舞台灯具技术领域
本发明涉及一种舞台灯具。更具体地，本发明涉及一种多源舞台灯具。
背景技术
已知多源舞台灯具包括：壳体，该壳体具有第一封闭端和设置有大体
圆形截面的投射开口的第二端；多个光源，多个光源均匀分布在壳体的内
部，并且配置成发射各自的光束；以及多个透镜，多个透镜的每一个均配
置成改变限定各个光源的光束的光线的方向。
透镜通常成形并布置成以便限定光束的具有确定光束发射轮廓的发
光区。
发光区是由每个单独透镜的发光区的总和限定的，而发光轮廓是由外
围透镜限定的，外围透镜大体限定发光区的轮廓形状。
已知类型的舞台灯具的透镜通常是六边形或圆形的并且由框架支撑。
六边形透镜的使用大致具有两个缺点。第一个缺点是由于效率方面的
损失，因为六边形透镜彼此相邻的排列所限定的发光区比由壳体的圆形截
面投射开口限定的有效表面小。实际上，有效表面的一大部分由支撑框架
占用。
这种类型的解决方案通常所限定的发光区等于由壳体的圆形投射开
口限定的有效发光区的79％。
第二，尽管舞台灯具具有大体圆形的投射开口，但是通过从前方观看
舞台灯具，并且在与舞台灯具相距指定距离处，观察者感觉到具有六边形
形状的发光轮廓的光束。
圆形透镜的使用决定了舞台灯具效率的进一步降低。在使用圆形透镜
时，一个透镜与另一个透镜之间的活动空间大于使用六边形透镜的解决方
案中的活动空间。
此外，通过从前方观看舞台灯具，即使在与舞台灯具相距指定距离处，
观察者也能感觉到一组相对于彼此分开的发射点。
已知的解决方案需要使用由框架支撑的圆形透镜，该圆形透镜对光辐
射是透过的。这种解决方案解决了与一组明显发光点的感知有关的问题。
然而，还存在与舞台灯具的效率和与由投射开口限定的有效表面的不充分
利用有关的问题。实际上，透明框架不利于增加发光区，因为从光学角度
看该框架实质上不起作用并且是不可控制的。透明框架不能改变光束光线
的倾斜度。在这种情况下，发光区与仅具有圆形透镜并且框架不是由透光
材料制成的解决方案中的发光区大体相同。
发明内容
因此，制造没有以上说明的现有技术的缺点的舞台灯具是本发明的目
标；具体地，制造能够优化舞台灯具的效率并且能够尽可能多地利用由投
射开口限定的有效表面的舞台灯具是本发明的目标。
根据这些目标，本发明涉及一种舞台灯具，该舞台灯具包括：
多个光源，多个光源构造成沿着各自的光轴发射相应的光束；多个光
学元件，多个光学元件的每一个均配置成改变相应的光源的光束的光线方
向；每一个光学元件均设置有具有各自发光区的发射面；光学元件成形并
布置为彼此相邻，以便限定光束的具有发光轮廓的总发光区；多个光学元
件包括至少两个光学元件，至少两个光学元件的发射面具有的形状彼此不
同。
根据至少两个光学元件具有不同形状的事实，可以最好地利用由壳体
的投射开口限定的通常是圆形的有效表面，并且可以增大由多个光学元件
的发光区的总和限定的发光区。
这保证了舞台灯具的效率相对于现有技术的增加。
实际上，根据本发明的舞台灯具的性能比全部光学元件具有相同形状
(圆形或六边形等)的现有技术的舞台灯具更好。
具体地，使用相等的投射开口的直径和使用相等数量的光学元件，根
据本发明的舞台灯具的亮度比使用圆形透镜的解决方案中舞台灯具的亮
度大30％，并且比使用六边形透镜的解决方案中舞台灯具的亮度大22％。
特别地，对于根据本发明的具有三十七个光源和具有335mm直径的
投射开口的舞台灯具，亮度约为20155Lux。对于具有相同数量光源和具
有相同直径的投射开口的舞台灯具，亮度约为17897Lux，当具有圆形透
镜时亮度约为14214Lux。
根据本发明的优选实施方式，多个光学元件包括彼此相邻地布置的光
学元件的外围组件，以限定发光区的轮廓。
以这种方式，发光区的轮廓由光学元件的外围组件限定，并且发光区
的轮廓可通过改变外围组件的光学元件的形状而简单修改。
根据本发明的优选实施方式，外围组件的光学元件成形为以便限定接
近周边的发光区的轮廓。以这种方式，通过从前方观看舞台灯具，观察者
感知到具有大体圆形轮廓的发光区。此外，轮廓是圆形的事实允许最佳地
利用由通常是圆形的壳体的投射开口限定的有效表面。
根据本发明的优选实施方式，外围组件的光学元件成形为以便限定内
切于周边中的发光区的多边形的轮廓。以这种方式，通过从前方观看舞台
灯具，观察者主要在与舞台灯具相距指定距离处感知到具有接近圆形轮廓
的发光区。此外，轮廓内切于周边的事实允许最佳地利用由通常是圆形的
壳体的投射开口限定的有效表面。
根据本发明的优选实施方式，外围组件的光学元件设置有至少一个弯
曲侧面，以便限定发光区的圆形轮廓。外围组件的光学元件的特定形状允
许获得通常不能由正常使用的光学元件(六边形透镜或圆形透镜)获得的
轮廓。
根据本发明的优选实施方式，光源均匀分布在发光轮廓内。以这种方
式，通过多个光源和通过多个光学元件发射的总光束是均匀的，并且不包
括不同亮度的区域。
根据本发明的优选实施方式，多个光学元件包括沿着第一路径彼此相
邻地布置的光学元件的至少一个第一组件和沿着第二路径彼此相邻地布
置的光学元件的至少一个第二组件；第一组件的至少一个光学元件的发射
面具有的形状相对于第二组件的光学元件的发射面形状不同。
以这种方式，在可能时，通过试图使用相等的光学元件组件，能最佳
地利用有效表面并且同时能最小化光学元件的制造成本。
根据本发明的优选实施方式，第一路径是圆形的，并且第二路径是圆
形的，与第一路径同心的并在第一路径内部。以这种方式，简化了光学元
件的配置和定位。此外，根据这方面，在可能时，通过试图沿着圆形路径
使用相等光学元件的组件可最佳地利用有效表面，并且同时可最小化光学
元件的制造成本。根据本发明的优选实施方式，多个光学元件的光学元件
具有多边形形状的发射面。
根据本发明的优选实施方式，多个光学元件包括至少透镜和/或透镜
组件和/或准直器和/或反射器。
根据本发明的优选实施方式，根据本发明的舞台灯具包括：壳体，具
有第一封闭端和设置有大体圆形或椭圆形截面的投射开口的第二端，投射
开口限定投射区；多个光源，多个光源布置在壳体的内部。
根据本发明的优选实施方式，光束的发光区大于或等于投射区的
75％，优选地，大于或等于投射区的85％，更优选地，大于或等于投射区
的95％。
附图说明
参考附图中的图示，本发明的更多特征和优点在下面的非限制性实施
方式的描述中将变得显而易见，附图中：
-图1是根据本发明的舞台灯具的立体图，为了清楚起见去除了一些部件；
-图2是图1中的舞台灯具的细节的概略分解图，为了清楚起见去除了一
些部件；
-图3是图1中的舞台灯具的第二个细节的概略前视图，为了清楚起见去
除一些部件。
具体实施方式
在图1中，参考标号1表示舞台灯具，该舞台灯具包括壳体2、构造
成支撑并致动壳体2的支撑装置3、多个光源4(在图2和3中更清楚地
示出)以及多个光学元件5。
壳体2沿着纵向轴线A延伸并具有第一封闭端7和第二端8，第二端
沿着轴线A与第一封闭端7相背对并设置有投射开口9。在本文中描述和
示出的非限制性实例中，投射开口9具有大体圆形的截面并且限定圆形形
状的投射区AP。
在变型(未示出)中，投射开口9具有椭圆形形状而不是圆形形状。
支撑装置3构造成允许壳体2绕两个正交轴线旋转，两个正交轴线通
常命名为PAN轴线和TILT轴线。具体地，支撑装置3包括底座11，叉形
件12以绕PAN轴线旋转的方式与底座耦接。叉形件12以绕TILT轴旋转
的方式支撑壳体2。
支撑装置3的致动通过控制装置(在附图中未示出)来控制。可远程
管理并且优选地通过DMX通信协议管理控制装置。
多个光源4布置在壳体2的内部。
参考图2，光源4配置成沿着各自的光轴O1、O2、O3、O4、...、On
(为了简化起见没有显示所有轴)发射相应的光束。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，有三十七个光源4并且光轴
O1、O2、O3、O4、...、On平行于舞台灯具的轴线A。
实际上，多个光源4由支撑板14支撑，支撑板耦接至框架(未在附
图中示出)，框架与壳体2整体形成，并且与壳体2的轴线A正交布置。
详细地，光源4集成在一个或多个由支撑板14通过耦接系统16支撑
的电子板(electronicboard，电路板)15(在图2中概略示出)。
优选地，如果需要，耦接系统16配置成以便允许解耦(uncouple)
电子板15，在电子板中的光源4由支撑板14整体形成(例如，以替换一
个或多个光源)。
优选地，耦接系统16包括螺纹件，螺纹件构造成将安装有光源4的
电子板固定至支撑板14。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，光源4限定为LED(发光
二极管)。
优选地，在根据本发明的舞台灯具中使用的LED是RGBW类型的
LED。
优选地，光源4沿着支撑板14均匀分布，以便产生多个均匀分布的
光束。
光学元件5沿着壳体2的轴线A布置在光源4的下游，并且由耦接
至壳体2的第二端8附近的框架18支撑。
每个光学元件5布置成以便拦截(intercept)相应的光源4的光束。
在下文中，表述“光学元件5”表示配置成改变射入(hit)该光学元
件的光束的光线方向的光学装置。
例如，多个光学元件5可包括透镜和/或透镜组件和/或准直器和/或反
射器和/或棱镜元件。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，每个光学元件5限定为透
镜，优选地，限定为平面凸透镜。
在变型(未示出)中，每个光学元件5限定为菲涅耳(Fresnel)类型
的透镜。
表述“光学元件”实质上表示从光学角度能够确定射入该光学元件的
表面的光线的倾斜度变化的有效元件。
每个光学元件5包括：输入面(未在附图中示出)，该输入面面向相
应的光源4；和发射面6，发射面与输入面相背对并且发射面的特点在于
它自身的发光区Al、A2、A3能够发射光线，在光线本身穿过光学元件5
期间改变光线倾斜度。
在本文中描述和示出的非限制性案例中，光学元件5的发光区与光学
元件5本身的发射面6的延伸一致，该发光区本身成为透镜的发光表面。
每个透镜5均设置有工作光轴OL1、OL2、OL3、...、OLn。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，具有三十七个透镜5，并且
工作光轴OL1、OL2、OL3、OL4、...、OLn平行于舞台灯具的轴线A。
因此，对光线透过的表面不能认为是光学元件，由于该表面不能修改
射入它的光线的方向。
参考图3，光学元件5成形并布置为彼此相邻，以便限定光束的总发
光区AE，总发光区具有由透镜的外围组件16限定的发光轮廓PE。
因此，总发光区AE限定为每个光学元件5的发光区Al、A2、A3、...、
An的总和。
多个光学元件5包括至少两个光学元件5，至少两个光学元件具有相
对于彼此形状不同的各自的发射面板6。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，多个光学元件5包括具有多
边形形状的发射面6的光学元件5。具体地，多个光学元件5包括具有六
边形形状的发射面6的一个光学元件5、具有多边形形状的发射面6的二
十四个光学元件5以及具有四边形形状的发射面6的十二个光学元件。
应理解的是，多个光学元件5也可包括具有其他形状的发射面6的光
学元件5。
光学元件5的形状大体限定成使得彼此相邻地布置，光学元件5限定
总发光区AE，总发光区尽可能接近由投射开口9限定的投射区AP。
具体地，光学元件5的发射面6的形状限定成使得一旦彼此相邻地布
置，光学元件5就限定光束的总发光区AE，该总发光区大于或等于投射
区AP的80％，优选地，大于或等于投射区AP的85％，优选地，大于或
等于投射区AP的95％。
多个光学元件5包括沿着第一圆形路径P1彼此相邻地布置的光学元
件5的至少一个第一组件20和沿着第二圆形路径P2彼此相邻地布置的光
学元件5的至少一个第二组件21，第二圆形路径与第一圆形路径P1同心
并位于第一路径P1内部。第一组件20的至少一个光学元件5的发射面6
的形状不同于第二组件21的至少一个光学元件5的发射面6的形状。
框架18根据优选的布置成形为以便支撑彼此相邻的光学元件5。优
选地，框架18制造成以便使存在于一个光学元件5与下一个光学元件之
间的非发光区最小化。优选地，框架18包括两个凸缘(未在附图中示出)，
这两个凸缘具有能互相耦接的大体相同的框架。光学元件5布置在凸缘之
间。以这种方式，光学元件5保持在两个耦接凸缘之间。这允许避免使用
需要穿透或处理光学元件5的耦接装置。
在变型(未示出)中，光学元件5制成为一个整体。以这种方式，框
架18将仅耦接在外围组件16的光学元件5处，从而使非发光区最小化并
增加总发光区AE的延伸。
参考图2，多个光源4的至少一个光源4和多个光学元件5的相应的
光学元件5能相对于彼此沿着横向于光源4的光轴O1、O2、O3、...、On
的方向移动，并且优选地，也可沿着平行于光源4的光轴O1、O2、O3、...、
On的方向移动。
在光源4与相应的光学元件5之间沿着横向于光轴O1、O2、O3、...、
On的方向的相对运动确定由光源组件-光学元件发射的光束的主方向的变
化。其中在下文中的表述“主方向”表示由位于光学元件5处的发射表面
的重心(centerofgravity)与由光束照射的距离光学元件5大于5米的距
离处的表面的重心的连结(union)定义的方向。
此外，光源4与相应的光学元件5之间沿着光轴O1、O2、O3、...、
On的相对运动确定光束的宽度的变化，光束的宽度表示表示光束本身的
张开角。以这种方式，光源4与相应的光学元件5之间沿着光轴O1、O2、
O3、...、On的相对运动确定变焦效果(zoomeffect)。在本文中描述和示
出的非限制性实例中，变焦效果提供了光束的张开角的宽度的变化，从最
小4°(在该配置中，由光学元件投射的光束彼此清楚地区分)至最大60°
(在该配置中，由单个光学元件投射的所有光束被叠加以形成单个光束)。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，光源4与光学元件5之间的
相对位移决定光源4的光轴O1、O2、O3、...、On与光学元件5的光轴
O1、O2、O3、...、On之间的未对齐(misalignment)。这决定光束的主方
向的变化。
在文中描述和示出的非限制性实例中，多个光源由支撑板14支撑，
并且优选地，沿着第一平面分布，而多个光学元件5由框架18支撑，并
且优选地，沿着第二平面分布。
多个光源4和多个光学元件5相对于彼此在平行平面内旋转。
优选地，框架18通过致动装置(为了简化起见未在附图中示出)相
对于支撑板14可旋转。
在本文中描述和示出的非限制性实例中，框架18能执行完整的360°
旋转。优选地，框架18可双向旋转。更优选地，框架18可变速旋转。
框架18的致动装置的激活由控制装置(未示出)控制。如先前提到
的，也可优选地通过DMX通信协议远程管理控制装置。
由致动装置控制的致动允许调节多个光学元件的旋转度数、旋转速度
和旋转方向。以这种方式，能获得多种不同的舞台效果。
在文中描述和示出的非限制性实例中，每个光源4进一步耦接至相应
的混合器设备24。混合器设备24配置成收集由相应的光源4发射的光束
并且适当混合光束以便产生混合的和集中的光束。
具体地，混合器设备24具有细长的棱柱形状并且沿着它耦接的光源
的光束的光轴O1、O2、...、On延伸。
在没有背离所附权利要求的保护范围的情况下，可对本文中描述的舞
台灯具做改变和变型是显而易见的。