[发明专利]用于生成表面或半空照明效果的照明系统

说明书

一种照明系统，包括：光源（22），用于生成光源输出；光学系统（24），用于将光源输出聚焦到束控制平面（26）；第一透镜系统（28），用于在束控制平面之后预成形光源输出；第一反射器（30），其中第一透镜系统被适配为将光引导到第一反射器；第二反射器（32），用于从由第一反射器反射的光生成输出束（34）；束控制系统（27），位于束控制平面处，其中束控制系统包括像素化显示设备（27c），该像素化显示设备用于提供对穿过显示设备的光的像素化调制，并且其中第一反射器和第二反射器选自由以下组成的组：第一反射器（30）是双曲面镜并且第二反射器（32）是抛物面镜，第一反射器（30）是双曲面镜并且第二反射器（30）是双曲面镜，第一反射器（30）和第二反射器（32）是球面镜，以及第一反射器（30）是平面镜并且第二反射器（32）是双曲面镜。

技术领域

本发明涉及用于生成照明效果的照明系统，特别是基于聚光灯设计。例如，本发明对于用于舞台、表演场或音乐会照明以将颜色、形状或图像生成提供在表面上或作为半空效果是令人感兴趣。

背景技术

光斑照明基本上旨在提供准直的光输出束。输出束的发散越小，为了产生密集的高度准直束，所要求的输出透镜越大。

对于简单的聚光灯光照，一些已知的设计利用在镜的焦平面中具有弧光灯的简单抛物面镜。这些设计一般称为搜索灯。这些提供了紧凑的照明解决方案。然而，它们不能够实现对于光输出效果的显著控制。例如，由于没有光源聚焦于以及图像生成或图像修改系统可以放置于的地方（即门），因此不能显示图像。类似地，除了通过在抛物面镜的前面提供单个（大）滤光器之外，没有实现滤色的选项。

在许多应用中，诸如用于舞台和音乐会照明，但更一般地用于使用光斑照明创建不同氛围的照明效果，合乎期望的是能够控制待被光斑照明系统生成的颜色、形状或图像。这可以通过在光源输出形成准直光输出束之前被聚焦于的焦平面来实现。然后可以在该焦平面处发生图像、颜色或形状修改。

实现该功能的聚光灯系统也是已知的。

折射透镜一般用作这种聚光灯应用中的最终束形成元件（所谓的“前组”透镜）。然而，折射透镜引入色差。这意味着束的边缘具有彩虹效果。为了校正这种色差，可以使用附加的透镜，但是这增加了聚光灯设计的成本、重量和尺寸。例如，通常要求至少三个透镜而不是一个透镜。

因此，需要一种具有可控光输出特性（诸如颜色、形状或图像）的照明系统，其可以以低重量和低成本实现，并且可以避免与折射透镜的色差相关联的问题。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据依照本发明的一方面的示例，提供了一种照明系统，包括：

光源，用于生成光源输出；

光学系统，用于将光源输出聚焦到束控制平面；

第一透镜系统，用于在束控制平面之后预成形光源输出；

第一反射器，其中第一透镜系统被适配为将光引导到第一反射器；以及

第二反射器，用于从由第一反射器反射的光生成输出束。

该系统在束控制平面处提供聚焦光，使得可以通过在束控制平面处提供合适的控制元件来实现对输出束的颜色和/或形状的控制。两个反射器与一个或多个透镜系统相组合用作反射折射光学系统，并且它们避免了对大折射输出透镜的需要，并且因此避免了对色差补偿的需要。此外，对于相同的焦距，镜曲率半径是等效折射平凸透镜的曲率半径的两倍，使得整个系统可以更紧凑（在光轴方向上）。反射器也可以形成得更薄，并且因此比它们的折射等效物更轻。

该系统优选地包括位于束控制平面处的束控制系统。束控制系统使得输出束的特性（诸如颜色或形状）能够被控制，或者甚至能够实现像素化图像的生成。超出束控制平面之外的系统的光学部件一起用作投影系统，用于将束控制平面处的图像投影到系统的准直输出端。这使得能够生成任何期望的光输出效果。