本發(fā)明涉及一種燈具，所述燈具包括：產(chǎn)生光的至少一個光源；集光器，其被配置來收集光的至少一部分并且將光轉(zhuǎn)換成沿光軸傳播的光束，其中所述光束集中在沿光軸布置的光閘處并且其中光學(xué)組件包括至少一個光學(xué)前透鏡。所述光學(xué)組件被配置來沿所述光軸投射所述光束的至少一部分并且所述燈具包括棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為了產(chǎn)生與音樂會、現(xiàn)場表演、電視節(jié)目、體育賽事有關(guān)的各種光效和氣氛燈光照明，或使其作為建筑安裝設(shè)施的一部分，產(chǎn)生各種效果的燈具在娛樂業(yè)中得到越來越多地使用。通常，娛樂燈具產(chǎn)生具有光束寬度和發(fā)散度的光束，并且可以是例如產(chǎn)生具有均勻光分布的相對寬的光束的柔光/泛光燈具，或者它可為適于將圖像投影到目標(biāo)表面上的輪廓燈具(profile fixture)。

通常，這類燈具包括產(chǎn)生沿光軸傳播的光束的至少一個光源和被配置來沿所述光軸投射光束的光學(xué)組件。用于娛樂的燈具可包括被配置成插入光束中以便提供不同光效的許多光效部件。光效部件可例如是智能/娛樂燈光照明領(lǐng)域中已知的任何光效元件，例如，CMY混色系統(tǒng)、濾色器、gobo、動畫效果輪、可變光圈、聚焦透鏡、變焦透鏡、棱鏡效應(yīng)部件、取景e系統(tǒng)，或本領(lǐng)域中已知的任何其他光效元件。

US2009/0268466公開了一種散射光投影儀，其包括：光源；對來自光源的光束起作用的主透鏡，所述主透鏡是用來散射一個或多個入射光束的菲涅耳透鏡或平凸透鏡；至少一個棱鏡透鏡，其位于光源與主透鏡之間以便調(diào)節(jié)來自所述光源的光束。

US2006/187654公開了一種建筑燈光照明系統(tǒng)，其包括兩個對準(zhǔn)布置的折射元件，所述折射元件的中心基本上位于光源的光束軸中，并且所述折射元件中的一個被安裝成可圍繞所述光束軸旋轉(zhuǎn)并且另一個折射元件也被安裝成可圍繞所述光束軸旋轉(zhuǎn)，其中驅(qū)動構(gòu)件加控制構(gòu)件與所述兩個折射元件相關(guān)聯(lián)以便選擇性地以相同或相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且所述折射元件兩者都是棱鏡元件，其中至少所述兩個折射棱鏡元件都布置在公共外殼中。

US2010103677公開了一種劇院燈光照明設(shè)備，其包括底座、通信端口、處理器、存儲器和燈罩。燈罩可包括燈、反射器、輸出透鏡、電機(jī)和均化透鏡。均化透鏡可包括多個徑向布置的雙凸透鏡。處理器可被編程來使得電機(jī)能夠改變均化透鏡相對于輸出透鏡位置的位置。均化透鏡可包括第一半部和第二半部，每個半部可具有多個徑向布置的雙凸透鏡。

燈設(shè)計師和程序員想要燈具中呈現(xiàn)盡可能多的效果，因為這在創(chuàng)辦燈光秀時可給予燈設(shè)計師和程序員許多選擇。另外，燈設(shè)計師和程序員總是希望具有可用來創(chuàng)辦燈光秀的新光效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種新光效系統(tǒng)。所述新光效由燈具提供，所述燈具包括如獨(dú)立權(quán)利要求所述的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)。所述棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)包括多面棱鏡和多區(qū)域濾色器，所述多區(qū)域濾色器包括具有至少兩種不同濾色特性的多個濾色器區(qū)域，其中所述多面棱鏡和所述多區(qū)域濾色器彼此相鄰布置。從屬權(quán)利要求描述本發(fā)明的可能實施方案。本發(fā)明的詳細(xì)描述中描述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和益處。

附圖說明

圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的結(jié)構(gòu)圖；

圖2a-2b示出根據(jù)本發(fā)明的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的反向的多面棱鏡對；

圖3a-3e示出在距光學(xué)前透鏡一定距離的目標(biāo)表面處和在第一多面棱鏡和第二多面棱鏡相對于彼此的不同階段處的光分布的灰度圖像；

圖4示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的另一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖；

圖5示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的另一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖；

圖6示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的結(jié)構(gòu)圖；

圖7示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的另一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖；

圖8a-8b示出用于根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)中的多面棱鏡和多區(qū)域濾色器對的一個實施方案；

圖9a-9b示出用于根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)中的多面棱鏡和多區(qū)域濾色器對的一個實施方案；

圖10示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的另一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖；

圖11a-11c示出用于圖10所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)中的另外的多區(qū)域濾色器、多區(qū)域濾色器和多面棱鏡的實施方案；

圖12示出包括結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的結(jié)構(gòu)圖；

圖13示出包括結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的另一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖；

圖14示出包括根據(jù)本發(fā)明的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的燈具的結(jié)構(gòu)圖；

圖15示出包括根據(jù)本發(fā)明的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的搖頭燈具的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

本發(fā)明是鑒于僅意圖說明本發(fā)明的原理的示例性實施方案來描述。技術(shù)人員能夠提供在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的一些實施方案。在所說明的實施方案中，所說明的光束和光學(xué)部件僅用來說明本發(fā)明的原理，而不是說明準(zhǔn)確和精確的光束和光學(xué)部件。貫穿描述，提供類似效應(yīng)的類似元件的參考標(biāo)號已經(jīng)給予相同的最后兩個數(shù)字。

如果不另作明確說明的話，不同實施方案中提到的不同特征可彼此組合。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一方面的燈具101的簡化實施方案。所述燈具包括：產(chǎn)生光的至少一個光源103；以及集光器105，其被配置來收集光的至少一部分并且將光轉(zhuǎn)換成沿光軸109傳播的光束107，其中所述光束集中在沿所述光軸布置的光閘111處。

所述光源可以是任何已知的光源，例如，白熾燈、放電燈、等離子體燈、LED、OLED、PLED等或其任何組合。還應(yīng)理解，可使用任何數(shù)目的光源。在圖1中，光源103被示出為放電燈。

集光器被配置來收集光并將所述光轉(zhuǎn)換成沿光軸111傳播的光束。集光器可以是能夠?qū)膺M(jìn)行修改的任何光學(xué)部件，例如，光學(xué)透鏡、反射器、光混合桿、TIR透鏡等或其組合。應(yīng)理解，所示出的光束僅用來說明光束沿光軸傳播。在圖1中，集光器105是橢圓反射器，其被配置來將所收集的光集中在光閘111處。

光閘111被示出為集中光束的孔隙，并且理論上光束可聚焦在單個焦點(diǎn)中，然而實際上光束聚焦在聚焦范圍內(nèi)并且所述光閘限定這種聚焦范圍。如娛樂燈光照明領(lǐng)域中已知的，可以將多個光束修改對象布置在光閘附近，以便使光束定形，例如以便產(chǎn)生目標(biāo)表面沿光軸成像的光圖案。光修改對象(未示出)可以是本領(lǐng)域中已知的任何光修改部件，例如，gobo、動畫輪、數(shù)字光處理器(DLP)(諸如數(shù)字微鏡裝置DMD)、液晶顯示器LCD等。

燈具還包括光學(xué)組件113，其被配置來收集光束并沿光軸109投影光束的至少一部分。所述光學(xué)組件可包括任何類型的光學(xué)部件，并且包括至少一個光學(xué)前透鏡115。所述光學(xué)組件可包括另外數(shù)目(未示出)的光學(xué)部件，例如用來調(diào)整光束寬度和/或光束發(fā)散度的變焦光學(xué)器件或用來使布置在光閘附近的光束修改對象的圖像如投影裝置領(lǐng)域中已知的那樣聚焦在沿光軸的像點(diǎn)處的聚焦光學(xué)器件。所述聚焦光學(xué)器件還可被配置來將圖像聚焦在沿光軸109的不同位置處。

燈具包括布置在光閘122與光學(xué)前透鏡115之間的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)117。所述棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)包括第一多面棱鏡119和第二多面棱鏡122。

第一多面棱鏡包括一個入射表面120和多面出射表面121，并且第二多面棱鏡包括多面入射表面123和一個出射表面124。第一棱鏡的入射表面120面向光源103并且第二棱鏡的多面入射表面123面對第一棱鏡的多面出射表面121。因此，光束通過第一多面棱鏡119的入射表面120進(jìn)入棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)并且通過第一多面棱鏡119傳播，其中光束通過多面出射表面121離開第一多面棱鏡119。然后，光通過多面入射表面123進(jìn)入第二多面棱鏡122并且通過第二多面棱鏡122傳播，其中光束通過所述第二多面棱鏡122的出射表面124離開棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)棱鏡117。光在通過棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)傳播時經(jīng)歷多次折射，并且由于光束內(nèi)部布置有不同的面光束的不同部分經(jīng)歷不同的折射。因此，可產(chǎn)生新的且有趣的光效。

第一棱鏡的多面出射表面和第二棱鏡的多面入射表面包括相同數(shù)目的反向的面，這意味著在第一棱鏡的出射表面處面的數(shù)目與在第二棱鏡的入射表面處面的數(shù)目相同。第一棱鏡的出射表面的面和第二棱鏡的入射表面的面是反向的意味著多面出射表面的光焦度和多面入射表面的光焦度具有相同的值，但具有相反的符號。因此，可通過將彼此鄰近且靠近的面對準(zhǔn)以使得所述面成對布置從而具有基本上平行的面平面來消除由第一棱鏡的出射表面的面和第二棱鏡的入射表面的面提供的光折射。第一棱鏡和第二棱鏡因此可以中立狀態(tài)布置，在所述中立狀態(tài)下第一棱鏡和第二棱鏡的光學(xué)效應(yīng)基本上彼此消除。

第一棱鏡和第二棱鏡可圍繞光軸相對于彼此旋轉(zhuǎn)。因此，多面出射表面121的面和多面入射表面123的面可相對于彼此旋轉(zhuǎn)，從而致使所述面平面相對于彼此的角度改變，并且因此第一棱鏡和第二棱鏡被帶出中立狀態(tài)并且進(jìn)入分離狀態(tài)。結(jié)果是以下事實：離開第一棱鏡的多面出射表面的光將擊中第二棱鏡的多面入射表面的兩個不同的面。由所述多面出射表面的每個面折射的光將因此被折射到兩個不同方向上，從而形成兩個不同的分離光束。

第一棱鏡和第二棱鏡相對于彼此的連續(xù)旋轉(zhuǎn)將棱鏡從中立狀態(tài)移動到分離狀態(tài)并且返回到另一個中立狀態(tài)并且然后返回到分離狀態(tài)等等。面的數(shù)目限定第一棱鏡和第二棱鏡相對于彼此的每一次回轉(zhuǎn)中呈現(xiàn)的中立狀態(tài)的數(shù)目。例如，每次3面棱鏡相對于彼此已經(jīng)旋轉(zhuǎn)120度，所述棱鏡就將被帶入中立狀態(tài)中；每次4面棱鏡相對于彼此已經(jīng)旋轉(zhuǎn)90度，所述棱鏡就將被帶入中立狀態(tài)中；每次5面棱鏡相對于彼此已經(jīng)旋轉(zhuǎn)72度，所述棱鏡就將被帶入中立狀態(tài)中等等。

將第一棱鏡和第二棱鏡旋轉(zhuǎn)離開中立狀態(tài)導(dǎo)致以下事實：出射表面和入射表面的面相對于彼此成角度并且所述面提供的折射效應(yīng)增加。這致使分離光束彼此分開。所述分離光束部分的間距增加直到它們達(dá)到最大間距狀態(tài)，所述最大間距狀態(tài)在第一棱鏡和第二棱鏡旋轉(zhuǎn)到位于兩個中立狀態(tài)之間的中部的角位置中時發(fā)生。例如，每次兩個3面棱鏡相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)60度，所述棱鏡就將被帶入最大間距狀態(tài)中；每次兩個4面棱鏡相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)45度，所述棱鏡就將被帶入最大間距狀態(tài)中；每次兩個5面棱鏡相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)36度，所述棱鏡就將被帶入最大間距狀態(tài)中等等。

燈具包括：第一棱鏡致動器126，其被配置來使第一棱鏡119圍繞光軸旋轉(zhuǎn)；以及第二棱鏡致動器127，其被配置來使第二棱鏡122圍繞光軸旋轉(zhuǎn)。這可例如實施為如娛樂燈具中的旋轉(zhuǎn)棱鏡的領(lǐng)域中所已知的。例如，如在現(xiàn)有技術(shù)文檔US2009/0268466、US2006/187654或US2010103677中所描述的。在一個實施方案中，第一多面棱鏡和第二多面棱鏡可布置在具有齒狀凸緣的軸承中，所述齒狀凸緣與齒狀輪相互作用，所述齒狀輪可通過對應(yīng)的致動器旋轉(zhuǎn)或可替代地通過使用皮帶機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸承中的棱鏡來旋轉(zhuǎn)。還可以將多面棱鏡布置在允許將多面棱鏡從光束移出的機(jī)構(gòu)上。多面棱鏡還可布置在棱鏡輪上，其中多個不同的多面棱鏡例如如US2009/0268466中所示的那樣布置。提供旋轉(zhuǎn)第一多面棱鏡和第二多面棱鏡的致動器使得可以使多面棱鏡相對于彼此單獨(dú)地且獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。例如，可以使多面棱鏡相對于彼此旋轉(zhuǎn)，由此可產(chǎn)生具有如上所述的分開的分離光束的光效。另外，還可以使多面棱鏡以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，由此可將所述棱鏡相對于彼此保持在相同狀態(tài)下，例如可以將第一多面棱鏡和第二多面棱鏡維持在最大間距狀態(tài)中并且然后在不改變分開的光束部分的相互間距的情況下使分離光束圍繞光軸旋轉(zhuǎn)。

還應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)可通過將多面棱鏡中的一個固定同時使另一個多面棱鏡相對于所固定的多面棱鏡旋轉(zhuǎn)來實施。

圖2a和2b示出根據(jù)本發(fā)明的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的反向的多面棱鏡對，其中圖2a示出第一多面棱鏡219并且圖2b示出第二多面棱鏡222。

第一多面棱鏡的入射表面220被提供為平坦表面，并且多面出射表面221包括三個出射面229。所述三個出射面以凸?fàn)钤O(shè)置提供，在所述凸?fàn)钤O(shè)置中出射面會聚在相對于棱鏡突出的公共點(diǎn)230處。

第二多面棱鏡的出射表面224被提供為平坦表面，并且多面入射表面223包括三個入射面231。所述三個入射面以凹狀設(shè)置提供，在所述凹狀設(shè)置中出射面會聚在凹陷到第二棱鏡中的公共點(diǎn)232處。

圖3a-3e示出在距根據(jù)本發(fā)明的燈具的光學(xué)前透鏡一定距離的目標(biāo)表面處光分布的灰度圖像。所述灰度圖像已經(jīng)通過光學(xué)模擬軟件工具獲得，其中已經(jīng)提供了類似于圖1所示燈具的燈具的光分布。燈具包括棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)，所述棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)包括圖2a-2b所示的3面棱鏡。圖3a示出第一多面棱鏡和第二多面棱鏡布置在中立狀態(tài)中的光分布；圖3b示出第一多面棱鏡和第二多面棱鏡已經(jīng)相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)旋轉(zhuǎn)30度的光分布；圖3b示出第一多面棱鏡和第二多面棱鏡已經(jīng)相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)旋轉(zhuǎn)60度的光分布；圖3c示出第一多面棱鏡和第二多面棱鏡已經(jīng)相對于彼此并且相對于中立狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的光分布。圖3e示出第一多面棱鏡和第二多面棱鏡布置在中立狀態(tài)中但相對于圖3a的中立狀態(tài)旋轉(zhuǎn)120度的光分布。

所述光分布示出：可產(chǎn)生許多亮點(diǎn)，并且當(dāng)?shù)谝欢嗝胬忡R和第二多面棱鏡相對于彼此旋轉(zhuǎn)時所述亮點(diǎn)移動。所述亮點(diǎn)對應(yīng)于在第一多面棱鏡和第二多面棱鏡相對于彼此旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的不同分離光束。

在圖3a所示的中立狀態(tài)中，燈具產(chǎn)生基本上一個光束，這可由以下事實來說明：中心亮點(diǎn)333被示出為在光分布的中心處。在圖3b中可見的是，已經(jīng)產(chǎn)生了三個內(nèi)光點(diǎn)334并且已經(jīng)產(chǎn)生了三個外光點(diǎn)335。在旋轉(zhuǎn)多面棱鏡之后，內(nèi)光點(diǎn)334相對于光分布的中心向外移動，并且外光點(diǎn)335相對于光分布的中心向內(nèi)移動。在圖3c中，第一多面棱鏡和第二多面棱鏡已經(jīng)旋轉(zhuǎn)到兩個中立狀態(tài)之間的中部，并且外光點(diǎn)和內(nèi)光點(diǎn)彼此交叉并且布置在距中心基本相同的距離處。在圖3d中，外光點(diǎn)335已經(jīng)移動得更接近于中心，并且內(nèi)光點(diǎn)334已經(jīng)移動得距中心更遠(yuǎn)。在圖3e中，棱鏡旋轉(zhuǎn)到下一個中立狀態(tài)中，并且產(chǎn)生了中心亮點(diǎn)。通過使棱鏡連續(xù)地相對于彼此旋轉(zhuǎn)使得可以實現(xiàn)動態(tài)光束效應(yīng)。

圖4示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)417的燈具的另一個實施方案的簡化結(jié)構(gòu)圖。所述燈具基本上與圖1所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖1中相同的參考標(biāo)號并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。在這個實施方案中，第一多面棱鏡119和第二多面棱鏡122可沿光軸相對于彼此移動。這例如可通過將第二激活器布置在縱向移動滑軌437上來實現(xiàn)，所述縱向移動滑軌437可通過如娛樂燈具領(lǐng)域中已知的致動器(未示出)來沿縱向軌道438移動。在中立狀態(tài)中，這使得可以將第一多面棱鏡和第二多面棱鏡移動得非常靠近，由此進(jìn)一步最小化第一棱鏡和第二棱鏡的光效。由于多面出射表面和多面入射表面的物理維度，兩個多面棱鏡必須分開較小的距離以允許兩個多面棱鏡相對于彼此旋轉(zhuǎn)。結(jié)果是：當(dāng)多面棱鏡可相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，多面出射表面與多面入射表面之間出現(xiàn)小的間隙。當(dāng)多面棱鏡布置在中立階段中時，提供使第一多面棱鏡和第二多面棱鏡能夠沿光軸相對于彼此移動的機(jī)械部件使得有可能減少這種間隙。另外，多面棱鏡的移動還可用來例如通過使多面棱鏡沿光軸并且相對于彼此來回移動而產(chǎn)生光效。

圖5示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)517的燈具的另一個實施方案的簡化結(jié)構(gòu)圖。所述燈具基本上與圖1所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖1中相同的參考標(biāo)號并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。在這個實施方案中，第一多面棱鏡119和第二多面棱鏡122可相對于光軸橫向移動。這例如可通過將第二致動器布置在橫向移動滑軌539上來實現(xiàn)，所述橫向移動滑軌539可通過如娛樂燈具領(lǐng)域中已知的致動器(未示出)來沿橫向軌道538移動。這也可通過將第一致動器布置在旋轉(zhuǎn)臂540上來實現(xiàn)，所述旋轉(zhuǎn)臂540可通過臂旋轉(zhuǎn)致動器541來旋轉(zhuǎn)。應(yīng)注意，第二致動器可替代地可布置在旋轉(zhuǎn)臂上，并且第一致動器可替代地可布置在移動滑軌上。

在另一種實施方案中，第一棱鏡包括由多個外圍出射面包圍的中心出射面，其中所述中心出射面與第一棱鏡的入射表面平行，并且所述多個外圍出射面相對于中心出射面成角度，對應(yīng)地，第二棱鏡包括由多個外圍入射面包圍的中心入射面，其中所述中心入射面與第二棱鏡的出射表面平行，并且所述多個外圍入射面相對于中心入射面成角度。這產(chǎn)生以下效果：光束的中心部分穿過第一棱鏡和第二棱鏡而未被折射，并且因此在第一棱鏡和第二棱鏡相對于彼此旋轉(zhuǎn)期間光束的中心部分將不受影響。然而，穿過外圍出射面和外圍入射面的光將以類似于如上所述的方式進(jìn)行折射。

圖6示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)642的燈具的簡化實施方案。所述燈具基本上與圖1所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖1中相同的參考標(biāo)號并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)642布置在光閘111與光學(xué)前透鏡115之間，并且包括多面棱鏡643和多區(qū)域濾色器644。多區(qū)域濾色器644包括具有至少兩種不同濾色特性的多個濾色器區(qū)域。所述多面棱鏡可以是任何已知的多面棱鏡并且已經(jīng)被示出為類似于如先前圖中所示的第一多面棱鏡的多面棱鏡。然而，應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，多面棱鏡643可以是任何類型的多面棱鏡并且還可提供為類似于先前圖中所示的第二多面棱鏡。

多區(qū)域濾色器的多個濾色器區(qū)域限定具有不同濾色特性的濾色器的不同區(qū)。不同濾色特性意味著濾色器區(qū)域被配置來傳輸特定的有色光。濾色器區(qū)域例如可被提供為濾色片、二向色濾光器、顏色轉(zhuǎn)換材料(諸如磷光體)。應(yīng)注意，濾色器區(qū)域中的至少一個還可被提供為白色“濾光器”，其允許更寬范圍的光波長通過以便提供白光。白色濾光器區(qū)域例如可被提供為透光區(qū)或透明區(qū)。

多面棱鏡643和多區(qū)域濾色器644彼此相鄰布置，這意味著多面棱鏡和多區(qū)域濾色器沿光軸以如下配置彼此靠近布置：其中多區(qū)域濾色器的顏色區(qū)域被配置來在其間不存在其他光學(xué)元件的情況下過濾穿過多面棱鏡的光束的不同部分。在所說明的實施方案中，多區(qū)域濾色器644沿光軸布置在多面棱鏡的前方，并且因此擊中多區(qū)域濾色器的不同顏色區(qū)域的光束將以不同的方式進(jìn)行過濾并且光束的不同的經(jīng)過濾部分將在多面棱鏡的入射表面的不同區(qū)處進(jìn)入多面棱鏡。結(jié)果是，由多面棱鏡折射的光束的不同部分可具有不同的顏色。

多面棱鏡可相對于多區(qū)域濾色器并且圍繞所述光束內(nèi)部的軸線旋轉(zhuǎn)。結(jié)果是，多面棱鏡的不同區(qū)將旋轉(zhuǎn)到光束的不同有色部分中，并且由所述棱鏡折射的光束部分將因此相應(yīng)地改變顏色。這可用來產(chǎn)生棱鏡效應(yīng)，其中多面棱鏡被配置來將光束分成多個分離光束645并且其中當(dāng)多面棱鏡相對于多區(qū)域濾色器旋轉(zhuǎn)時，所述多個光束的顏色發(fā)生改變。第一致動器626被配置來旋轉(zhuǎn)多面棱鏡，如結(jié)合旋轉(zhuǎn)圖1中的第一多面棱鏡119的第一致動器126所述的。任選地，多區(qū)域濾色器644還可通過第二致動器627以類似于如結(jié)合旋轉(zhuǎn)圖1中的第二多面棱鏡122的第二致動器126所述的方式在光束內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。

圖7示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)742的燈具的簡化實施方案。所述燈具基本上與圖6所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖6中相同的參考標(biāo)號并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。在所說明的實施方案中，多區(qū)域濾色器643沿光軸布置在多面棱鏡的正后方，并且因此離開多面棱鏡的分離光束部分擊中多區(qū)域濾色器的不同顏色區(qū)域并且將以不同的方式進(jìn)行過濾。結(jié)果是，由多面棱鏡折射的分離光束的不同部分可具有不同的顏色。

圖8a-8b示出用于根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)642或742中的多面棱鏡和多區(qū)域濾色器對的一個實施方案。圖8a示出多面棱鏡843的(從光軸看到的)頂視圖，并且圖8b示出多區(qū)域濾色器843的頂視圖。所述多面棱鏡是類似于圖2a所示3面棱鏡的3面棱鏡并且具有平坦的入射表面，并且出射表面包括三個出射面829。所述三個出射面以凸?fàn)钤O(shè)置提供，在所述凸?fàn)钤O(shè)置中出射面會聚在相對于棱鏡突出的公共點(diǎn)830處。所述多區(qū)域濾色器包括具有不同濾色特性的三個顏色區(qū)域846(如不同的陰影所示)。在這個實施方案中，濾色器區(qū)域的數(shù)目等于面的數(shù)目，并且顏色區(qū)域具有與多面棱鏡的面基本相同的延展度。這導(dǎo)致以下事實：由多面棱鏡的每個面產(chǎn)生的分離光束可具有相同顏色。這可通過將多面棱鏡和多區(qū)域濾色器布置成使得每個濾色器區(qū)域均與對應(yīng)的面對準(zhǔn)來實現(xiàn)。因此，由每個面折射的光將由對應(yīng)的濾色器來過濾。在一個實施方案中，多面棱鏡和多區(qū)域過濾器可圍繞相同的軸線同時旋轉(zhuǎn)，并且因此分離光束可由于旋轉(zhuǎn)的多面棱鏡而相對于彼此旋轉(zhuǎn)，同時可維持不同分離光束的顏色。

圖9a-9b示出用于根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)642或742中的多面棱鏡和多區(qū)域濾色器對的另一個實施方案。圖9a示出多面棱鏡943的(從光軸看到的)頂視圖，并且圖9b示出多區(qū)域濾色器943的頂視圖。所述多面棱鏡是7面棱鏡，其包括平坦的入射表面和具有由6個外圍面包圍的一個中心面947的出射表面。所述中心面與平坦的入射表面基本上平行，并且外圍面948相對于中心面947成角度。多面棱鏡的外圍面將光束折射成6個分離光束，所述6個分離光束包圍由穿過中心面的光提供的中心分離光束。多區(qū)域濾色器包括由6個外圍顏色區(qū)域950(如不同的陰影所示)包圍的中心顏色區(qū)域949。外圍顏色區(qū)域在每個第二顏色區(qū)域處具有相同的濾色特性。結(jié)果是，在相對于多面棱鏡旋轉(zhuǎn)多區(qū)域濾色器時，導(dǎo)致了以下事實：由外圍面產(chǎn)生的分離光束的顏色將交替地改變顏色，然而中心光束的顏色將不發(fā)生改變。

應(yīng)注意，所說明的多面棱鏡和多區(qū)域濾色器的組合僅示出一些實例，并且可提供多面棱鏡和多區(qū)域濾色器的許多其他組合。例如，可根據(jù)需要提供面的數(shù)目，并且可根據(jù)需要選擇顏色區(qū)域的顏色。還應(yīng)注意，多面棱鏡的面可具有濾色特性，并且分離光束的顏色將因此被提供為多區(qū)域濾色器的濾色特性和面的濾色特性的組合。另外，在所說明的實施方案中，棱鏡和濾色器圍繞光軸旋轉(zhuǎn)，然而，應(yīng)注意，棱鏡和濾色器可圍繞光束內(nèi)部且平行于光軸的任何軸線旋轉(zhuǎn)。這同樣適用于本發(fā)明的第一方面，其中反向的多面棱鏡在光束內(nèi)部并且圍繞平行于光軸的任何軸線旋轉(zhuǎn)。

圖10示出包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1042的燈具的另一個實施方案的簡化結(jié)構(gòu)圖。所述燈具基本上與圖6所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖6中相同的參考標(biāo)號并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1042布置在光閘111與光學(xué)前透鏡115之間，并且包括多面棱鏡1043、多區(qū)域濾色器1044和另外的多區(qū)域濾色器1051。多區(qū)域濾色器1044和另外的多區(qū)域濾色器1051中的每一個包括具有至少兩種不同濾色特性的多個濾色器區(qū)域。

多面棱鏡1043和多區(qū)域濾色器以類似于如圖6所述的多面棱鏡643和多區(qū)域濾色器的方式起作用，但是實施方式略有不同。另外的多區(qū)域濾色器形成棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1042的一部分并且與多區(qū)域濾色器1044相鄰布置。然而，應(yīng)注意，另外的多區(qū)域濾色器可替代地可布置在多面棱鏡的光輸出側(cè)。此外，多區(qū)域濾色器1042和另外的多區(qū)域濾色器的順序可顛倒。

圖11c示出多面棱鏡1043的(從光軸看到的)頂視圖。所述多面棱鏡是19面棱鏡，其包括平坦的入射表面和出射表面，所述出射表面包括由12個外圍面1048包圍的一個中心面1047并且其中6個中間面1052被提供在所述中心面與外圍面之間。所述中心面與平坦的入射表面基本上平行，并且中間面1052和外圍面1048相對于中心面1047成角度。多面棱鏡的中間面1052和外圍面1048將光束107折射成18個分離光束1045，所述18個分離光束1045包圍由穿過中心面的光提供的中心分離光束1045a。

圖11b示出多區(qū)域濾色器1044的(從光軸看到的)頂視圖。多區(qū)域濾色器1044包括由12個外圍顏色區(qū)域1050包圍的中心顏色區(qū)域1049，并且6個中間顏色區(qū)域1053被提供在中心顏色區(qū)域與外圍顏色區(qū)域之間。多區(qū)域濾色器的濾色器區(qū)域的數(shù)目等于多面棱鏡的面的數(shù)目，并且顏色區(qū)域具有與多面棱鏡的面基本上相同的延展度。如先前所述，這使得可以將濾色效應(yīng)應(yīng)用于對應(yīng)的分離光束的光。

圖11a示出另外的多區(qū)域濾色器1051的(從光軸看到的)頂視圖。另外的多區(qū)域濾色器1051包括以餅形圖案布置的12個濾色器區(qū)域1046，其中每個第二濾色器區(qū)域具有相同的濾色特性。另外的多區(qū)域濾色器1051還可通過第三致動器1028在光束內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩個多區(qū)域濾色器的濾色器可進(jìn)行組合并且從而提供組合的光束濾色時，另外的多區(qū)域濾色器1051可用來向分離光束提供另外的顏色效應(yīng)。另外，兩個多區(qū)域濾色器可相對于彼此旋轉(zhuǎn)，由此可向分離光束提供動態(tài)顏色效應(yīng)。例如，在一個實施方案中，多區(qū)域濾色器1043被配置來與多面棱鏡1043在如下位置中同時旋轉(zhuǎn)：其中多區(qū)域棱鏡的濾色器區(qū)域布置在多面棱鏡的對應(yīng)面下方。這產(chǎn)生以下效果：多區(qū)域濾色器1044的濾色器向由相同面折射的光提供相同的濾色效應(yīng)，并且對應(yīng)的分離光束中的每一個僅具有一種顏色。另外的多區(qū)域濾色器1051相對于多區(qū)域濾色器1044和多面棱鏡1043的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生以下效果：顏色區(qū)域1046與多區(qū)域濾色器1044的顏色區(qū)域交替地組合并且分離光束的顏色因此也交替地改變。

在包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的實施方案中，多面棱鏡和多區(qū)域濾色器還可被配置來相對于光軸橫向地移動，以便將多面棱鏡和多區(qū)域濾色器從光束移出。

圖12示出包括結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1217的燈具1201的簡化結(jié)構(gòu)圖。燈具1201基本上與圖1和圖6所示的燈具相同。相同特征已經(jīng)給予與圖1和圖6中相同的參考標(biāo)號，并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1217已經(jīng)被提供為圖1所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)117和圖6所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)642的組合。已經(jīng)通過以類似于結(jié)合圖6所述的方式將多區(qū)域濾色器644布置成與第一多面棱鏡相鄰來提供組合的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)。組合的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)使得可以向由棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)117產(chǎn)生的分離光束提供顏色效應(yīng)。例如，可給予圖3a-3e的光分布中所示的亮點(diǎn)各種顏色。

圖13示出包括結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317的燈具1301的簡化結(jié)構(gòu)圖。燈具1301基本上與圖12所示的燈具相同，并且相同的特征已經(jīng)給予與圖12相同的參考標(biāo)號。棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317包括另外的多區(qū)域濾色器1351，所述另外的多區(qū)域濾色器1351可通過致動器1328在光束內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。這使得可以向由圖1所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的分離光束提供另外的顏色效應(yīng)。

應(yīng)注意，圖12和圖13僅示出結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的示例性實施方案。

圖14示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317的燈具1401的結(jié)構(gòu)圖。棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317類似于圖13所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)，并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。然而，應(yīng)注意，可使用根據(jù)本發(fā)明的第一和/或第二方面的任何棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)。所述燈具包括形成為布置在散熱器1456上的LED的多個光源1403、集光器1457、光閘1411以及光學(xué)組件1413。光源和散熱器布置在燈具的燈罩1459的底部部分處，并且其他部件布置在燈罩1459內(nèi)部。集光器1457適于收集來自LED 1403的光，并且將所收集的光轉(zhuǎn)換成沿光軸1407(點(diǎn)劃線)傳播的多個光束1407(虛線)。集光器可實施為能夠收集由LED發(fā)射的光的至少一部分并將所收集的光轉(zhuǎn)換成光束的任何光學(xué)構(gòu)件。在所說明的實施方案中，集光器包括多個小透鏡，每個小透鏡收集來自一個LED的光并將所述光轉(zhuǎn)換成對應(yīng)光束。然而，應(yīng)注意，集光器還可實施為單一光學(xué)透鏡、菲涅耳透鏡、多個TIR透鏡(全反射透鏡)、多個光棒等或其組合。應(yīng)理解，沿光軸傳播的光束含有以一定角度傳播的光線，所述角度例如與光軸成小于45度的角度。集光器可被配置來利用來自光源1403的光填充光閘1411，以使得光閘1411的區(qū)(即孔隙)在均勻強(qiáng)度下被照射，或被優(yōu)化來達(dá)到最大輸出。光閘1411是沿光軸1409布置的。

光學(xué)組件1413可被配置來收集透射穿過光閘1411的光束的至少一部分，并且在沿光軸一定距離處將光閘成像。例如，光學(xué)組件1413可被配置來將光閘1411成像到諸如屏幕的某個物體上，所述屏幕例如音樂會舞臺上的屏幕。光閘1411內(nèi)可含有某種圖像以便受照射圖像可由光學(xué)組件來成像，所述某種圖像例如提供在透明窗上的某個不透明圖案、在非透明材料中的開放圖案，或諸如娛樂燈光照明領(lǐng)域中已知的GOBO的成像對象。因此，燈具1401可用于娛樂燈光照明。

在所說明的實施方案中，光由集光器1457沿光軸1409導(dǎo)向，并且在通過前透鏡1415離開燈具之前穿過多個光效元件。光效元件可例如是智能/娛樂燈光照明領(lǐng)域中已知的任何光效元件，例如，CMY混色系統(tǒng)1465、濾色器1467、gobo 1469、動畫效果元件1471、可變光圈(未示出)、聚焦透鏡組1473、變焦透鏡組1475、棱鏡效果元件1473、取景效果元件(未示出)，或本領(lǐng)域中已知的任何其他光效元件。所提到的光效元件僅用來說明用于娛樂燈光照明的照明裝置的原理，并且娛樂燈光照明領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠以另外的或較少的光效元件來構(gòu)造出其他的變化形式。另外，應(yīng)注意，光效元件的順序和位置可有所變化。燈具包括類似于圖13所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317，并且將不做進(jìn)一步詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解，所述燈具可包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面的任何棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)，例如貫穿本申請所示的棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)中的任一個。所述棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317布置在光學(xué)聚焦組1473與光學(xué)變焦組之間。在一個實施方案中，棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317可被配置來與光學(xué)聚焦組同時移動。例如，通過將棱鏡系統(tǒng)和聚焦組布置在沿光軸移動的同一移動滑軌上。

圖15示出搖頭燈具1502的結(jié)構(gòu)圖，所述搖頭燈具1502包括可旋轉(zhuǎn)連接到軛架1580的頭部，其中所述軛架可旋轉(zhuǎn)連接到底座1581。所述頭部基本上與圖14所示的燈具1401相同，并且基本上相同的特征以與圖14中相同的參考標(biāo)號標(biāo)記，并且將不做進(jìn)一步描述。搖頭燈具包括用于使軛架相對于底座旋轉(zhuǎn)的平動旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(pan rotating means)，所述旋轉(zhuǎn)例如通過連接到軛架并且布置在底座中的軸承(未示出)中的平動軸1582來旋轉(zhuǎn)。平動電機(jī)1583通過平動皮帶1584連接到平動軸1582，并且被配置來通過平動皮帶使軸和軛架相對于底座旋轉(zhuǎn)。搖頭燈具包括用于使軛架相對于底座旋轉(zhuǎn)的傾斜旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)例如通過連接到頭部并且布置在軛架中的軸承(未示出)中的傾斜軸1585來旋轉(zhuǎn)。傾斜電機(jī)1586通過傾斜皮帶1587連接到傾斜軸1585，并且被配置來通過傾斜皮帶使軸和頭部相對于軛架旋轉(zhuǎn)。技術(shù)人員將明白的是，平動旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和傾斜旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以許多不同的方式使用諸如電機(jī)、軸、齒輪、纜線、鏈條、傳動系統(tǒng)、軸承等的機(jī)械部件來構(gòu)造?？商娲?，應(yīng)注意，還可以將平動電機(jī)布置在底座中和/或?qū)A斜電機(jī)布置在頭部中。

如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，搖頭燈具從外部電源(未示出)接收電力1588。電力由內(nèi)部電源1589接收，所述內(nèi)部電源適應(yīng)電力并通過內(nèi)部電力線(未示出)將電力分配到搖頭的子系統(tǒng)。內(nèi)部電力系統(tǒng)可以許多不同的方式來構(gòu)造，例如通過將所有子系統(tǒng)連接到同一電力線。然而，技術(shù)人員將明白的是，搖頭中的一些子系統(tǒng)需要不同種類的電力，并且也可使用接地線。例如在大多數(shù)應(yīng)用中，光源將需要與步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動電路不同種類的電力。

燈具還包括控制器1590，所述控制器1590基于輸入信號1591來控制燈具中的部件(其他子系統(tǒng))，所述輸入信號1591指示與搖頭燈具有關(guān)的光效參數(shù)、位置參數(shù)和其他參數(shù)?？刂破鲝娜缰悄芎蛫蕵窡艄庹彰黝I(lǐng)域中已知的光控制器(未示出)接收輸入信號，例如通過使用如DMX、ArtNET、RDM等的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來接收。通常，光效參數(shù)指示與光系統(tǒng)中的不同光效元件有關(guān)的至少一個光效參數(shù)?？刂破?590適于通過內(nèi)部通信線(未示出)將命令和指令發(fā)送到搖頭的不同子系統(tǒng)。內(nèi)部通信系統(tǒng)可基于各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)。應(yīng)注意，圖14所示的燈具還包括被配置來控制燈具的部件的控制器。

搖頭還可包括用戶輸入構(gòu)件，其使用戶能夠直接與搖頭進(jìn)行交互而不是使用光控制器來與搖頭通信。用戶輸入構(gòu)件1592例如可以是按鈕、操縱桿、觸控板、鍵盤、鼠標(biāo)等。用戶輸入構(gòu)件還可由顯示器1593支持，所述顯示器1593使得用戶能夠使用用戶輸入構(gòu)件、通過顯示器上所示的菜單系統(tǒng)來與搖頭進(jìn)行交互。在一個實施方案中，顯示裝置和用戶輸入構(gòu)件也可以整合為觸摸屏。

輸入信號可指示至少一個棱鏡效應(yīng)參數(shù)，并且控制器可被配置來根據(jù)棱鏡效應(yīng)參數(shù)控制棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)1317。例如，棱鏡效應(yīng)參數(shù)可指示多面棱鏡和/或多區(qū)域濾色器的旋轉(zhuǎn)速度，棱鏡效應(yīng)參數(shù)還可指示多區(qū)域濾色器應(yīng)與多面棱鏡同時旋轉(zhuǎn)的事實。棱鏡效應(yīng)參數(shù)還可指示多種預(yù)定義的棱鏡效應(yīng)，并且控制器可被預(yù)編程來以預(yù)定義的方式控制棱鏡效應(yīng)系統(tǒng)。