CN113432061B - 射灯、灯具以及发射光束的调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射灯、灯具以及发射光束的调节方法。射灯包括用于发射第一发射光束的第一光源、用于接收反射所得的第一反射光束的传感器、至少用于根据第一反射光束的覆盖范围获得目标实体的平面轮廓形状并且获得相应的光斑形状和光斑大小的控制模块、以及用于根据光斑形状和光斑大小向目标实体发射第二发射光束的第二光源。本发明采用第一光源和传感器对被照射实体的轮廓形状进行实时检测,通过控制模块将第二光源发射光束的照射范围实时调整为与该被照射实体的轮廓形状一致,从而使被照射实体的轮廓形成明暗交界线,不仅能突出对被照射实体的轮廓的精确照射,还能避免由于人工调节照射光圈所引起的照射出错现象。
Description
技术领域
本发明涉及灯具领域,特别涉及一种射灯、灯具以及发射光束调的节方法。
背景技术
在舞台、剧场等场合,需要在黑暗环境中突出对特定目标的照射。例如,在演员表演时,需要采用射灯对演员整体、演员的表演部位、重要道具或关键背景等实体进行重点照射,以吸引观众的注意。
现有的照射方法往往是将射灯的出射光圈调整为与被照射实体的大小近似一致,从而使被照射实体的整体轮廓均处于照射光斑中,但这无法将被照射实体的轮廓与周围的黑暗环境严格区分开来,即无法得到该轮廓与周围环境的明显交界线,可能不易引起观众对被照射实体的注意。
另外,在快速切换被照射实体时,若被照射实体的大小不同,则需要快速调整射灯的光圈大小,以使被照射实体始终被照射。若切换出错或者切换不及时,则会出现某一瞬间照射物未被充分照射的情况,从而影响观众的视觉感受。
发明内容
本发明的目的是提供一种射灯、灯具以及发射光束调节方法,其通过对被照射实体的轮廓形状的实时检测,将发射光束的照射范围实时调整为与该被照射实体的轮廓形状一致,从而使被照射实体的轮廓形成明暗交界线,不仅能突出对被照射实体的重点照射,还能避免人工调节照射光圈所引起的照射出错现象。
为实现上述目的,本发明提供了一种射灯,其包括:第一光源、传感器、控制模块和第二光源等部件。
其中,第一光源用于向视场域内均匀发射第一发射光束。
传感器用于接收位于视场域内的目标实体表面对第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,并获取第一发射光束的发射时间与第一反射光束的接收时间的时间差。
控制模块至少用于根据传感器接收到的第一反射光束的覆盖范围,获取目标实体的平面轮廓形状,根据时间差计算出平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离,根据平面轮廓形状和第一距离获取与平面轮廓形状一致的光斑形状以及与轮廓形状的大小成比例的光斑大小。
第二光源用于形成与光斑形状和光斑大小对应的第二发射光束,并向目标实体表面发射第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,传感器包括在同一感应面上以矩阵形式排列的多个感应点,每一个感应点负责接收视场域的与感应面平行的视场面中位于与该感应点一一对应的子视场面中的目标实体表面反射的第一反射光,接收到第一反射光的感应点的集合形成第一反射光束的覆盖范围。
在本发明的一些实施例中,控制模块在获取到光斑形状和光斑大小时,还根据距离与强度的函数关系并基于第一距离获取光斑强度,并控制第二光源形成与光斑强度对应的第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,第二光源包括在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源。控制模块在获取到光斑形状和光斑大小后,控制位于光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于光斑区域之外的点光源关闭,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,控制模块在获取到平面轮廓形状后,还计算轮廓线内各个子区域与传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系并基于该第二距离获取每一个子区域的强度信息。控制模块控制开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成第二发射光。
在本发明的一些实施例中,点光源为LED光源。
在本发明的一些实施例中,第一光源可以为非可见光光源,其发射的第一发射光束为非可见光束。进一步地,非可见光光源为非可见激光光源。
在本发明的一些实施例中,第二光源可以为可见光光源,其发射的第二发射光束为可见光束。进一步地,该第二光源可以选自白光光源、红光光源、蓝光光源或绿光光源。
在本发明的一些实施例中,射灯还可以包括滤光器,设于传感器的光束接收侧,仅允许第一反射光束透过该滤光器并被传感器接收。
在本发明的一些实施例中,射灯还可以包括透镜组件,其设于第二光源的发射侧,对第二光源发射出的第二发射光束的发射光路进行调节。
在本发明的一些实施例中,第一光源和/或第二光源所处的平面与平面轮廓形状所在的平面平行。
本发明还提供了一种灯具,其包括:上述的射灯、用于对射灯的位置进行固定的固定组件、以及用于连接射灯与固定组件并且调节射灯的发射角度的转动组件。
本发明还提供了一种发射光束的调节方法,其包括如下步骤:
(1)、向视场域内均匀发射第一发射光束;
(2)、采用传感器接收位于视场域内的目标实体表面对第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,得到第一反射光束的覆盖范围,并获取第一发射光束的发射时间与第一反射光束的接收时间的时间差;
(3)、根据覆盖范围获取目标实体的平面轮廓形状,根据时间差计算出平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离,根据平面轮廓形状和第一距离获取与平面轮廓形状一致的光斑形状、以及与轮廓形状的大小成比例的光斑大小;
(4)、形成具有与光斑形状和光斑大小对应的发射范围的第二发射光束,并向目标实体表面发射第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,步骤(2)具体包括如下步骤:
将视场域分割为以矩阵形式排列的多个子视场域,并建立起在在传感器的同一感应面上以矩阵形式排列的多个感应点与多个子视场域的一一对应关系,使每一个感应点接收与其对应的子视场域中的目标实体表面反射的第一反射光,以接收到第一反射光的感应点的集合作为第一反射光束的覆盖范围。
在本发明的一些实施例中,步骤(3)具体包括如下步骤:
在获取光斑形状和光斑大小时,还根据距离与强度的函数关系并基于第一距离获取光斑强度,形成与光斑强度对应的第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,步骤(4)具体包括如下步骤:
(4-1)、建立起在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源;
(4-2)、在获取到光斑形状和光斑大小后,控制位于光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于光斑区域之外的点光源关闭,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成第二发射光束。
在本发明的一些实施例中,在步骤(3)中,在获取到平面轮廓形状后,还计算轮廓线内各个子区域与传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系并基于该第二距离获取每一个子区域的强度信息。在步骤(4-2)中,在控制点光源开启时,控制开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成第二发射光。
本发明的有益效果是:
本发明的射灯包括用于发射第一发射光束的第一光源、用于接收反射所得的第一反射光束的传感器、至少用于根据第一反射光束的覆盖范围获得目标实体的平面轮廓形状并且获得相应的光斑形状和光斑大小的控制模块、以及用于根据光斑形状和光斑大小向目标实体发射第二发射光束的第二光源。本发明采用第一光源和传感器对被照射实体的轮廓形状的实时检测,通过控制模块将第二光源发射光束的照射范围实时调整为与该被照射实体的轮廓形状一致,从而使被照射实体的轮廓形成明暗交界线,不仅能实现对被照射实体的轮廓的精确照射,还能避免由于人工调节照射光圈所引起的照射出错现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显然,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明实施例一中的射灯的视场域示意图。
图2是本发明实施例一中的第一反射光束的方向示意图。
图3是本发明实施例一中的视场面的分割示意图。
图4是本发明实施例二中的灯具立体结构示意图。
图5是本发明实施例二中的灯具剖视结构示意图。
图6是本发明实施例二中的点光源的排列示意图。
图中部件标识如下:
第一光源1、视场域2、目标实体3、视场面4、子视场面5;
射灯100、灯体101、距离传感器102(三维距离传感器)、第二光源103、滤光器104(红外滤光片)、透镜组件105、点光源106、壳体107、透镜支架108、第一透镜定位环109、第二透镜定位环110、透镜固定环111、第一透镜112、第二透镜113、第三透镜114、灯体面环115;
固定组件200、底座盖201、底座外壳202、固定螺丝203;
转动组件300、连杆301、转轴302。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种射灯,其包括:第一光源、传感器、控制模块、第二光源以及辅助模块(包括电源等)。
[第一光源]
第一光源用于向视场域内均匀发射第一发射光束。
如图1所示,视场域2被定义为第一光源1向其前方发射的第一发射光束的覆盖空间。视场域2的大小根据第一光源1所发射的第一发射光束的出光强度确定。第一发射光束的出光强度越强,则视场域2的空间大小越大,反之,则视场域2的空间大小越小。视场域2的形状根据第一光源1所发射的第一发射光束的形状确定。本实施例中的视场域2为四棱台形(截面为矩形或平行四边形)或四棱锥形(截面为矩形或平行四边形),然而,在其它一些实施例中,视场域2的形状也可以为圆柱形(截面为圆形)、圆台形(截面为圆形)、圆锥形(截面为圆形)、椭圆柱形(截面为椭圆形)、椭圆台形(截面为椭圆形)、椭圆锥形(截面为椭圆形)或不规则形(截面为不规则形)等。
视场域2应该保证被照射实体的一部分或者全部处于其内,故以下将处于视场域2内的被照射实体的一部分或者全部定义为目标实体。如果被照射实体太大,则可以同时设置多个第一光源1,使每个第一光源1照射一部分被照射实体即可,由此会产生多个视场域2,对这些视场域2可以分别进行控制或计算。本申请的被照射实体被定义为包括活体(如演员的整个身体等)、活体的一部分(如演员的手部、腿部、面部等)、物体或物体的一部分等。
第一光源1所发射的第一发射光束包括多道第一发射光。第一光源1向视场域2内均匀发射上述第一发射光。第一发射光的集散程度决定了视场域2的形状。当上述的第一发射光为平行光时,视场域2在第一发射光的出射方向上的截面大小均相同,故示例性地,视场域2的形状可以为棱柱形、圆柱形或椭圆柱形等。当上述的第一发射光为发散光时,视场域2在第一发射光的出射方向上(如图1中箭头所示)的截面大小逐渐增大,故示例性地,视场域2的形状可以为棱锥形(如图1所示)、圆锥形、圆台形或椭圆台形等。
为了避免第一光源1所发出的第一发射光被周围的可见光干扰,从而造成测量不准,因此,第一光源1可以为非可见光光源。示例性地,非可见光光源可以为抗干扰能力强的非可见激光光源,其所发射的第一发射光可以为激光。
第一光源1向视场域2内均匀发射第一发射光束。如图2所示,当第一发射光束中的一部分第一发射光到达位于视场域2内的目标实体3表面时,该部分第一发射光会被反射(例如原路反射等),形成第一发射光(如图2中相反的双箭头所示),所有第一发射光的集合就形成了第一反射光束。当视场域2内的目标实体未占满整个视场域2时,照射到无目标实体的视场域2的这一部分第一发射光不会被反射,而是出射出视场域2(如图2中单箭头所示),从而不会形成第一反射光。因此,可以将视场域2中目标实体3所在的平面定义为视场面4,并将视场面4分割为按矩阵形式排列的多个子视场面5(如图3所示)。子视场面5分割的越多则越精确,这样,能够精确得知视场面4中的哪些区域被反射,哪些区域被出射,从而便于获得目标实体3的轮廓形状。
[传感器]
传感器用于接收位于视场域2内的目标实体3表面对第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,得到第一反射光束的覆盖范围,并获取第一发射光束的发射时间与第一反射光束的接收时间的时间差。
当目标实体占满整个视场面4时,目标实体会反射全部第一发射光束,此时,传感器会接收到全部的第一反射光束。当目标实体仅占满部分视场面4时,目标实体会反射一部分第一发射光束,传感器会接收到一部分第一发射光束。因此,第一反射光束来自于一部分或者全部第一发射光束。
若视场面4分割为按矩阵形式排列的多个子视场面5,则传感器可以被配置为具有一个与视场面4平行的感应面,在该感应面上可以以矩阵形式排列多个感应点。这样,每一个感应点负责接收与该感应点一一对应的子视场面中的目标实体表面反射的第一反射光,接收到第一反射光的感应点的集合形成第一反射光束的覆盖范围。
传感器和第一光源可以整合为一个部件,示例性地,3D距离传感器可以被用作同时执行上述功能,即其同时含有传感器和第一光源。
[控制模块]
控制模块用于根据所获得的相应信息,对相关部件进行相应控制工作,具体可以包括:
(1)、控制模块可以根据传感器接收到的第一反射光束的覆盖范围,获取目标实体的平面轮廓形状。第一反射光束的覆盖范围与控制模块获取到的目标实体的平面轮廓形状的尺寸或大小并不要求完全相同(即二者大小比例为1∶1),只要求成比例即可。
(2)、控制模块可以根据获取到的第一发射光束的发射时间与第一反射光束的接收时间的时间差,计算出平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离。
(3)、控制模块可以根据平面轮廓形状和第一距离获取与平面轮廓形状一致的光斑形状,以及与轮廓形状的大小成比例的光斑大小。
(4)、控制模块在获取到上述的光斑形状和光斑大小后,还可以根据距离与强度的函数关系获取光斑强度,并控制第二光源形成与光斑强度对应的第二发射光束。该函数关系指的是距离与亮度(或称强度)的正比关系,即目标实体离传感器的距离越近,第二光源所发出的第二发射光束光损失越少,那么第二光源的发光亮度可以越低。反之,若目标实体离传感器的距离越远,第二光源所发出的第二发射光束光损失越大,那么第二光源的发光亮度(或称发光强度)可以越高,以防止出现因距离太远而无法实现对目标实体的有效照射现象。
[第二光源]
第二光源用于根据控制模块发出的指令进行相应的发光动作,示例性地,第二光源可以形成与光斑形状和光斑大小对应的第二发射光束,并向目标实体表面发射第二发射光束。由于第二发射光束在发射时的发射范围被预先调整为与目标实体的轮廓线相一致,因此,第二光源能够仅照亮目标实体的轮廓线内部分,而不照亮目标实体轮廓线外的其它物体,这样能够使得目标实体的明暗交界清楚、显眼,便于引起观众的注意。
如图6所示,第二光源可以为点阵光源,其包括在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源106。第二光源为可见光光源,其发射的第二发射光束为可见光束,故构成第二光源的点光源可以为LED光源,该LED光源可以发射白光、红光、蓝光或绿光等可见光。
每个LED光源的发光与否由控制模块进行控制,具体而言,在控制模块在获取到光斑形状和光斑大小后,控制位于光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于光斑区域之外的点光源关闭,故开启的点光源所组成的形状等于光斑形状,开启的点光源所组成的大小与光斑大小成比例,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成第二发射光束。当第二发射光束照射到目标实体上时,该第二发射光束在目标实体上的照射区域正好等于该目标实体的轮廓线形成的区域,由此实现第二光源能够仅照亮目标实体的轮廓线内部分。
第二光源与传感器的距离优选为比较接近,从而控制模块所计算出的平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离近似等于轮廓线与第二光源的距离,故第一距离可以近似被视为轮廓线与第二光源的距离,并且基于该距离计算开启的点光源所组成的大小与光斑大小所成的比例关系。在本实施例中,为了降低误差,第二光源与传感器的距离与第一距离的差值小于或等于5%,优选小于或等于3%,更优选小于或等于2%,进一步优选小于或等于1%,更进一步优选小于或等于0.05%。因为当差值小于或等于5%时,第二光源发射出的第二发射光束在目标实体上的照射面积与其轮廓形状差别不大。在其它的一些实施例中,第二光源与传感器的距离可以比较远,从而控制模块所计算出的平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离并非等于轮廓线与第二光源的距离,但是可以据此计算出两个距离之间的关系,进而基于该距离关系计算开启的点光源所组成的大小与光斑大小所成的比例关系。
第一光源和/或传感器与第二光源所处的平面可以与平面轮廓形状所在的平面平行。然而,在其它的实施例中,第一光源和/或传感器与第二光源所处的平面可以与平面轮廓形状所在的平面不平行,只要根据预设的第一光源和/或传感器与目标实体的距离、以及第一光源和/或传感器与第二光源的距离对第二光源与目标实体的距离进行数学换算即可。
上述方案针对具有平面结构的实体,该实体的表面与其轮廓线所处的平面平行,因此,该实体的表面与传感器的垂直距离均相同,故第二光源同一时间所发出的所有第二发射光可以均具有相同的亮度(或强度)。此外,一般而言,平面实体表面离传感器的距离越远,第二发射光束的光损失越大,发射该第二发射光束的点光源的亮度越亮(或强度越强)。相反,平面实体表面离传感器的距离越近,第二发射光束的光损失越小,发射该第二发射光束的点光源的亮度应该越暗(或强度越低),因此,该亮度可以由控制模块根据距离与强度的函数关系相应调节。因此,当不同时间不同的平面实体表面离传感器的距离可能不同时,第二光源在不同时间所发出的第二发射光的亮度可能不同。
在一些实施例中,控制模块在获取到平面轮廓形状后,还可以计算轮廓线内各个子区域与传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系获取每一个子区域的强度信息,控制模块随后控制开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成第二发射光。
上述适用于目标物体为三维物体的情形。当目标物体为三维物体时,该目标物体的平面轮廓形状的轮廓线处于同一平面内,其内含有多个子视场面,故不同子视场面其实是处于同一平面内的。但是由于该目标物体的轮廓线中间部分是立体的,该中间部分的每个子部分与传感器对应的感应点的距离可能不同,若将每个子部分作为一个子区域,以便使每个子区域与传感器的感应点一一对应,则不同子区域可能处于不同平面内。另外,虽然子视场面与感应点是一一对应的,以便于感应点一一对应接收被子视场面内的目标物体表面反射的第一反射光,并且子区域也与感应点是一一对应的,以便于感应点一一对应接收被子区域内的目标物体表面反射的第一反射光,但是根据细分程度子区域大小可以与子视场面相同或不同。因此,由于不同得到子视场域处于同一平面内,针对平面实体,而不同的子区域可能处于不同平面内,针对三维实体,并且子视场域的大小可以与子区域不同,故有必要将子视场域与子区域这两个名词作区分。
上述方案针对具有立体结构的实体,该实体的表面与其轮廓线所处的平面不一定平行,因此,该实体的表面的不同位置与传感器的垂直距离可能相同或不同,为了实现对该立体实体的表面进行均匀照射,离传感器较远的表面需要接受更多的光照,故与该较远的表面对应的点光源的亮度更亮。相反,离传感器较近的表面需要接受更少的光照,故与该较远的表面对应的点光源的亮度更暗,因此,第二光源的不同点光源所发出的第二发射光可以具有不同的亮度。当这些光照射到实体表面时,可以确保实体表面的亮度基本一致。亮度和距离的关系可以通过多次实验获得。
在本发明的一些实施例中,射灯还包括滤光器,其设于传感器的光束接收侧,仅允许第一反射光束透过该滤光器并被传感器接收。设置滤光器的目的是确保传感器接收到的光波仅为第一反射光束,以防止其他波长的光干扰第一反射光束,从而避免由此造成的测距不稳。
在本发明的一些实施例中,射灯还包括透镜组件,设于第二光源的发射侧,以便对第二光源发射出的第二发射光束的发射光路进行控制。
本实施例公开的射灯能够取得以下效果:采用第一光源和传感器对被照射实体的轮廓形状的实时检测,通过控制模块将第二光源发射光束的照射范围实时调整为与该被照射实体的轮廓形状一致,从而使被照射实体的轮廓形成明暗交界线,不仅能突出对被照射实体的轮廓的精确照射,还能避免由于人工调节照射光圈所引起的照射出错现象。
实施例二
如图4和图5所示,本实施例提供了一种灯具,其包括:射灯100、固定组件200、转动组件300和控制模块。本实施例中与实施例一中名称相同的部件具有相同的功能。
其中,固定组件200用于将射灯100的位置固定到墙壁上,其包括底座盖201、底座外壳202和固定螺丝203等。控制模块被设置于固定组件200的空腔内。
射灯100包括灯体101、距离传感器102、滤光器104、透镜组件105。灯体101包括第二光源103、壳体107和灯体面环115。如图6所示,第二光源103由在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源106组成,能够在控制模块的控制作用下控制点光源106发光,以照亮目标实体的轮廓。壳体107围绕第二光源103的外周设置,对第二光源103起到保护作用。灯体面环115设于壳体107的最下端。
滤光器104设于距离传感器102的出光侧,其仅允许第一反射光束透过该滤光器并被传感器接收,防止其他波长的光干扰第一反射光束,从而避免由此造成的测距不准现象。
透镜组件105对第二光源103发射出的第二发射光束的发射光路进行控制,其包括透镜支架108、第一透镜定位环109、第二透镜定位环110、透镜固定环111、第一透镜112、第二透镜113、第三透镜114等部件。透镜支架108用于对上述组件进行支撑,也即,上述各种透镜可以支撑在该透镜支架108上。透镜固定环111设置于透镜支架108的下方,并且设置于灯体面环115的上方,将透镜支架108固定在壳体107内的空间内。第一透镜112设置于第二光源103的正下方,其中心轴与第二光源103的中心轴共轴排列。第一透镜112为凸透镜。第一透镜定位环109设于第一透镜112的下方,其将第一透镜112的圆周固定于透镜支架108上。第二透镜113设置于第一透镜112的正下方,其中心轴与第一透镜112的中心轴共轴排列。第二透镜113为凹透镜。第二透镜定位环110设于第二透镜113的下方,其将第二透镜113的圆周固定于透镜支架108上。第三透镜114设于第二透镜113的下方,其中心轴与第二透镜113的中心轴共轴排列。第三透镜114为凸透镜。
转动组件300连接射灯100与固定组件200,用于调节射灯100的发射角度。转动组件300包括连杆301、转轴302。连杆301用于连接射灯100与固定组件200。转轴302使射灯100能够沿着不同的方向转动,从而改变射灯100的发光角度。
本实施例的有益效果是:本实施例的灯具包括实施例一的射灯,并且设置了转动组件,从而在实现实施例一的射灯功能的前提下,还能自由调节射灯的角度,从而适用于对各个方向的目标实体的照射。
实施例三
本实施例提供了一种发射光束的调节方法,其包括如下步骤:
(1)、采用第一光源向视场域内均匀发射第一发射光束;
(2)、采用传感器接收位于视场域内的目标实体表面对第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,并获取第一发射光束的发射时间与第一反射光束的接收时间的时间差,得到第一反射光束的覆盖范围;
(3)、根据传感器接收到的第一反射光束的覆盖范围获取目标实体的平面轮廓形状,根据时间差计算出平面轮廓形状的轮廓线与传感器的第一距离,根据平面轮廓形状和第一距离获取与平面轮廓形状一致的光斑形状、以及与轮廓形状的大小成比例的光斑大小;
(4)、采用第二光源形成具有与光斑形状和光斑大小对应的发射范围的第二发射光束,并向目标实体表面发射第二发射光束。
其中,步骤(2)具体包括如下步骤:将视场域分割为以矩阵形式排列的多个子视场域,并建立起在在传感器的同一感应面上以矩阵形式排列的多个感应点与多个子视场域的一一对应关系,使每一个感应点接收与其对应的子视场域中的目标实体表面反射的第一反射光,以接收到第一反射光的感应点的集合作为第一反射光束的覆盖范围。
步骤(3)具体包括如下步骤:在获取光斑形状和光斑大小时,还根据距离与强度的函数关系获取光斑强度,并形成与光斑强度对应的第二发射光束。
步骤(4)具体包括如下步骤:
(4-1)、建立起在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源;
(4-2)、在获取到光斑形状和光斑大小后,控制位于光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于光斑区域之外的点光源关闭,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成第二发射光束。
在其它的一些实施例中,在步骤(3)中,在获取到平面轮廓形状后,还计算轮廓线内各个子区域与传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系获取每一个子区域的强度信息。在步骤(4-2)中,在控制点光源开启时,控制开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成第二发射光。
本实施例的有益效果是:本实施例的发射光束的调节方法能够实现实施例一的射灯的光路调节,能实现对被照射实体的轮廓的精确照射。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围。
Claims (12)
1.一种射灯,其特征在于,包括:
第一光源,向视场域内均匀发射第一发射光束;所述第一光源为非可见光光源,其发射的所述第一发射光束为非可见光束,所述非可见光光源为非可见激光光源;
传感器,接收位于所述视场域内的目标实体表面对所述第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,并获取所述第一发射光束的发射时间与所述第一反射光束的接收时间的时间差;
控制模块,根据所述传感器接收到的所述第一反射光束的覆盖范围,获取所述目标实体的平面轮廓形状,根据所述时间差计算出所述平面轮廓形状的轮廓线与所述传感器的第一距离,根据所述平面轮廓形状和所述第一距离获取与所述平面轮廓形状一致的光斑形状以及与所述轮廓形状的大小成比例的光斑大小;以及
第二光源,形成与所述光斑形状和所述光斑大小对应的第二发射光束,并向所述目标实体表面发射所述第二发射光束;所述第二光源为可见光光源,其发射的所述第二发射光束为可见光束;
其中,所述第二光源包括在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源;所述控制模块在获取到所述光斑形状和所述光斑大小后,控制位于所述光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于所述光斑区域之外的点光源关闭,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成所述第二发射光束;
所述控制模块在获取到所述平面轮廓形状后,还计算所述轮廓线内各个子区域与所述传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系并基于该第二距离获取每一个子区域的强度信息;所述控制模块控制所述开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成所述第二发射光。
2.根据权利要求1所述的射灯,其特征在于,所述传感器包括在同一感应面上以矩阵形式排列的多个感应点,每一个感应点负责接收所述视场域的与所述感应面平行的视场面中位于与该感应点一一对应的子视场面中的所述目标实体表面反射的第一反射光,接收到所述第一反射光的感应点的集合形成所述第一反射光束的覆盖范围。
3.根据权利要求1所述的射灯,其特征在于,所述控制模块在获取到所述光斑形状和所述光斑大小时,还根据距离与强度的函数关系并基于所述第一距离获取光斑强度,并控制所述第二光源形成与所述光斑强度对应的所述第二发射光束。
4.根据权利要求1所述的射灯,其特征在于,所述点光源为LED光源。
5.根据权利要求1所述的射灯,其特征在于,所述第二光源选自白光光源、红光光源、蓝光光源或绿光光源。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的射灯,其特征在于,包括:滤光器,设于所述传感器的光束接收侧,仅允许所述第一反射光束透过该滤光器并被所述传感器接收。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的射灯,其特征在于,包括透镜组件,设于所述第二光源的发射侧,对所述第二光源发射出的所述第二发射光束的发射光路进行调节。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的射灯,其特征在于,所述第一光源和/或所述第二光源所处的平面与所述平面轮廓形状所在的平面平行。
9.一种灯具,其特征在于:包括:
射灯,所述射灯为如权利要求1至8中任意一项所述的射灯;
固定组件,对所述射灯的位置进行固定;以及
转动组件,连接所述射灯与所述固定组件,调节所述射灯的发射角度。
10.一种发射光束的调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)、向视场域内均匀发射第一发射光束,所述第一发射光束为非可见光束,所述非可见光束为非可见激光;
(2)、采用传感器接收位于所述视场域内的目标实体表面对所述第一发射光束的至少一部分进行反射所形成的第一反射光束,得到所述第一反射光束的覆盖范围,并获取所述第一发射光束的发射时间与所述第一反射光束的接收时间的时间差;
(3)、根据所述覆盖范围获取所述目标实体的平面轮廓形状,根据所述时间差计算出所述平面轮廓形状的轮廓线与所述传感器的第一距离,根据所述平面轮廓形状和所述第一距离获取与所述平面轮廓形状一致的光斑形状、以及与所述轮廓形状的大小成比例的光斑大小;
(4)、形成具有与所述光斑形状和所述光斑大小对应的发射范围的第二发射光束,并向所述目标实体表面发射所述第二发射光束,所述第二发射光束为可见光束;
其中,步骤(4)包括如下步骤:
(4-1)、建立起在同一光源平面上以矩阵形式排列的多个点光源;
(4-2)、在获取到所述光斑形状和光斑大小后,控制位于所述光斑形状和光斑大小所界定的光斑区域之内的点光源开启,并且控制位于所述光斑区域之外的点光源关闭,以使开启的点光源对应发出的第二发射光形成所述第二发射光束;
在步骤(3)中,在获取到所述平面轮廓形状后,还计算所述轮廓线内各个子区域与所述传感器的第二距离,根据距离与强度的函数关系并基于该第二距离获取每一个子区域的强度信息;在步骤(4-2)中,在控制所述点光源开启时,控制开启的点光源按照与其一一对应的子区域的强度信息形成所述第二发射光。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(2)包括如下步骤:
将所述视场域分割为以矩阵形式排列的多个子视场域,并建立起在在所述传感器的同一感应面上以矩阵形式排列的多个感应点与所述多个子视场域的一一对应关系,使每一个所述感应点接收与其对应的子视场域中的所述目标实体表面反射的第一反射光,以接收到所述第一反射光的感应点的集合作为所述第一反射光束的覆盖范围。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(3)包括如下步骤:
在获取所述光斑形状和所述光斑大小时,还根据距离与强度的函数关系并基于所述第一距离获取光斑强度,形成与所述光斑强度对应的所述第二发射光束。
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