專利名稱：舞臺燈裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種舞臺燈裝置，且特別是關于一種可提供高變焦比的舞臺燈裝置。
背景技術：
舞臺燈讓不同的特征圖案和顏色投射到一個舞臺上，可產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，其構造很簡單，基本上由一物鏡和一可調焦的透鏡組成，只能簡單的調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，投影鏡頭的結構會變復雜，而且鏡片數就增加許多。如果再要求提高變焦比(Zoom ratio)，鏡頭設計會增加變焦鏡群數或是加入特殊的效果鏡來達成高變焦比。然而舞臺燈的鏡組體積較大，鏡片數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，許多的元件可以達到非常復雜的效果，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置有圖案片的圓盤(G0B0 wheel)，然后利用一些鏡片調焦，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)以及調焦透鏡組來達到多焦點的效果。

發(fā)明內容
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)明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為達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，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形成至少二個焦平面。至少一光變元件設置在照明光束的光學路徑上，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換為一影像光束，投影鏡頭配置于第二透鏡群與放大側之間，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焦透鏡群，可沿著舞臺燈裝置的光軸移動，以調整經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焦透鏡群可移動，以調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，二群鏡組的結構簡單，可精簡舞臺燈裝置的設計，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本發(fā)明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。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，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，以調整經由投影鏡頭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，并且可藉由轉動將不同的圖案片(G0B0)210置換于照明光束的照射范圍內，以將照明光束轉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。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),進而產生變焦(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，甚至于可藉由調整二透鏡群120、130的相對位置及轉動多個光變元件200，來產生多種的投影變化。為了簡化舞臺燈裝置的設計及降低成本，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可分別由不同數目的透鏡來組成。此外，根據本實施例所設計的光學架構，可得舞臺燈裝置的變焦比大于3的光學條件。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包括一調焦透鏡群350，其配置于第二透鏡群330與放大側之間，調焦透鏡群350可沿著舞臺燈裝置的光軸OA移動，用于調整經由投影鏡頭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生至少二焦平面，藉由移動二透鏡群的相對位置來達到變焦的功能，再配合投影鏡頭的調焦透鏡群，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，由于二透鏡群結構簡單，所需的鏡片數較少，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。另外本發(fā)明的任一實施例或權利要求不須達成本發(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)明的權利范圍。此外，本說明書或權利要求書中提及的“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:調焦透鏡群FP1、FP2、FP1’、FP2’:焦平面OA:光軸
權利要求
1.一種舞臺燈裝置，包括: 一投影光源，配置于一縮小側，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，設置在該照明光束的光學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之間，用于投射該影像光束。
2.如權利要求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置于該投影鏡頭與該第二透鏡群之間。
3.如權利要求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置于該投影光源與該第一透鏡群之間。
4.如權利要求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，以調整該至少二個焦平面的位置。
6.如權利要求5所述的舞臺燈裝置，其中該投影鏡頭還包括一調焦透鏡群，可沿著該光軸移動，以調整該投影鏡頭所投射的該影像光束的成像位置。
7.如權利要求6所述的舞臺燈裝置，其中該調焦透鏡群可移動，以調整該至少二個焦平面的位置。
8.如權利要求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，并提供照明光束。第一透鏡群配置于投影光源與放大側之間，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換為影像光束，投影鏡頭配置于第二透鏡群與放大側之間，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