CN106482033A - 照明装置和包括多个这种照明装置的透视投影仪 - Google Patents

照明装置和包括多个这种照明装置的透视投影仪 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于产生透视光效果的照明装置以及包括多个这种照明装置的透视投影仪，所述照明装置具有：光源(3)，安装在框架(2)上；光导(4)，与光源(3)耦接以沿着纵向轴线(A)限定光路；第一镜子(5)，沿着纵向轴线(A)布置并面向光源(3)，以朝向光源(3)反射光束；第二镜子(6)，可相对于框架(2)移动，并面向第一镜子(5)以反射由第一镜子(5)反射的光束。根据本申请的用于产生透视光效果的照明装置的处理、安装和运输更加简单。

Description

照明装置和包括多个这种照明装置的透视投影仪
技术领域
本发明涉及一种用于产生透视光效果的照明装置。
背景技术
上述照明装置在娱乐行业中用来通过运用由光束产生的光而获得透视效果。娱乐行业不断在寻求光的新的运用。为此，通过处理光束的光学***产生的光束的形状、定向和着色的改变是已知的。这些光学***基于不同的原理，并具有不同的技术特征和潜力。然而，目前的用于处理光束的光学***都需要重且体积大的结构元件，这使得光学照明装置的处理、安装和运输更困难。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种上述类型的非常通用且没有已知技术的缺点的照明装置。
根据本发明，提供一种用于产生透视光效果的照明装置，该照明装置包括框架；光源，其安装在框架上；光导，其与光源耦接，以沿着纵向轴线限定光路；第一镜子，其沿着纵向轴线布置，面向光源以朝向光源反射光束；第二镜子，其可相对于框架移动，并面向第一镜子以反射由第一镜子反射的光束。
这样，可通过在光源和第一镜子之间移动第二镜子，来改变光束的形状和定向。
具体地，第二镜子具有布置在光导周围的中央开口。此结构允许得到特别紧凑且节省空间的照明装置。
具体地，第二镜子可沿着纵向轴线移动，以改变第一镜子和第二镜子之间的距离，从而改变由第二镜子反射的光束的开度(opening，分散程度，打开程度)。实际上，光束的开度是第一镜子和第二镜子的焦点之间的距离的函数。
具体地，第二镜子可相对于纵向轴线定方位，以在与纵向轴线背离的方向上引导由第二镜子反射的光束。第二镜子的定方位可在镜子沿着纵向轴线的任何位置实现，因此，可能获得以下效果的组合：光束的打开/关闭和光束的定方位。
根据本发明的一个变型，第一镜子具有开口，其沿着纵向轴线延伸，并配置为允许从光导出来的光束的一部分通过。
这样，光束的一部分保持恒定形状并沿着纵向轴线延伸，而对光束的一部分进行处理。因此，光束的此组分(decomposition)产生新的透视效果。
根据另一变型，可使第一镜子相对于纵向轴线倾斜，具体地，第一镜子的旋转与第二镜子的旋转相反。
第一镜子的旋转允许当使第二镜子倾斜时改进反射。
根据本发明的一个实施例，照明装置包括投影透镜，其配置为拦截由第二镜子反射的光束。相对于第一镜子和第二镜子的形状，投影透镜允许更大的选择自由度。
根据一个变型，可使投影透镜相对于纵向轴线定方位，具体地，投影透镜的旋转与第二镜子的旋转同轴且相关(concordant with，协调的)，并且，比第二镜子的旋转大。
这允许改进光束质量。
根据本发明的一个实施例，第一镜子是凸面镜，而第二镜子是凹面镜。
根据另一实施例，第一镜子是凹面镜，而第二镜子是平面镜。
具体地，框架包括用于支撑光源的底座，以及与底座形成整体并配置为支撑面向光源的第一镜子的结构。换句话说，将照明装置沿着纵向轴线限制在底座和该结构之间。
具体地，框架包括与底座形成整体并配置为用于容纳光导的管状元件。
通常，框架限定用于照明装置的光学部件的所有支撑元件。
框架进一步包括与纵向轴线平行以引导移动部件(即第二镜子)的引导件。
具体地，照明装置包括控制机构，其可相对于框架移动，并配置为支撑第二镜子、使第二镜子沿着纵向轴线移动且使第二镜子相对于纵向轴线倾斜。
具体地，控制机构包括使第二镜子沿着纵向轴线移动的至少一个第一致动器，和使第二镜子相对于纵向轴线倾斜的至少一个第二致动器。
根据本发明，照明装置包括用于使第二镜子围绕两条轴线旋转的致动组件，这两条轴线相交(mutually incident，彼此成入射关系)且横向于纵向轴线。
由于致动组件的原因，可使光束在任何方向上定方位。
本发明的另一目的是，提供一种没有现有技术的缺点的透视投影仪。
根据本发明，提供一种用于产生透视光效果的透视投影仪，该透视投影仪包括多个照明装置，根据上述特征中任一条来形成其中每个照明装置。
具体地，使第二镜子同时以相同方式移动。
根据另一实施例，使第二镜子彼此独立地移动。
附图说明
参考附图中的图，从实施例的其非限制性实例的以下描述中，本发明的其他特征和优点将变得清楚，在附图中：
图1是根据本发明的照明装置的第一实施例的处于第一操作位置中的正视图，为了清楚起见去除了一部分；
图2是图1的照明装置的正视图，为了清楚起见去除了其他部分且一部分是剖视图；
图3和图4是图1的照明装置的分别处于第二操作位置和第三操作位置中的正视图，为了清楚起见去除了一部分；
图5是包括如在之前的图中一样制造的两个照明装置的透视投影仪的剖视图，为了清楚起见去除了一部分；
图6和图7是根据本发明的第二实施例的处于两个操作位置中的透视投影仪的正视图，为了清楚起见去除了一部分且比例减小；
图8是包括多个根据本发明制造的照明装置的透视投影仪的正视图，为了清楚起见去除了一部分；
图9是图1的照明装置的变型的正视图，为了清楚起见去除了一部分且一部分是剖视图；
图10是图6的照明装置的变型的正视图，为了清楚起见去除了一部分且一部分是剖视图；
图11是图1的照明装置的另一变型的正视图，为了清楚起见去除了一部分且一部分是剖视图；
图12是图6的照明装置的另一变型的正视图，为了清楚起见去除了一部分且一部分是剖视图；
图13是配置为引导照明装置的运动的控制机构的示意性平面图。
具体实施方式
图1用参考数字1表示通过操纵光束来产生透视光效果的照明装置。照明装置包括框架2；光源3，其安装在框架2上；光导4，其与光源3耦接，以沿着所确定的轴线A限定光路；镜子5，其沿着所确定的轴线A布置，面向光源3以朝向光源3反射光束；镜子6，其可相对于框架2移动，并面向镜子5以反射由镜子5反射的光束。
在此情况中，光源3包括一个或多个LED。在光源3包括多个LED的情况中，能够使光束具有不限范围的颜色。
根据本发明的一个未示出的变型，光源包括一个或多个激光二极管。
而且，在此情况中，光导4是混光管(optical mixing tube)。
在本发明的一个变型中，光导4相对于光源在其端部处具有磷转换器(phosphorusconverter)。
镜子6具有中央开口7，其允许将镜子6布置在光导4周围。
而且，镜子6可沿着纵向轴线A移动，如图3所示，以改变由镜子6反射的光束的开度。
在图1所示的实施例中，照明装置1限定基本上管状的光束，或最多具有大约2o的开度的光束。在此实施例中，将镜子6布置在行程终点位置，且其无法进一步远离镜子5移动。
当镜子6更靠近镜子5时，光束变宽，如图3的实施例中所示。
参考图2，镜子6可围绕另一轴线B定方位，与所确定的轴线A横切，以沿着优选的光路引导由镜子6反射的光束。
在图4中，使镜子6相对于该终点位置升高，并使其围绕轴线B定方位，以将改变光束形状的效果与使光束围绕轴线B定向的效果组合。
在图1至图4所示的实施例中，镜子5是凸面镜，而镜子6是凹面镜。
框架2包括用于支撑光源3的底座8和结构9，该结构与底座8形成整体，并配置为支撑面向光源3或更好地面向光导4的自由端的镜子5。框架2包括管状元件10，其固定至底座8并配置为容纳光导4。
框架2还包括引导件11，图1至图4中仅示出其中一个引导件，引导件11由底座8支撑并平行于纵向轴线A延伸。
照明装置包括控制机构12，其与引导件11耦接并与镜子6耦接，以控制镜子6沿着纵向轴线A的位置和镜子6相对于纵向轴线A的倾度。
在所示实例中，控制机构12包括棒13，其与引导件10滑动连接；棒14，其与棒13平行；和杆15，其围绕轴线B与棒13铰接，并围绕平行于轴线B的轴线C与棒14铰接。杆15与镜子6形成整体，并且，杆15围绕轴线B的方位确定了镜子6的方位。棒14配置为通过基本上在方向D1上的较小的移动而使杆15围绕轴线B旋转。
底座8还支撑用于控制光源3的电子卡16。
参考图5，数字17表示透视投影仪，其包括多个照明装置1，共用单个框架2和单个控制机构12。在所示情况中，将照明装置对齐并安装在公共底座8上。控制装置12具有棒13和棒14，其在每个照明装置处与杆15铰接，使得棒13和棒14及杆15形成铰接的四边形。
控制装置12沿着引导件11的移动允许同时调节所有镜子6沿着纵向轴线A的位置。类似地，可通过改变铰接四边形的结构，使所有镜子6同时定方位。
在所示实例中，单个线性致动器18能够控制沿着每个镜子6的纵向轴线A的位置，单个旋转致动器19能够控制每个镜子6相对于纵向轴线A的倾度。
图6示出了透视投影仪20，其包括沿着公共框架22对齐且配置为通过操纵相应光束来产生透视光效果的多个照明装置21。每个照明装置包括光源，其安装在框架22上；光导24，其与光源23耦接，以沿着纵向轴线A限定所确定的光路；镜子25，其沿着纵向轴线A布置，面向光源以朝向光源23反射光束；镜子26，其可相对于框架2移动，并面向镜子25以反射由镜子25反射的光束。
和之前的实施例中一样，光源23包括一个或多个LED，或者包括一个或多个激光二极管，光导4可具有磷转换器(未在附图中示出)。
每个照明装置21与照明装置1的不同之处在于，镜子25是凹面镜，而镜子26是平面镜。
镜子26具有中央开口27，其允许将镜子26布置在光导24周围。
而且，每个光学装置21具有投影透镜28，其配置为拦截由第二镜子反射的光束。在所示实例中，投影透镜28围绕镜子25延伸并同时支撑镜子25。
框架22包括与框架2相同的结构元件，因此，这些结构元件用与在之前的实施例中使用的相同的参考数字表示，因为其执行相同的功能，尽管其形状可能不同。
透视投影仪20还具有控制机构29，其用于控制镜子26的位置和定方位。在本实施例中，控制机构29包括棒30，该棒可沿着引导件11在与纵向轴线A平行的方向上移动。由于线性致动器30的原因而使棒移动。而且，每个镜子26与相应的旋转致动器31相连，以允许围绕轴线B与其他镜子26独立地操作每个镜子。
这样，可使所有光束沿着相应的平行光轴在相同方向上定向，并可沿着相应的重合光轴布置其相应的光束。
图8示出了透视投影仪17或20的外部结构，其包括壳体32，壳体32具有透明部分33，光束从透明部分33伸出。壳体32围绕轴线A1与叉状物34铰接。接着，叉状物34相对于底座35可旋转地绕轴线A2安装。这些类型的透视投影仪在娱乐行业中通常叫做“LED棒”。对布置在壳体32内的每个照明装置1或21的运动增加壳体32的运动。具体地，密封壳体32以允许户外使用。
根据图9的变型，照明装置1的镜子5具有开口36，其沿着纵向轴线A延伸，并配置为允许从光导4产生的光束的一部分通过。整个照明装置1具有这样的结构，其允许光束的一部分直接无反射地出来，而光束的剩余部分由镜子5和6反射。在所示实例中，用锥面划定开口36的界限，该锥面在光束的传播方向上打开。
类似地，参考图10的变型，照明装置21具有通过镜子25的开口37。
参考图11的变型，照明装置1配置为围绕第三轴线D引导第一镜子5，第三轴线D横向于纵向轴线A并与第一轴线B平行。具体地，第一镜子5的旋转与第二镜子6的旋转相反。
参考图12的变型，照明装置21配置为使投影透镜28围绕轴线B旋转。具体地，投影透镜28的旋转与第二镜子26的旋转相关，并比第二镜子26的旋转大。具体地，投影透镜28的旋转角度是第二镜子26的旋转角度的两倍。
参考图13，38表示致动组件，其用于围绕轴线B和围绕轴线E移动镜子6或26，在本实施例中，轴线E与轴线B垂直并与纵向轴线A垂直。致动组件38允许通过组合围绕轴线B和E的旋转，而使镜子6或26相对于纵向轴线A在任何方向上倾斜。在所示实例中，致动组件38包括环39，其相对于控制机构12或29(图5和图6)可旋转地安装在轴线E周围；轴40，其固定至镜子6或26，并可相对于环39围绕轴线B旋转；致动器41，其使环39围绕轴线E旋转；和致动器42，其使环39围绕轴线B旋转。
致动组件38也可用来旋转镜子5(图11)和投影透镜28(图12)。最后，显而易见地，在不背离所附权利要求的范围的前提下，本发明的目的可进行其他改变和变化。

Claims (21)

1.一种用于产生透视光效果的照明装置；所述照明装置(1；21)包括：框架(2；22)；光源(3；23)，安装在所述框架(2；22)上；光导(4；24)，与所述光源(3；23)耦接，以沿着纵向轴线(A)限定光路；第一镜子(5；25)，沿着所述纵向轴线(A)布置，并面向所述光源(3；23)以朝向所述光源(3；23)反射光束；第二镜子(6；26)，能相对于所述框架(2；22)移动，并面向所述第一镜子(5；25)以反射由所述第一镜子(5；25)反射的光束。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第二镜子(6；26)具有围绕所述光导(4；24)布置的中央开口(7；27)。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，所述第二镜子(6；26)能沿着所述纵向轴线(A)移动，以改变所述第一镜子(5；25)和所述第二镜子(6；26)之间的距离，并改变由所述第二镜子(6；26)反射的光束的开度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述第二镜子(6；26)能被相对于所述纵向轴线(A)倾斜，以在背离所述纵向轴线(A)的方向上引导由所述第二镜子(6；26)反射的光束。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述第一镜子(5；25)具有开口(36；37)，该开口沿着所述纵向轴线(A)延伸并配置为允许从所述光导(4；24)出来的光束的一部分通过。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述第一镜子(5)能被相对于所述纵向轴线(A)倾斜，所述第一镜子(5)的旋转与所述第二镜子(6)的旋转相反。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，包括投影透镜(28)，所述投影透镜配置为用于拦截由所述第二镜子(26)反射的光束。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述投影透镜(28)能被相对于所述纵向轴线(A)倾斜，所述投影透镜(28)的旋转与所述第二镜子(26)的旋转同轴且相关，并比所述第二镜子(26)的旋转大。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述第一镜子(5)是凸面镜。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述第二镜子(6)是凹面镜。
11.根据前述权利要求1至8中任一项所述的照明装置，其中，所述第一镜子(25)是凹面镜。
12.根据权利要求11所述的照明装置，其中，所述第二镜子(26)是平面镜。
13.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述框架(2；22)包括用于支撑所述光源(3；23)的底座(8)，并包括结构(9)，该结构与所述底座(8)形成整体并配置为用于支撑面向所述光源(3；23)的所述第一镜子(5；25)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述框架(2；22)包括管状件(10)，该管状件与所述底座(8)形成整体并配置为用于容纳所述光导(4；24)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述框架(2；22)包括与所述纵向轴线(A)平行的引导件(11)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，包括控制机构(12；29)，所述控制机构能相对于所述框架(2)移动，并且所述控制机构配置为支撑所述第二镜子(6；26)并使所述第二镜子沿着所述纵向轴线(A)移动，且用于使所述第二镜子(6；26)相对于所述纵向轴线(A)倾斜。
17.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，包括使所述第二镜子(6；26)沿着所述纵向轴线(A)移动的至少一个第一致动器(18；30)，以及使所述第二镜子(6；26)相对于所述纵向轴线(A)定方位的至少一个第二致动器(19；31)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，包括用于使所述第二镜子(6；26)围绕两条轴线(B、E)旋转的致动组件(38)，这两条轴线彼此相交且横向于所述纵向轴线(A)。
19.一种用于产生透视光效果的透视投影仪，所述透视投影仪(17；20)包括多个照明装置(1；21)，每个所述照明装置都为根据前述权利要求中任一项所述的照明装置。
20.根据权利要求19所述的透视投影仪，其中，同时地致动所述第二镜子(6；26)。
21.根据权利要求19所述的透视投影仪，其中，彼此独立地致动所述第二镜子(6；26)。
CN201610727593.0A 2015-08-26 2016-08-25 照明装置和包括多个这种照明装置的透视投影仪 Active CN106482033B (zh)

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