[发明专利]用于自动照明设备的光束边框系统

说明书

本申请是发明申请，要求于2012年3月18日提交的序列号为61/612,373的相同发明名称的美国临时申请的优先权

技术领域

本发明大致涉及自动照明设备，具体而言，涉及在自动照明设备中使用的光学系统。

背景技术

具有自动及远程可控功能的照明设备在娱乐和建筑照明市场是众所周知的。此类产品通常用于剧院、录像室、音乐会、主题公园、夜总会及其他聚集场所。典型的产品通常提供对于照明设备的摇摄和俯仰功能的控制，允许操作者控制照明设备正在指向的方向，并由此控制光束在舞台上或录音室中的位置。通常，这种位置控制通过对照明设备在两个正交旋转轴线(称为摇摄和俯仰)上的位置的控制来实现。许多产品提供其他参数的控制，例如强度、颜色、焦距、光束尺寸、光束形状、光束图样。光束图样经常由模板或幻灯片(称为遮光片)所提供，可以是钢、铝或蚀刻玻璃图样。由Robe Show Lighting生产的产品，例如ColorSpot700E是现有技术的典型。

众所周知，设计此类自动照明设备的光学系统，从而使发光光束的输出角度可以在一定范围(从非常窄的光束到宽光束)的值上调节。这种光束角尺寸、或变焦距、范围允许照明设计者对于投射图像、图样或染色区域的尺寸进行完全控制。还已知的是，提供装置用于采用彩带或框架遮光板来调节光束形状，从而能够遮蔽最终输出光束并控制其边缘。这些彩带或框架遮光板通常是直边缘，由此，将它们插入光束就遮蔽了一直线区域。这些彩带或框架遮光板可以被手动插入光束，或可使用机动化系统，以插入及取出且可选地旋转每个彩带或遮光板。现有技术的系统经常在机械上非常复杂，且对于照明设备而言显著增加重量和成本。

框架遮光板系统最普遍地被构造成多个金属板或臂板，可以单独且分离地插过光束，以遮蔽该光束的一部分。每个臂板可以从光束完全取出，或可被调节以阻隔光束的一部分。可以使用任意数量的臂板；然而，通常使用四个臂板，以允许将投影图像框成普通的矩形，例如画框。还众所周知的，对每个臂板进行单独的角控制，这样，四个臂板不必彼此保持固定的垂直的角度，因此，臂板的组合可形成不规则的梯形或三角形。

现有技术包含此类框架遮光板系统的各种不同实例，例如美国专利1,793,945描述了一种四臂板系统，其中，每个臂板可被手动调节以覆盖光束的一部分。该系统并不提供光束旋转。美国专利4,890,208(Izenour)公开了另一种四臂板系统，其中，每个臂板设有两个马达，由此，每个臂板的位置和角度可被远程调节。美国专利申请2005/02319578(Wynne Willson)公开了又一种系统，其中，每个臂板可针对位置和旋转被远程调节，还可围绕光束旋转。Wynne-Willson进一步公开了每个臂板可具有两个可选择边缘，所述边缘可被可选地插过光束。他将此描述为直边缘或弯曲边缘。这为用户提供了便利，因为可以框住直边多边形以外的形状，然而所公开的这种系统局限于双边缘形状，是一种非常复杂的机构，该机构很昂贵且难于制造。其他机构公开于美国专利6,550,939、美国专利6,744,693、美国专利6,939,026、专利申请WO03/023513、专利申请WO96/36384和英国专利GB2270969。所有这些提供了一些装置用于框住光束的至少两侧，并还可以提供每个臂板的定位和旋转。

所公开的所有系统被设计用于硬边照明设备，其中，图像为强聚焦(sharp focus)；然而，通常在娱乐应用中采用软边或染色灯系统，从而跨越舞台、搁置台(set)、或布景背景均匀设置照明颜料。还可用地，可以针对此类照明设备提供软边边框或遮蔽。这在概念上类似于通常用于剧场照明设备的挡光板系统，其中，光束的四个边缘可以被单独调节，并且整个系统旋转，然而四边的每一边的单独角度不可调节。

图1图示出多参数自动照明系统10。这些系统通常包括多个多参数自动照明设备12，每个此类照明设备12特别地在其上包含光源、光调制装置、连接到机械驱动系统和控制电子元件的电机(未示出)。除了直接地或通过配电系统(未示出)连接到主电源，每个照明设备与数据链路14串联或并联地连接到一个或多个控制台15。照明系统10典型地被操作者通过控制台15控制。