專利名稱：舞臺燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種舞臺燈裝置，且特別是關(guān)于一種可提供高變焦比的舞臺燈裝置。
背景技術(shù)：
舞臺燈讓不同的特征圖案和顏色投射到一個舞臺上，可產(chǎn)生多種圖案及色彩變化的效果。一般來說，舞臺燈分成具有變焦功能和沒有變焦功能兩種。沒有變焦功能的舞臺燈，其構(gòu)造很簡單，基本上由一物鏡和一可調(diào)焦的透鏡組成，只能簡單的調(diào)整成像的位置和清晰度。隨著市場要求提高，具有變焦功能的投影鏡頭逐漸成為主流，特別在光束燈(Beam)和有圖示的投影燈(Spot)。然而一旦涉入變焦功能，投影鏡頭的結(jié)構(gòu)會變復(fù)雜，而且鏡片數(shù)就增加許多。如果再要求提高變焦比(Zoom ratio)，鏡頭設(shè)計會增加變焦鏡群數(shù)或是加入特殊的效果鏡來達(dá)成高變焦比。然而舞臺燈的鏡組體積較大，鏡片數(shù)增加代表成本也急速增加，因為大尺寸的鏡片價格十分昂貴。在舞臺燈裝置內(nèi)，許多的元件可以達(dá)到非常復(fù)雜的效果，像是圖案的、染色的、模糊化的或者是其他類似的效果。這些效果取決于用來調(diào)整光控制的元件是否位于特定位置上的焦點。傳統(tǒng)舞臺燈為了將圖案投射出去，必須將具有改變光形的圖案片(GOBO)放置在鏡頭的焦平面，然而傳統(tǒng)的舞臺燈只有單一焦平面，因此絕大多只能放置二個設(shè)置有圖案片的圓盤(G0B0 wheel)，然后利用一些鏡片調(diào)焦，使焦平面對焦位在圖案片上。所以一圖案片(GOBO)位在焦平面上，另一圖案片(GOBO)就會離開焦平面，無法同時成像。此外圓盤(G0B0 wheel)上所能放置的圖案片(GOBO)因大小受到尺寸的限制，一般而言為六到十個，故所能投射的圖案不多。也就是因為這樣，單一焦平面的舞臺燈裝置無法做出多種的變化。美國專利第7726843號揭露了一種多焦點的照明裝置，其利用燈源(lamp)、中繼透鏡(relay lens)以及調(diào)焦透鏡組來達(dá)到多焦點的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種舞臺燈裝置，具有多個聚焦平面，能投射出多樣化的圖案及色彩效果，以及具有簡單且低成本的整體設(shè)計。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。為達(dá)到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提出一種舞臺燈裝置。舞臺燈裝置包括一投影光源、一第一透鏡群、一第二透鏡群、至少一光變元件以及一投影鏡頭。投影光源配置于一舞臺燈裝置的縮小側(cè)，用于提供一照明光束。第一透鏡群配置于投影光源與一放大側(cè)之間，至少包括一第一透鏡，第一透鏡群具有一焦距f\。第二透鏡群配置于第一透鏡群與放大側(cè)之間，至少包括一第二透鏡，第二透鏡群具有一焦距f2，且第一透鏡群及第二透鏡群的焦距4、4符合條件:0.5 < Vf2 <2.0。其中，第一透鏡群與第二透鏡群在舞臺燈裝置內(nèi)形成至少二個焦平面。至少一光變元件設(shè)置在照明光束的光學(xué)路徑上，且位于該至少二個焦平面其中之一，至少一光變元件將照明光束轉(zhuǎn)換為一影像光束，投影鏡頭配置于第二透鏡群與放大側(cè)之間，用于將影像光束投射出舞臺燈裝置。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的至少二個焦平面其中之一設(shè)置于投影鏡頭與第二透鏡群之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的至少二個焦平面其中之另一設(shè)置于投影光源與第一透鏡群之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的至少二焦平面分別配置一光變元件。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一透鏡群與第二透鏡群可沿著舞臺燈裝置的光軸移動，以調(diào)整至少二個焦平面的位置。在本發(fā)明的一實施例中，上述的投影鏡頭包括一調(diào)焦透鏡群，可沿著舞臺燈裝置的光軸移動，以調(diào)整經(jīng)由投影鏡頭所投射的影像光束的成像位置。在本發(fā)明的一實施例中，上述的舞臺燈裝置的變焦比(zoom ratio)大于3。在本發(fā)明的一實施例中，上述的舞臺燈裝置的調(diào)焦透鏡群可移動，以調(diào)整至少二個焦平面的位置。在本發(fā)明的一實施例中，上述的投影光源為一發(fā)光二極體光源?；谏鲜?，本發(fā)明的實施例可達(dá)到下列優(yōu)點或功效的至少其一。在本發(fā)明的范例實施例中，舞臺燈裝置利用二群鏡組在其內(nèi)部形成多個焦平面，如此可配置多個光變元件，并投射出較多樣化的圖案和色彩效果。并且，二群鏡組的結(jié)構(gòu)簡單，可精簡舞臺燈裝置的設(shè)計，使其具成本低廉的優(yōu)勢。為了讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1(a)至圖1(c)繪示本發(fā)明一實施例的舞臺燈裝置的示意圖。圖2繪示本發(fā)明一實施例的光變元件的示意圖。圖3繪示本發(fā)明另一實施例的舞臺燈裝置的示意圖。
具體實施例方式有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一較佳實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。圖1(a)至圖1(c)繪示本發(fā)明一實施例的舞臺燈裝置的示意圖。請參照圖1(a)至圖1 (C)，本實施例的舞臺燈裝置100包括一投影光源110、一第一透鏡群120、一第二透鏡群130以及一投影鏡頭140。投影光源110作為舞臺燈裝置的照明光源，配置于舞臺燈裝置的一縮小側(cè)，用于提供一照明光束U。在本實施例中，投影光源110例如是燈泡源(lamp)、發(fā)光二極體(LED)光源或其他固態(tài)照明光源。第一透鏡群120配置于投影光源110與舞臺燈裝置的一放大側(cè)之間，包括一第一透鏡122。第二透鏡群130配置于第一透鏡群120與放大側(cè)之間，包括一第二透鏡132。第一透鏡群120具有一焦距，第二透鏡群130具有一焦距f2，第一透鏡群120及第二透鏡群130的焦距fl及f2需符合條件:0.5 < f/f2 < 2.00在本實施例中，第一透鏡群120與第二透鏡群130在舞臺燈裝置100內(nèi)形成二個焦平面FPl及FP2，且焦平面FPl的影像會形成一倒立實像于焦平面FP2。在此，焦平面FPl位于投影光源110與第一透鏡群120之間；焦平面FP2位于投影鏡頭140與第二透鏡群130之間。第一透鏡群120與第二透鏡群130可沿著舞臺燈裝置的光軸OA相對移動，以調(diào)整焦平面FPl及FP2的位置來改變系統(tǒng)焦距及放大倍率(magnification)。圖1(a)至圖1(c)即分別繪示在舞臺燈裝置100中第一透鏡群120與第二透鏡群130相對移動至不同位置的情形。在圖1(a)至圖1(c)中，各圖的第一透鏡群120之間的箭頭代表其移動情形；各圖的第二透鏡群130之間的箭頭代表其移動情形。投影鏡頭140配置于第二透鏡群130與放大側(cè)之間，用于將影像光束投射出舞臺燈裝置100。在本實施例中，投影鏡頭140可移動，以調(diào)整經(jīng)由投影鏡頭140所投射的影像光束的成像位置。圖2繪示本發(fā)明一實施例的光變元件的示意圖。請參照圖1(a)至圖2,本實施例的光變元件200例如是一具有多個圖案片(G0B0)210的圓盤(G0B0 wheel)，但本發(fā)明并不限于此。在其他實施例中，光變元件200也可以是效果片或色輪。光變元件200用于配置在舞臺燈裝置100的焦平面FPl或FP2，并且可藉由轉(zhuǎn)動將不同的圖案片(G0B0)210置換于照明光束的照射范圍內(nèi)，以將照明光束轉(zhuǎn)換為帶有圖案片資訊的影像光束。在本實施例中，為了增加投射影像的特殊效果或顏色變化，焦平面FPl及FP2可各自配置有一光變元件200，以藉此投射出多樣化的圖案效果。因此，在舞臺燈裝置100內(nèi)會有二焦平面FPl及FP2，其代表二透鏡群120、130不在投影鏡頭140的焦平面內(nèi)。舞臺燈裝置100利用二透鏡群120、130的相對移動來改變系統(tǒng)焦距及放大倍率(magnification),進(jìn)而產(chǎn)生變焦(zoom)效果。同時,第一透鏡群120將位在焦平面FPl的光變元件200的圖案形成倒立實像于焦平面FP2，再經(jīng)由投影鏡頭140將帶有圖案片資訊的影像光束投射出去，如圖1(a)至圖1(c)所示。由于舞臺燈裝置100具有多個清楚的成像面可供作為配置光變元件200之用，甚至于可藉由調(diào)整二透鏡群120、130的相對位置及轉(zhuǎn)動多個光變元件200，來產(chǎn)生多種的投影變化。為了簡化舞臺燈裝置的設(shè)計及降低成本，本實施例的第一透鏡群120、第二透鏡群130僅分別包括第一透鏡122及第二透鏡132，但本發(fā)明并不限于此。根據(jù)解析度或色差的要求，第一透鏡群120及第二透鏡群130可分別由不同數(shù)目的透鏡來組成。此外，根據(jù)本實施例所設(shè)計的光學(xué)架構(gòu)，可得舞臺燈裝置的變焦比大于3的光學(xué)條件。圖3繪示本發(fā)明另一實施例的舞臺燈裝置的示意圖。請參照圖3，本實施例的舞臺燈裝置300類似于圖1的舞臺燈裝置100，惟兩者之間不同之處例如在于舞臺燈裝置300的投影鏡頭340包括一調(diào)焦透鏡群350，其配置于第二透鏡群330與放大側(cè)之間，調(diào)焦透鏡群350可沿著舞臺燈裝置的光軸OA移動，用于調(diào)整經(jīng)由投影鏡頭300所投射的影像光束的成像位置。另一方面，移動調(diào)焦透鏡群350亦可將第一透鏡群120與第二透鏡群130的焦平面FPl及FP2調(diào)整至焦平面FP1’及FP2’來改變成像位置，如圖3所示。此時，同時清楚的焦平面FPl及FP2由原來位置變?yōu)榻蛊矫鍲P1’及FP2’，故亦可在焦平面FP1’及FP2’上分別放置具有多個圖案片210的圓盤200、特殊的效果片或色輪，藉由搭配設(shè)置在焦平面FPl及FP2上的光變元件200，組合出多種特殊效果或顏色變化，同時亦可達(dá)到改變投射光束角度的功能。綜上所述，本發(fā)明的實施例至少具有以下其中一個優(yōu)點。在本發(fā)明的實施例中，舞臺燈裝置利用二透鏡群來產(chǎn)生至少二焦平面，藉由移動二透鏡群的相對位置來達(dá)到變焦的功能，再配合投影鏡頭的調(diào)焦透鏡群，來改變焦平面的位置并同時放置多個光變元件，讓投射的圖案做特殊的互動或疊加的效果。此外，由于二透鏡群結(jié)構(gòu)簡單，所需的鏡片數(shù)較少，因此可降低舞臺燈裝置的成本。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，SP凡是依照本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實施例或權(quán)利要求不須達(dá)成本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和發(fā)明名稱僅是用來輔助專利文件檢索之用，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。此外，本說明書或權(quán)利要求書中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱，而并非用來限制元件數(shù)量上的上限或下限。主要符號名稱列表100、300:舞臺燈裝置110、310:投影光源120,320:第一透鏡群122,322:第一透鏡130,330:第二透鏡群132,332:第二透鏡140,340:投影鏡頭200:光變元件210:圖案片350:調(diào)焦透鏡群FP1、FP2、FP1’、FP2’:焦平面OA:光軸
權(quán)利要求
1.一種舞臺燈裝置，包括: 一投影光源，配置于一縮小側(cè)，用于提供一照明光束； 一第一透鏡群，配置于該投影光源與一放大側(cè)之間，且至少包括一第一透鏡，該第一透鏡群具有一焦距; 一第二透鏡群，配置于該第一透鏡群與該放大側(cè)之間，且至少包括一第二透鏡，該第二透鏡群具有一焦距f2，其中該第一透鏡群與該第二透鏡群的焦距f1、f2符合條件:0.5< Vf2 <2.0，該第一透鏡群與該第二透鏡群形成至少二個焦平面； 至少一光變元件，設(shè)置在該照明光束的光學(xué)路徑上且位于該至少二焦平面其中之一，該至少一光變元件用于將該照明光束轉(zhuǎn)換為一影像光束；以及 一投影鏡頭，配置于該第二透鏡群與該放大側(cè)之間，用于投射該影像光束。
2.如權(quán)利要求1所述的舞臺燈裝置，其中該至少二個焦平面的其中之一設(shè)置于該投影鏡頭與該第二透鏡群之間。
3.如權(quán)利要求2所述的舞臺燈裝置，其中該至少二個焦平面的其中之另一設(shè)置于該投影光源與該第一透鏡群之間。
4.如權(quán)利要求1所述的舞臺燈裝置，其中該至少二焦平面上分別配置一光變元件。
5.如權(quán)利要求1所述的舞臺燈裝置，其中該舞臺燈裝置具有一光軸，該第一透鏡群與該第二透鏡群可沿著該光軸移動，以調(diào)整該至少二個焦平面的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的舞臺燈裝置，其中該投影鏡頭還包括一調(diào)焦透鏡群，可沿著該光軸移動，以調(diào)整該投影鏡頭所投射的該影像光束的成像位置。
7.如權(quán)利要求6所述的舞臺燈裝置，其中該調(diào)焦透鏡群可移動，以調(diào)整該至少二個焦平面的位置。
8.如權(quán)利要求1所述的舞臺燈裝置，其中該舞臺燈裝置的變焦比大于3。
9.如權(quán)利要求1所述的舞臺燈裝置，其中該投影光源為一發(fā)光二極體光源。
全文摘要
一種舞臺燈裝置，包括投影光源、第一透鏡群、第二透鏡群、光變元件以及投影鏡頭。投影光源配置于縮小側(cè)，并提供照明光束。第一透鏡群配置于投影光源與放大側(cè)之間，至少包括一第一透鏡。第二透鏡群配置于第一透鏡群與放大側(cè)之間，至少包括一第二透鏡。第一透鏡群具有焦距f1，第二透鏡群具有焦距f2，且焦距f1及f2需符合0.5＜|f1/f2|＜2.0。第一透鏡群與第二透鏡群在舞臺燈裝置內(nèi)形成至少二個焦平面，用于配置至少一光變元件。光變元件將照明光束轉(zhuǎn)換為影像光束，投影鏡頭配置于第二透鏡群與放大側(cè)之間，用于將影像光束投射出舞臺燈裝置。
文檔編號F21Y101/02GK103162221SQ20111040625
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者廖陳成 申請人:揚升照明股份有限公司