舞台聚光灯

相关申请的引证

本专利申请要求于2022年7月28日提交的意大利专利申请第102022000016026号的优先权，其全部公开内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及一种舞台聚光灯。

背景技术

在娱乐领域中，已知存在配置成借助于光束来获得场景效果的舞台聚光灯。这种类型的舞台聚光灯通常用于专业环境中，诸如剧院、电视演播室、迪斯科舞厅、现场活动舞台、购物中心等。

常见的舞台聚光灯包括具有多个光源(例如激光源)的源装置，这些光源发射优选地具有不同波长的相应的多个总光束。多个总光束在聚光灯内部被处理以产生从舞台聚光灯输出的场景光束。

场景光束在空间中传播。在其传播期间，场景光束会遇到不均匀情况，诸如灰尘、液滴(例如水、油等)。由于散射现象，这种不均匀性能够使得识别场景光束的路径成为可能。具体地，该散射现象可以通过米氏散射理论和瑞利散射理论来描述。

然而，散射光线的强度在很大程度上取决于观察场景光束的观察角度以及沿着光束观察的点。

该效果还取决于波长。这意味着场景光束的具有不同波长的总光束具有不同的散射特性。

这进而又意味着，尽管聚光灯内部存在混合装置，但是至少在从某些观察角度观察的情况下，场景光束被感知为具有不均匀颜色的光束。

因此，在本领域中需要制造使以上提到的缺点最小化的舞台聚光灯。

具体地，在本领域中需要制造一种舞台聚光灯，无论观察角度和沿着光束观察的点如何，该舞台聚光灯发射具有均匀颜色的场景光束。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够产生具有均匀颜色的场景光束的舞台聚光灯，而不管观察角度和沿着光束观察到的点如何。

上述目的是通过本发明来实现的，因为本发明涉及在独立权利要求中限定的舞台聚光灯。替代的优选实施方式由相应的从属权利要求来保护。

根据本发明的舞台聚光灯包括：

-源装置，配置成发射至少一个总光束；以及

-操纵装置，布置成拦截至少一个总光束的至少一部分并且配置成产生非线性偏振的总光束。

具体地，在本发明的上下文中，表述“非线性偏振”是指：在输出光束不具有一个线性偏振而是具有两个线性偏振的情况，这两个线性偏振具有基本上相同的强度、彼此重叠且正交，或者输出光束具有圆偏振或椭圆偏振的情况。

这样，获得由舞台聚光灯发射的具有更均匀颜色的场景光束，而不管观察角度和沿着光束观察到的点如何。

根据一些优选实施方式，源装置可以包括多个光源，每个光源可以配置成发射相应的单光束，该单光束具有限定波长并且具有基本上线性偏振。总光束可以由相应的单光束的组合来限定，优选地，每个相应的单光束具有基本上相同的波长。

优选地，操纵装置可以布置成拦截一个或多个单光束，以用于确定由操纵装置拦截的一个或多个单光束不产生线性偏振。

附图说明

现在将参考附图并结合非限制性的示例性实施方式来描述本发明，在附图中：

-图1示意性地示出了根据本发明的舞台聚光灯；

-图2示意性地示出了图1的聚光灯的根据第一实施方式的源装置，其中为了清楚起见移除了一些部分；

-图3示意性地示出了图1的聚光灯的根据第二实施方式的源装置，其中为了清楚起见移除了一些部分；

-图4示意性地示出了图1的聚光灯的根据第三实施方式的源装置，其中为了清楚起见移除了一些部分；并且

-图5示意性地示出了图1的聚光灯的根据第四实施方式的源装置，其中为了清楚起见移除了一些部分。

具体实施方式

参考图1，参考标记1总体上表示舞台聚光灯，该舞台聚光灯配置成发射至少一个场景光束2，具体是沿着方向A。具体地，舞台聚光灯1可以沿着纵向轴线B延伸。

具体地，场景光束2从舞台聚光灯1沿着方向A传播。

具体参考图1和图2，舞台聚光灯1包括至少一个源装置3，该源装置配置成产生至少一个总光束4。

优选地，源装置3配置成产生多个总光束4。在这种情况下，场景光束2可以由多个总光束4组合而成。

具体地，多个总光束4中的至少两个总光束具有不同的波长。应注意，当这两个总光束的相应波长属于不同的光谱时，这两个总光束具有相应的不同波长。

优选地，源装置3配置成产生三个总光束4，其中，一个总光束具有在红色光谱中的波长，另一个总光束具有在绿色光谱中的波长，并且最后一个总光束具有在蓝色光谱中的波长。

优选地，每个总光束4沿着相应的传播路径传播。

更具体地，每个源装置3可以包括一个或多个光源5，具体是激光源，每个光源配置成发射相应的单光束6。优选地，单光束6具有相应的基本上给定的波长。

更具体地，每个光源5可以配置成发射具有基本上给定的波长的单光束6。具体地，在本上下文中，表述“基本上给定的波长”表示单光束6具有分布在给定的参考波长附近(优选地在非常小的范围内)的波长。换句话说，每个光源5可以配置成发射相应的基本上单色的单光束6。

本质上，术语“基本上”表示光源5不是理想光源，而是实际光源。事实上，理想光源可以发射具有单一波长的单光束6，以用于获得单色的单光束6。然而，光源5是具有在给定波长周围的某一波长分布的光源5。因此，通过实际光源获得的单光束6是不完全单色的，而是“基本上”单色的光束。

优选地，每个总光束4可以包括一个相应的单光束6或多个单光束6的组合和/或可以由一个相应的单光束或由多个单光束的组合来限定。

优选地，构成总光束4的单光束6具有基本上相同的波长(即，相应的波长基本上分布在给定的参考波长附近，优选地在非常小的范围内)。

此外，每个光源5可以配置成发射具有基本上线性偏振的相应的单光束6。

应注意，表述“基本上线性偏振的”和“基本上线性偏振”表示当单光束6可以包括具有线性偏振的第一分量以及具有与第一分量垂直的线性偏振的第二分量时，第一分量的强度比第二分量的强度大。具体地，第二分量的强度相对于第一分量的强度是可忽略的。换句话说，单光束6的偏振可以由唯一的第一分量给出。

应注意，可以提供具有基本上线性偏振的单光束6的光源5(例如激光源)固有地发射具有相应的第一分量和相应的第二分量的单光束6，然而，第二分量相对于第一分量是可忽略的。

另外，单光束6的相应的偏振可以是基本上线性的并且具有相同的取向。

更具体地，源装置3可以包括至少一组源7，具体是多组源7。每组源7包括多个光源5，每个光源配置成产生相应的单光束6。

优选地，由同一组源7的光源5发射的每个单光束6的波长是(基本上)相同的(即，这些波长属于相同的光谱和/或分布在参考波长附近，优选地在非常小的范围内)。

更优选地，一组源7的相应的单光束6的波长相对于另一组源7的单光束6的波长可以是不同的。这样，可以获得混合的颜色。换句话说，一组源7发射第一光谱中的单光束6，而另一组源7发射不同于第一光谱的另一光谱中的单光束6。

在图2中所示的具体情况下，源装置3包括三组源7，具体地，第一组源7包括配置成产生具有基本上第一波长(具体是在红色光谱中)的单光束6的光源5，第二组源7包括配置成产生具有基本上第二波长(具体是在绿色光谱中)的单光束6的光源5，并且第三组源7包括配置成产生具有基本上第三波长(具体是在蓝色光谱中)的单光束6的光源5。

根据一些优选实施方式，源装置3还可以包括混合单元，该混合单元配置成将单光束6组合以使总光束4由单光束6的重叠而产生。

具体参考图2，源装置3还可以包括多个反射镜8和9，每个反射镜与一个或多个光源5相关联，并且每个反射镜配置成拦截并反射相应的单光束6，具体是朝向混合单元。优选地，反射镜9可以是二向色类型的。

优选地，每个反射镜8和9可以与一个或多个相应的光源5相关联，具体是与相应的一组源7相关联以用于反射由相应的光源5发射的单光束6。

优选地，反射镜8和9中的每者都可以配置成反射具有基本上相同的波长的单光束6。

有利地，舞台聚光灯1可以包括操纵装置15，该操纵装置布置成拦截每个总光束4的至少一部分并且配置成产生非线性偏振的总光束4。

这样，可以减小观察角度对观察者的与场景光束2的颜色相关的感知的影响。具体地，场景光束2的颜色变得更加均匀。换句话说，减小对观察角度和观察点的依赖。

应注意，根据图2和图3的实施方式，操纵装置15配置成确定每个总光束4的基本上圆偏振或基本上椭圆偏振。

应注意，表述“基本上圆或椭圆”是指总光束4的大部分分量具有圆偏振或椭圆偏振并且可以忽略其他可能分量的情况。

然而，在图4和图5的实施方式的情况下，操纵装置15配置成通过至少一个单光束6来改变相应的基本上线性偏振的取向，使得每个总光束4包括至少一个相应的第一单光束6以及至少一个相应的第二单光束6，这两种光束都具有基本上线性偏振。此外，在这种情况下，获得相应的非线性偏振的总光束4；实际上，总光束4包括具有基本上相同的强度、彼此重叠且正交的两个线性偏振。

具体地，在本申请的上下文中，由至少两个单光束6组合而成的总光束4被视为是基本上非线性偏振的总光束4，其中每个单光束具有基本上线性偏振，但是这两个单光束具有不同的取向(例如，移位给定角度，优选地移位90°)。

更具体地，由于至少两个单光束6组合的随机性，由至少两个单光束6组合而成的总光束4可以变成基本上非偏振的(即，基于以上提到的非线性偏振)，其中每个单光束具有基本上线性偏振，但这些单光束具有不同的取向。

在图2的实施方式的具体情况下，操纵装置15可以布置成拦截具有基本上线性偏振的每个单光束6，并且将其转换成基本上圆偏振或基本上椭圆偏振。这意味着相应的总光束4也自动地变成基本上非线性偏振的。

此外，将单光束6的偏振改变成基本上圆偏振或基本上椭圆偏振也确定了总光束4中的每个光束是基本上圆偏振或基本上椭圆偏振。

更具体地，操纵装置15可以包括至少一个波片16，该波片布置成拦截每个总光束4的至少一部分并且改变每个总光束4的基本上偏振线性。

具体地，波片16是配置成改变穿过其的光波(即总光束4和/或单光束6)的偏振的光学装置。

更具体地，波片16可以包括各向异性材料，具体是双折射的。

在图2的实施方式中，波片16可以以拦截并改变多个单光束6中的每个单光束的相应的偏振的方式布置。

具体地，波片16可以介于光源5与混合单元之间。

可替代地，混合单元可以介于光源5与波片16之间。在这种情况下，单光束6的偏振是在形成相应的总光束4之后改变的。

更具体地，波片16可以介于多个反射镜8和9与混合单元之间，或者混合单元可以介于波片16与多个反射镜8和9之间。

更具体地，波片16可以是四分之一波片，以用于确定总光束4的偏振，具体是用于将单光束6的偏振从基本上线性偏振改变成基本上圆偏振或基本上椭圆偏振。

更具体地并且特别地参考图1，舞台聚光灯1还可以包括壳体17、配置成支撑壳体17的支撑支架(未示出)以及相对于支撑支架来操控壳体17(具体是改变方向A)的操控机构(未示出)。

具体地，优选地包括单个源5和/或多个反射镜8和9和/或混合单元和/或操纵装置15的源装置3可以容纳在壳体17中。

优选地，壳体17可以沿着纵向轴线B延伸。

更具体地，壳体17还可以包括封闭的第一端18和/或敞开的第二端19，该第二端具体地与第一端18相对。优选地，第一端18和第二端19可以沿着纵向轴线B彼此间隔开。

此外，舞台聚光灯1还可以包括光学装置20，该光学装置具体地容纳在壳体17中，并且配置成拦截每个总光束4并允许从舞台聚光灯1输出场景光束2。

优选地，光学装置20可以包括和/或限定聚光透镜。

具体地，源装置3可以介于第一端18与光学装置20之间。

根据一些非限制性的优选实施方式，操纵装置15(具体是波片16)可以介于光源5与光学装置20之间。

更具体地，光学装置20可以包括：

-准直组21，配置成使每个总光束4和/或每个单光束6的发散最小化；

-聚焦组22，配置成拦截从准直组21输出的每个总光束4和/或每个单光束6，并且将其聚焦在开口(门)上，优选地聚焦在透镜遮光片平面处，这将使得照亮均匀；以及

-优选地，至少一个输出透镜23，布置在第二端19处并且配置成接收优选地从门输出的总光束4，以形成场景光束2，从而允许场景光束2从舞台聚光灯1输出。

优选地，聚焦组22可以是可移动的并且/或者可以包括用于调节(一个或多个)总光束4的聚焦的可移动部件。

具体参考图3，参考标记1’表示根据第二实施方式的舞台聚光灯(在图3中仅部分地示出)。舞台聚光灯1’与舞台聚光灯1相似。在下文中，对舞台聚光灯1’与舞台聚光灯1之间的区别进行描述，对相同或相似的部分使用相同的参考标记。

具体地，舞台聚光灯1’与舞台聚光灯1的区别在于以下事实：操纵装置15包括多个延迟板16，该延迟板优选地是四分之一波片类型的并且配置成将偏振从基本上线性偏振改变成基本上圆偏振或基本上椭圆偏振。

优选地，每个波片16可以布置成仅拦截一些单光束6，具体是仅拦截具有(基本上)相同的波长(属于同一光谱)的单光束6。

更具体地，每个波片16可以与一个或多个相应的光源5(在具体示出的情况下为两个)相关联，以拦截并改变相应的单光束6的偏振。优选地，波片16不拦截全部光源5，而是仅拦截它们中的一些光源。

在图3中所示的具体情况下，每个波片16与两个相应的光源5相关联，并且配置成拦截相应的单光束6。

优选地，每个波片16可以介于相应的一个或多个光源5与相应的反射镜8或相应的反射镜9之间。

根据一些可能的实施方式，每个波片16可以与至少一个相应的光源5接触，具体是应用于该至少一个相应的光源。

具体参考图4，参考标记1”表示根据第三实施方式的舞台聚光灯(在图4中仅部分地示出)。舞台聚光灯1”与舞台聚光灯1相似。在下文中，对舞台聚光灯1”与舞台聚光灯1之间的区别进行描述，对相同或相似的部分使用相同的参考标记。

具体地，舞台聚光灯1”与舞台聚光灯1的区别在于以下事实：操纵装置15包括至少一个半波片(该半波片限定相应的波片16)。

更具体地，半波片可以将单光束6的(具体是由大部分分量来确定的)基本上线性偏振旋转给定角度，优选地旋转90°。

具体地，根据图4的第三实施方式，具有限定波长的每个总光束4包括：至少一个相应的第一单光束6，具体地具有相应的限定波长；以及相应的第二单光束6，具体地具有相应的(基本上)相同的限定波长。

优选地，源装置3可以发射具有不同的限定波长(即，相应的限定波长属于不同的光谱和/或波长分布在不同的限定波长周围)的至少两个总光束4。

操纵装置15(具体是相应的波片16，更具体地是半波片)可以布置成拦截每个第一单光束6并且可以配置成改变相应的基本上线性偏振，优选地将它们旋转给定角度，优选地旋转90°。

此外，操纵装置15(具体是相应的波片16，更具体地是半波片)可以布置成不拦截第二单光束6中的任一个单光束，具体地不与第二单光束6相互作用并且不改变相应的基本线性偏振。

应注意，根据这些实施方式，第一单光束6的相应的偏振被旋转给定角度并保持基本上线性。然而，考虑到相应的第二单光束6的偏振保持不变的事实，获得了相应的非线性偏振的总光束4。这是因为每个总光束4中的至少一个单光束6具有的基本上线性偏振的取向与该总光束4中的至少另一个单光束6的取向不同。

应注意，申请人发现，与利用图2和图3的实施方式获得的光束2的颜色均匀性相比，从舞台聚光灯1”发射的场景光束2对观察角度变化时感知到的颜色均匀性的改善似乎较小。然而，结果是非常令人满意的，并且与四分之一波片相比，使用半波片需要较小的成本。

具体参考图5，参考标记1”’表示根据第四实施方式的舞台聚光灯(图5中仅示出了舞台聚光灯1”’的一些细节)。舞台聚光灯1”’与舞台聚光灯1”相似。在下文中，对舞台聚光灯1”’与舞台聚光灯1”之间的区别进行描述，对相同或相似的部分使用相同的参考标记。

具体地，舞台聚光灯1”’与舞台聚光灯1”的区别在于以下事实：操纵装置15包括多个半波片类型的延迟板16。

此外，源装置3(具体是每组源7)可以包括用于每个波长的至少两个光源5；即至少两个光源5发射具有基本上相同波长的相应的单光束6。

此外，每个波片16可以仅与每组源7中的相应的光源5的一部分相关联。

此外，每个波片16可以布置成拦截具有特定限定波长的至少一个单光束6，并且具体地布置成不拦截具有相同的特定限定波长的至少另一个单光束6。

在具体示出的情况下，具有特定限定波长的每个总光束4由两个单光束6产生，每个单光束由相应的光源5发射。然而，相应的波片16拦截两个单光束6中的一个单光束，而另一个单光束未被拦截。因此，利用相应的线性偏振的不同取向来获得由两个单光束6形成的相应的总光束4；即，相应的总光束4变成非线性偏振的。

具体地，每个波片16可以介于相应的一个或多个光源5与相应的反射镜8或9之间。

最后，显而易见的是，可以对本文中描述和示出的聚光灯1、1’、1”和1”’进行改变和变型，这些改变和变型不背离由权利要求限定的保护范围。