O1、O2；通过所述正交轴系统，驱动筒灯2，即可使圆形光斑A、B沿矢量PO1、PO2移动，从而使圆形光斑A、B呈规律性地保持连续运动，同时对于所有的圆形光斑而言，又在舞台幕墙上共同形成随机碰撞形式的动态效果。
需要指出的是，所述圆形光斑，只是近似圆形，实际上难以要求获得标准的圆形光斑，严格地说，大部分时间都为接近于圆形的椭圆；但这并不影响该系统完成光斑随机碰撞-反弹的效果。如需获得较规整的圆形光斑，可以使各所述动态舞台灯与前方幕墙的距离满足如下关系：该动态舞台灯的筒灯2在幕墙上的圆形光斑从该幕墙的最左侧移动到最右侧的过程中，所述筒灯2转过的角度不超过30°；而所述圆形光斑从该幕墙的最上侧移动到最下侧的过程中，所述筒灯转过的角度亦不超过30°；从而使所述圆形光斑在所述幕墙上的形变程度尽可能小。
在布置舞台的过程中，可将该动态舞台射灯系统中不同颜色的射灯并列安装在舞台前方的灯架上，无需具体规定射灯的数量和间距；系统启动后，各射灯在舞台后方的幕墙上投射颜色各异的圆形光斑，各圆形光斑在相互碰撞后，自动沿着碰撞点至圆心的方向反弹，从而在幕墙上形成圆形光斑随机碰撞的动态效果；该动态效果由系统自动实现，且基本上不受现场情况的影响，安装极其简单，大幅减轻现场设备工程师的工作强度。
另外，所述正交轴系统还可以包括有拾音器，所述拾音器耦合与频谱分析模块，所述频谱分析模块用于分析舞台音乐的节奏速度，并将该节奏速度输出给所述正交轴系统的伺服电机控制器，以使所述第一、第二伺服电机的驱动速度与舞台音乐的节奏速度呈正比，从而使该动态舞台射灯系统的动感效果与舞台音乐的节奏自动匹配适应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种动态舞台射灯系统，包括可投射不同光色的动态舞台灯，各动态舞台灯包括灯座、筒灯；所述筒灯通过正交轴系统连接于灯座；所述正交轴系统包括由相互正交的由第一、第二伺服电机驱动的第一、第二转轴，以使所述筒灯向前投射的圆形光斑可在竖直面内自由移动；其特征在于：所述筒灯的正面中心处设有微型摄像头，所述微型摄像头的视野中心与筒灯的圆形光斑中心重合，该微型摄像头内包括图像分析模块和自动调焦模块；所述自动调焦模块根据微型摄像头所摄取的视野画面，自动调节焦距，以使微型摄像头的视野恰好覆盖圆形光斑；所述筒灯开启之初，所述正交轴系统给所述筒灯随机提供一个定向初始速度，使所述圆形光斑在前方幕墙上作定向移动；当所述微型摄像头拍摄到的圆形光斑的边缘出现异于圆形光斑颜色的色块时，由所述图像分析模块以所述色块的中心为起点，至圆形光斑的中心作一个矢量，并输出给所述正交轴系统，以驱动所述筒灯运动，使该筒灯所投射的圆形光斑沿所述矢量所指的方向运动。
2.根据权利要求1所述的动态舞台射灯系统，其特征在于：各所述动态舞台灯与前方幕墙的距离满足如下关系：该动态舞台灯的筒灯在幕墙上的圆形光斑从该幕墙的最左侧移动到最右侧的过程中，所述筒灯转过的角度不超过30°；而所述圆形光斑从该幕墙的最上侧移动到最下侧的过程中，所述筒灯转过的角度亦不超过30°。
3.根据权利要求1所述的动态舞台射灯系统，其特征在于：所述自动调焦模块根据微型摄像头所摄取的视野画面，按如下方式自动调节焦距：先是微型摄像头的视野调节到最小，然后连续扩大，直至微型摄像头的视野恰好完全覆盖圆形光斑。
4.根据权利要求1所述的动态舞台射灯系统，其特征在于：所述正交轴系统还包括有拾音器，所述拾音器耦合于 频谱分析模块，所述频谱分析模块用于分析舞台音乐的节奏速度；以使所述第一、第二伺服电机的驱动速度与舞台音乐的节奏速度呈正比。
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