均用于照明设备、能够产生照明效果的光学设备和包括这种光学设备的模块的制作方法

均用于照明设备、能够产生照明效果的光学设备和包括这种光学设备的模块
1.本发明涉及一种用于照明设备、能够产生照明效果的光学设备。本发明的领域更具体地是场景照明领域，尤其是在建筑领域和娱乐领域，例如在迪斯科舞厅、音乐会礼堂、游行、戏剧制作、现场表演、舞蹈、公共和私人活动、电视广播等。
2.文献fr-a-3 006 454中描述了此类照明设备，其包括：至少一个光源，其被设置为发射光束；光学设备，其被设置为从中心区域在包含在顶点位于中心区域中的光锥内的几个可能的方向上发送每条光束，使得每条光束在其光锥、优选封闭空间(其包含被设置为扩散来自每条光束的光的悬浮元件)中传播；以及反射系统，其被设置为接收在每条光束的光锥或光平面中传播的每条光束，并在空间中(优选地在上述可选的封闭空间中)反射接收到的每条光束，所述反射系统优选地被设置为在多个位置之间移动，使得位置的变化改变了由反射系统反射的光束的路径。这种照明设备允许将光束转换成光表面。
3.每个源优选地包括激光器或电致发光二极管或任何其他合适的光源。关于光学设备，其包括围绕轴线可旋转地安装在照明设备的中心区域中的反射表面。
4.该反射表面优选地被设置为反射每条光束，使得在被反射表面反射之后，每条光束在其光锥中在优选地取决于反射表面围绕其轴线的角位置的方向上传播。
5.光学设备因此包括反射表面以及用于该反射表面的支撑件以及设置为控制反射表面围绕其轴线的旋转的控制单元。
6.超过光学设备绕其轴线的旋转速度ω，视网膜暂留将使观众感觉到光表面的形状将根据每个光源发射其光束的时刻而变化；最初包含在该光束的光锥中的光表面的形状通过反射系统上的反射而改变，该反射系统输出该光束，从而在该光束的光锥之外输出该“光表面”。在这种情况下，光学系统将每条光束沿其在封闭空间内的光锥转换为第一“光表面”部分，然后在被反射系统反射之后，该光表面在封闭空间内被部署在该光束的光锥之外的第二部分中。
7.在根据现有技术的照明设备中使用的光学设备包括安装在支撑件上的反射表面，该支撑件以能够被旋转驱动的方式安装在马达上。这种支撑件尤其包括盘，该盘在其面之一上具有圆形壁，该圆形壁以突出并限定套筒的方式设置，该套筒的中心纵向轴线与盘的中心轴线合并，与通过马达旋转驱动支撑件的轴线同轴。
8.反射表面以粘结的方式安装在套筒中，该反射表面由反射镜构成，并(例如相对于盘)具有大约45
°
的倾角，由表面反射的光束穿过设置在套筒的圆形壁上的开口或孔。
9.制造这种设备包括粘结和(尤其是反射镜的角度的)调整步骤，这些步骤是必要的，但会导致高成本。此外，保持可重复性的公差是能够制造这种复杂工件以便确保制造成功的关键因素。
10.然而，已经观察到，当使用这样的光学设备时，面临与驱动反射表面的支撑件旋转相关联的问题。事实上，在该光学设备的组装期间，由于公差和制造不准确以及尽管经过测量的粘合剂的应用，都会产生问题，这些问题尤其是导致由此形成的部件失去平衡，从而导致在设备被旋转驱动时不平衡。
11.为了使重量正确地围绕旋转轴线a分布从而避免设备d被旋转驱动时的不平衡，能够通过在套筒中设置互补孔口来校正光学设备。然而，仍然需要对每个支撑件进行重新调整以便能够对其进行重新平衡，这需要时间并且延长了包括这种光学设备的照明设备的制造时间。对工件进行重新调整不是可重复的操作类型，这使得制造变得复杂。此外，一些支撑件无法被重新平衡，即使通过对工件进行重新调整也无法被重新平衡，这会造成工件浪费，从而导致时间损失和成本增加。
12.为了克服这些缺点，根据本发明的第一方面；本发明的目的是提出一种包括反射光学部件的光学设备，其安装不再需要粘合剂并且一旦组装完成，就能够使其平衡，不再需要为了重新平衡而进行任何重新调整。
13.根据本发明的第二方面，本发明涉及一种模块，该模块包括光学设备、尤其是根据本发明的光学设备，其旨在容易地安装在照明设备中以产生照明效果。
14.根据第三方面，本发明涉及一种用于产生场景照明效果的照明设备，该照明设备包括根据本发明的光学设备或光学模块。
15.为此，本发明涉及一种光学设备，其包括反射光学部件和安装在旋转驱动马达上的支撑件，支撑件包括与旋转驱动轴线同轴的至少一个套筒，套筒的一个端部限定入口孔口并且在该套筒的壁中包括限定出口孔口的开口，反射光学部件被安置在该套筒中，使得经由入口孔口进入的光束被反射光学部件反射以经由出口孔口离开，其特征在于，反射光学部件通过与所述套筒的壁的形状配合来安装并保持在套筒中。
16.因此有利地，紧固反射光学部件以纯机械方式进行，而无需粘合剂，光学部件与支撑件套筒之间的这种形状配合或正(positive)接合确保随着时间的推移可靠的精确安装。
17.根据一个实施例，支撑件包括盘，套筒与盘一件式地从该盘的一面向上突出，套筒由在盘的面上突出并限定具有圆形横截面的套筒的圆形壁构成。
18.根据一个变型实施例，支撑件包括盘，套筒从该盘的一面向上突出，套筒通过与设置在盘上的紧固单元互补的紧固单元来紧固在盘上。
19.因此，优选地，支撑件盘能够具有大于套筒的外径的直径。
20.在另一实施例中，还能够设想支撑件的盘具有等于套筒外径的直径，然后支撑件由在一端由盘封闭的套筒构成。
21.盘尤其能够使支撑件紧固在旋转驱动马达上。因此，马达紧固在盘的一面上，而套筒以在另一面上突出的方式设置。入口孔口是套筒的突出端部。作为一个变型，盘可以具有面向套筒的形成入口孔口的孔口，并且在这种情况下，马达具有用于光束的通路。
22.根据本发明的光学设备的第一实施例，套筒包括设置在其壁中的至少一个开口，反射光学部件被安置在所述至少一个开口中并保持接合在套筒中，该设备还包括将反射光学部件保持在支撑件中的构件，该构件沿套筒延伸以覆盖在其中布置有光学部件的至少一个开口，保持构件和支撑件分别包括互补的紧固单元。
23.因此，非常有利地，安装反射光学部件仅通过将所述部件通过正接合安装在设置在套筒中的开口中来执行，其中该反射光学部件仅通过安装保持构件来保持，该保持构件本身紧固在支撑件上，从而纯粹通过机械单元提供反射光学部件的锁止安装。
24.有利地，一个或多个开口具有与反射光学部件的形状和尺寸互补的形状和尺寸，以便既能够将该反射光学部件穿过开口插入到套筒中，又能够将该反射光学部件准确就位
地保持在套筒中，因为开口和反射光学部件的互补尺寸，防止了部件在除插入方向外的方向上的任何移动。因此，有利地，反射光学部件在套筒中的精确定位是以机械的方式获得的。反射光学部件有利地以准确和可靠的方式安置并保持在光学设备的套筒中，以便反射经由设备的入口孔口进入的光束并且经由光学设备的出口孔口返回该光束，保持构件锁止该安装。
25.因此，根据本发明的光学设备提出了用于安装反射光学部件的简化方式，不再需要将所述部件(诸如，像反射镜的反射表面)粘结在套筒中，例如在套筒中添加的特定支撑件上以容纳该反射表面，而粘结将导致设备平衡受到干扰，并且需要(例如通过去除材料)对支撑件进行重新调整。
26.有利地，通过形状配合将反射光学部件插入和保持在一个或多个支撑件开口中来安装反射光学部件，该形状配合使得能够精确组装和定位该反射光学部件，保持构件锁止该组件。反射光学部件选自诸如反射表面之类的反射光学部件，像能够是平面、凹面或凸面的反射镜。该反射光学部件也能够由反射衍射光栅或者甚至是反射扩散器构成，其中该反射衍射光栅是能够将一条光束分成多条光束的元件网络(诸如条纹、反射线)。反射光学部件也指偏光板类型的部分反射光学部件。
27.优选地，套筒包括在直径上相对且相同的两个开口，反射光学部件被安置在这两个开口中，以便在套筒中在这两个开口之间延伸，然后，保持构件被设置为覆盖两个开口并防止保持在开口中的反射光学部件的抽出。
28.有利地，当反射光学部件是反射表面(诸如平面反射镜)时，开口是在套筒中设置为彼此相同且在直径上相对的两个槽，被所述反射镜反射的光束的出口开口被设置为与槽之间相对应。槽的形状适合于使得平面反射镜能够插入到套筒中，该反射光学部件在套筒中在两个槽之间延伸，其中通过形状和尺寸的配合以及部件的厚度与槽的宽度的互补使该反射光学部件被保持。
29.优选地，保持构件由保持套筒构成，所述保持套筒能够插在支撑件的套筒上，以便抵靠着所述套筒延伸并覆盖支撑件套筒的容纳反射光学部件的两个开口。保持套筒还包括设置在其圆形壁中的孔口，以便与支撑件套筒的出口开口相对应地设置，从而使得反射光学部件能够保持在支撑件中，同时使得光束能够进入光学设备并通过反射光学部件反射而使该光束再次离开。
30.优选地，保持构件和支撑件的紧固单元由螺纹单元构成，从保持构件相对于支撑件套筒的定位和锁止本身的角度来看，该螺纹单元使得能够牢固地安装该保持构件和该支撑件二者。
31.作为一种变型，能够将互补的紧固单元设置成由夹持单元(诸如夹持紧固件)或者甚至是卡口式紧固系统构成。
32.光学设备还包括马达，支撑件使用接合在设置在支撑件盘中的紧固孔口中的紧固单元(诸如螺钉)安装在该马达上，以便能够被旋转驱动。该马达被设置在盘的与套筒所在的面相对从而与套筒的形成光学设备入口的开口端部相对的面上。有利地，马达因此能够具有不需要光束通路的简单结构。
33.然而，作为一种变型，马达可以具有用于光束的通路，而盘具有在套筒中形成朝向反射光学部件的入口孔口的孔口。
34.根据本发明的一个优选实施例，保持构件在其套筒的一个端部处具有凸缘，该凸缘旨在一旦保持构件被安装好就抵靠在支撑件的套筒周围延伸的盘。为此，盘优选地具有凹口，所述保持构件的凸缘被安置在该凹口中。因此，获得了一种光学设备，该光学设备安装在马达上，并且能够被高速旋转驱动而不会生成过多的噪声，从而几乎没有声学干扰。事实上，光学设备因此能够具有没有任何锋利边缘的连续表面，这使得能够避免在设备旋转期间的空气动力学干扰，该空气动力学干扰会生成过多和不期望的噪声。
35.因此，根据本发明的光学设备包括：支撑件，其能够通过设置在套筒中的开口(诸如槽)来容纳反射光学部件(诸如，像平面反射镜的反射表面)，该开口(诸如槽)根据所选角度定向布置足够准确、无需后续调节；保持构件，其能够将反射光学部件“封闭”并保持在支撑件套筒中，而无需借助粘合剂；以及马达，其能够驱动支撑件旋转。
36.优选地，槽的倾角能够准确地限定反射表面的倾角。因此，如果反射表面具有45
°
的倾角，则在设备旋转期间，出口处的光束产生平面光表面，如果反射面的倾角不同于45
°
，则出口处的光束产生呈锥形形式的光表面。
37.根据一个有利实施例，光学设备也被制造成在该光学设备被旋转驱动时是平衡的，构成该设备的部分经过了材料去除，从而能够实现这种平衡。
38.优选地，支撑件套筒因此具有面向光束出口孔口的孔口。
39.根据构成设备的材料来确定要提供的不同孔口或材料去除以使设备平衡。
40.根据产生的源光束的大小来设置光束的入口孔口和出口孔口的尺寸。
41.有利地，如果需要，保持构件也经过材料去除，以使由此构成的光学设备平衡。这些材料去除能够通过设置在构成所述保持构件的套筒的壁中的凹部来产生。
42.作为该实施例的一个变型，套筒包括设置在其壁中的至少一个开口，反射光学部件被安置在该开口中并且在不安装任何保持构件的情况下，通过压配合(engagement
à
force)保持接合在套筒中。优选地，套筒包括相同且在直径上相对的两个开口，反射光学部件通过压配合安置在这两个开口中，以便在套筒中在这两个开口之间延伸。有利地，当反射光学部件是反射表面(诸如平面反射镜)时，开口是在套筒中设置为彼此相同且在直径上相对的两个槽，被所述反射镜反射的光束的出口开口被设置为与槽之间相对应，光学元件被压配合在这两个槽中。
43.根据根据本发明的光学设备的第二实施例，反射光学部件以包覆成型(surmoul
é
)在套筒的壁中的方式安装并保持在套筒中。
44.因此，有利地，形状配合是通过对在套筒中延伸的反射光学部件进行包覆成型来获得的。如上所述的反射光学部件因此被保持从而更准确更可靠地被紧固。
45.由于不存在用于执行组装的粘合剂，构成光学支撑件的这组工件的尺寸能够被容易地设置成使得光学设备保持平衡，而无需对工件进行重新调整，并且以可重复的方式。这些工件能够有利地通过模制塑料材料(诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)，尤其是在参考pbt gf 30下已知的材料，该材料对应于用30％玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯)来制造。该工件的制造因此被简化且可重复，能够获得不需要其他后续调节的自平衡光学设备。
46.因此，根据本发明的设备能够实现不需要重新调整步骤的更短的制造周期，这也有利地允许降低成本。
47.优选地，根据本发明的光学设备在其光束的入口孔口处包括使得光束能够至少部分地传向反射光学部件的封闭元件。
48.有利地，这防止经由光学设备的该开口端部的任何气流进入，该气流然后在经由设置用于反射光束的出口孔口离开时在旋转驱动期间可能产生过度的通风和噪声。
49.允许至少一部分光束、优选地整条光束通过的这种封闭元件优选地呈盘的形式，例如由透明或半透明材料制成，并且在将保持构件安装在支撑件套筒上期间保持就位，保持构件的保持套筒的端部具有突出的径向边缘，该突出的径向边缘形成将盘抵靠着支撑件套筒端部保持的单元，或者替代地，该封闭元件也能够被包覆成型在保持套筒中或者甚至被包覆成型在光学设备的支撑件套筒中。
50.作为一种变型，能够设想，这样的封闭元件是允许源发射的光束通过但能够产生各种效果的透射光学部件(例如能够使光束发散或会聚并因此使出口处光平面的厚度发散或会聚的透镜)。这种光学部件也能够是扩散器，以打破激光束的相干性，从而获得更扩散的光束，或者甚至是衍射光栅，这些衍射光栅是能够将光束分成多条光束的元件网络(诸如条纹、反射线)。
51.光学设备还能够在其用于在反射光学部件上反射之后的光束出口的孔口处包括该出口孔口的封闭元件，该封闭元件使得至少一部分反射光束能够通过，并且例如由透明或半透明材料制成。该封闭元件封闭光束的出口孔口，这使得能够进一步降低在光学设备旋转期间产生的噪声。因此，如上所述，该封闭元件也能够由保持构件保持，或者被包覆成型在该保持构件中或者甚至被包覆成型在光学设备的支撑件套筒中。作为一种变型，能够设想到，这样的封闭元件是允许反射光束通过但能够产生各种效果的透射光学部件(例如能够使光束发散或会聚并因此使出口处光平面的厚度发散或会聚的透镜)。这种透射光学部件也能够是扩散器，以打破激光束的相干性，从而获得更扩散的光束，或者甚至是衍射光栅，这些衍射光栅是能够将光束分成多条光束的元件的网络(诸如条纹、反射线)。
52.因此，当光学设备包括光束的这些入口孔口和出口孔口的封闭元件时，该光学设备的空气动力学得到显著改进，这使得能够有利地降低噪声从而提供有益的声学增益。
53.此外，组件或工件的一部分能够通过模制塑料材料(诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt))来制造，封闭元件能够通过包覆成型集成在保持构件或支撑件套筒中，这进一步简化了制造。
54.尤其是，光学设备因此能够由盘构成，在该盘上添加了套筒，反射光学部件通过包覆成型安装在该套筒中，并且该套筒在其端部具有构成光学设备的入口孔口的封闭元件，以及在开口的水平上具有另一个封闭元件，该另一个封闭元件被设置在该套筒的面向构成光学设备的出口孔口的反射光学部件的壁中，这些封闭元件通过包覆成型安装在套筒中。该套筒还包括与设置在盘上的紧固单元互补的紧固单元(诸如螺纹单元或夹持紧固单元)。
55.如上所述的光学设备能够安装在照明设备中，使得当被旋转驱动时，该光学设备将由设置在照明设备中的光源发射的光束转换成光表面，从而在经由该光学设备的旋转轴线进入光学设备并通过反射光学部件反射后，每条光束在其光锥中在优选地取决于反射光学部件围绕其旋转轴线的角位置的方向上传播。
56.此外，这种光学设备具有在其使用期间易于维护的优点。事实上，由于该光学设备的组装是纯机械的，其能够被轻松地拆卸和重新组装，这能够容易地确保在需要的情况下
对其进行维护和/或对其组成工件进行更换，因为其不同组成工件能够被轻松地拆卸，以在需要的情况下进行维修或替换。此外，根据本发明的光学设备被足够稳固地制造以使得较大直径(例如24mm或甚至更大的直径)的平面反射镜能够用作反射光学部件，以便扫描更大的光束。
57.根据第二方面，本发明的另一个目的是一种模块，该模块包括包括支撑件的一种类型的光学设备，这种类型的光学设备具有反射光学部件和用于驱动支撑件旋转的马达，其特征在于模块包括配备有底部的保护罩，光学设备通过其马达紧固在罩的底部上，其中设备的光束的入口孔口和出口孔口从所述保护罩突出，模块还包括紧固在其内的马达控制单元。
58.因此，本发明还提出了一种由保护罩构成的模块，光学设备和所述光学设备的控制单元紧固在该保护罩中，这能够将它们容易地以一体组件的形式安装在照明设备中，以备使用。
59.优选地，控制单元被设置为控制和操作马达，并且通过该单元将包括反射光学部件的光学设备以恒定或非恒定的旋转速度围绕其轴线旋转驱动。
60.这些控制单元尤其被设置为控制反射光学部件围绕其轴线以大于阈值速度的旋转速度旋转，使得每个相关联的光源仅在反射光学部件达到大于该阈值速度的旋转速度时发射其光束。
61.优选地，光学模块中的光学设备是如上所述的光学设备。
62.优选地，控制单元包括电子卡或印刷电路板(pcb)，该电子卡或印刷电路板通常由支撑件(通常是板)构成，使得能够将一组电子部件保持并电连接在一起以用于生产复杂的电子电路，并且在这种情况下是马达的控制单元。
63.优选地，该卡具有与罩互补的形状并且以远离罩的底部的方式紧固在环绕罩的底部的边缘上。保护罩因此包括马达的控制单元，所述控制单元包括电子卡，该电子卡具有围绕光学设备的马达接合的中心孔口并且紧固在保护罩中，使得一个面以与保护罩的底部间隔开的方式面向保护罩的底部，卡的两个面能够承载用于控制马达和控制和/或供电电缆的部件。光学设备在卡的与保护罩相对的面上突出，使得在卡的所述面与光学设备的支撑件盘之间提供间隙。
64.优选地，控制单元包括用于实时测量光学设备的旋转速度和角位置的单元。
65.这些单元包括由卡承载的第一红外线发射器和第一红外线接收器，以便在支撑表面(诸如支撑件盘的面)的方向上发射红外线辐射。为此，支撑件盘的面、优选地不包括套筒的面包括呈属于圆形轨道的部段的形式的单个反射区域，该反射区域具有非常短的长度，从而能够通过红外线辐射的反射来确定每转一圈光学设备的角参考位置(某原点)和设备的速度以及马达的速度。
66.为了提高该测量的准确性，提供了由卡承载的第二红外线发射器和第二红外线接收器，以便在支撑表面(诸如支撑件盘的面)的方向上发射红外线辐射。盘的面具有交替的反射区域和非反射区域，以便形成与第一圆形轨道同心的第二圆形轨道，从而能够通过红外线辐射的反射来更准确地测量支撑件的旋转速度。
67.因此，在支撑件盘的面上产生了轨道，该轨道包括交替的呈蚀刻槽形式产生的反射区域(被称为光泽区域)和非反射区域(被称为哑光区域)，从而能够将ir光束朝向ir接收
器返回，这使得能够测量盘的旋转速度、反射光学部件的旋转速度以及马达的旋转速度。配备有两个轨道的盘的面优选地是面向卡从而面向由该卡承载的ir发射器-接收器的红外线辐射的面。
68.有利地，因此获得了比现有光学设备更准确的关于旋转速度的信息项。然后能够与该速度相关地以更高的精度控制光源，这使得在系统出口处的照明效果具有完美的稳定性。
69.因此，用于测量旋转速度和角位置的这些单元每转一圈在一个轨道上拾取ir光通量，这能够在光片中具有原点，并且在另一个轨道上，只要有反射区域，就可以拾取一次光通量。
70.所执行的测量由控制单元处理，以便尤其管理光学设备的旋转速度。
71.根据本发明的模块使得能够以使得光束不颤动的这种准确度来驱动反射光学部件旋转。
72.因此，光学设备也从敞开的保护罩突出。包围电子卡和光学设备的保护罩构成了模块，该模块尤其能够安装在照明设备(诸如专利fr-b-3006454中描述的照明设备)中。
73.这种类型的照明设备包括至少部分地由透明壁界定的封闭空间，反射系统被设置在该封闭空间中以接收源自光学设备、在锥形或平面光表面中传播的每条光束。这种反射系统被设置为在多个位置之间移动，使得反射系统的位置变化改变了由反射系统反射的光束的路径。
74.照明设备还能够包括注入器，该注入器被设置为将悬浮元素注入到封闭空间中，悬浮元素被设置为扩散每条光束的光。悬浮元素包括例如烟雾、液滴(例如水滴)或气雾剂。
75.设置在模块中的控制单元也被设置为链接到照明设备的操作单元(诸如印刷电路)，该操作单元能够与以下部分连接在一起的：光源、注入器、光学设备的旋转驱动电机、用于测量光学设备、系统或反射器系统的旋转和角位置的单元的红外线发射器/接收器。
76.根据本发明的一个实施例，保护罩包括将所述模块紧固在照明设备中的单元，该单元在一个端部处紧固在保护罩中，并且在其相对端部处紧固在照明设备的元件上并且保持所述保护罩与所述元件之间的间隙，光学设备在该间隙中突出，这些紧固单元是这样的：由透明材料制成的支腿、由透明材料制成的形成透明环的横向壁。
77.根据本发明的一个特别有利的实施例，模块还包括紧固基座部分，该紧固基座部分链接到包含光学设备的保护罩。这是仅通过将其放置到位而能够容易地安装在照明设备内的模块，该模块包含实现期望的视觉效果所需的所有元件。
78.此外，在需要的情况下，在模块上执行任务也很容易，因为该模块能够被轻易地拆卸和重新组装，并且不同组成元件能够被轻易地拆卸以在需要的情况下进行维修或更换。
79.有利地，紧固模块的基座部分包括中心井，该中心井使得光束能够传向位于紧固基座部分之上的光学设备，设置有连接单元，该连接单元在保护罩与紧固基座部分之间延伸并且保持所述保护罩与紧固基座部分之间的间隙，光学设备在该间隙中突出。
80.这些连接单元优选地由在一个端部处固定在保护罩中而在另一个端部处固定在紧固基座部分的支腿构成。代替这些支腿，能够设想，在模块的基座部分与光学模块的上部光学部分之间安装由透明材料制成的横向壁作为连接单元，该横向壁形成在模块的光学部分与模块的基座部分之间延伸透明环。还能够设想支腿由透明塑料材料制成。
81.根据本发明的第三方面，本发明还涉及一种用于产生照明效果的照明设备，该照明设备包括：设置为发射光束的至少一个源；光学设备，其被设置为从中心区域在包含在顶点位于中心区域的光锥内的几个可能的方向上发送每条光束，使得每条光束在其光锥中传播；以及反射系统，其被设置为接收在每条光束的光锥中传播的每条光束并在空间中反射所接收到的每条光束，所述反射系统被设置为在多个位置之间移动，使得位置的变化改变了由反射系统反射的光束的路径，其中光学设备是根据本发明的光学设备或包括根据本发明的模块。
82.通过阅读实施例的详细描述，本发明的其他优点和特征将显现，其中实施方案和实施例绝不是限制性的，并从以下附图中可以看出，其中附图代表：
83.[图1]根据本发明的一个实施例的光学设备的第一元件的俯视立体图；
[0084]
[图2]根据图1的元件的仰视立体图；
[0085]
[图3]根据本发明一个实施例的光学设备的第二元件的俯视立体图；
[0086]
[图4]根据图3的元件的仰视立体图；
[0087]
[图5]根据本发明的光学设备的分解横向仰视立体图；
[0088]
[图6]图5中设备的横截面视图；
[0089]
[图7]根据本发明的模块的横截面视图；
[0090]
[图8]图7中模块的分解立体图；
[0091]
[图9]根据本发明的模块的安全系统的横截面视图；
[0092]
[图10]包括根据本发明的光学模块的照明设备的横截面视图。
[0093]
首先，参照附图，将描述根据本发明的一个实施例的光学设备d，该光学设备旨在用于产生照明效果的照明设备1中。该照明设备1作为示例给出并且在图10中示出。
[0094]
照明设备1在空间e中包括至少一个源s，该源被设置为发射该源s特有的光束f。源s包括激光器或电致发光二极管。设备1还能够包括用于将由源发射的光束f的光学路径叠加并路由到光学设备d的光机械单元(例如二向色立方体)。
[0095]
光学设备d被设置为从中心区域发送每条光束f，更具体地，由(位于该中心区域中的)反射光学部件4在包含在该光束特有的被称为“光平面”的平面内的几个可能的方向上以90
°
进行反射，使得每条光束在其光平面内朝向反射系统r传播。
[0096]
根据本发明的光学设备d因此包括反射光学部件4。在所示的示例中，该反射光学部件4由围绕(优选垂直于每条光束f的光平面的)轴线a可旋转地安装在中心区域中的反射镜构成，该旋转由马达5致动。该反射镜4被设置为反射每条光束f，使得在被反射镜4反射之后，每条光束f在其光平面中在取决于反射镜4围绕旋转轴线a的角位置的方向上传播。
[0097]
光学设备d被设置为使得在反射镜4围绕其轴线a完成一圈旋转并且在该完成的旋转过程中由其光源s发射光束f时，该光束的该方向以360度探索(explore)了中心区域周围(即反射表面4周围或围绕轴线a)的所有方位。
[0098]
如在图6中能够看到，根据本发明的光学设备d包括马达5和支撑件2，该支撑件包括反射光学部件4。
[0099]
支撑件2包括盘21和套筒23。盘21在一面上配备有圆形壁22，该圆形壁从所述面向上突出并限定与盘21的中心轴线同轴的套筒23。在该示例中，盘21的直径大于套筒23的外径。套筒23因此具有限定光学设备的入口e的开口端部以及由盘21封闭的端部。
[0100]
设置为彼此相同并且在直径上相对的两个开口(诸如两个槽24)处于套筒的圆形壁22的水平上。这些槽24通过与反射光学部件4(在此为平面反射镜)的形状配合构成壳体单元。反射镜4因此经由槽24安装在支撑件2中。槽24的形状和尺寸使得槽24的长度允许平面反射镜4的插入，并且这些槽的宽度对应于所述反射镜4的厚度，反射镜4延伸穿过套筒23并以固定的方式保持在槽24中。
[0101]
这些槽24被设置为相同的并且相对于穿过套筒23的纵向正中平面p正交对称。这些槽倾斜成使得安置在槽24之间的反射镜4在套筒23中延伸，以便相对于支撑件2的盘21具有45
°
的倾角。
[0102]
因此，从套筒23的开口端部进入的光束f被以45
°
倾斜的反射镜4以90
°
进行反射(参见图6)，以通过形成被设置在套筒23的壁22中的出口开口25的孔口离开。
[0103]
为了将反射光学部件4保持在支撑件2中，该支撑件包括保持构件3，在所示示例中，该保持构件由保持套筒31构成，该保持套筒的内径对应于支撑件2的套筒23的外径。保持构件3还包括与设置在支撑件2上的紧固单元互补的紧固单元。
[0104]
因此，保持盖3的保持套筒31能够接合在套筒23上并且一旦被安装且紧固在套筒23上，该保持套筒就使安置在套筒23的槽24中从而被固定并保持在其中的反射镜4在平移方面固定不动。
[0105]
保持构件3还包括设置在其圆形壁中的孔口32，当该保持构件紧固在支撑件2上时，该孔口被放置成与由反射镜4反射的光束的出口开口25相对应。
[0106]
当使用这样的光学设备d时，面临与驱动反射表面4的支撑件2旋转相关联的问题。实际上，所期望的是，当设备d被旋转驱动时避免不平衡。为了使重量正确地围绕旋转轴线a分布从而避免在设备d被旋转驱动时的不平衡，能够安排材料去除以便在设备被旋转驱动时确保平衡。
[0107]
因此，为了平衡支撑件2，套筒23具有第二孔口(开口)26，该第二孔被设置在壁22中，与出口孔口25在直径上基本相对。然后，根据用于制造支撑件2的材料的密度，能够在工件的模制期间或例如通过加工工件获得的所述支撑件2的不同位置处(例如以去除材料27的形式在盘的面211上)安排材料去除。
[0108]
根据本发明的一个优选实施例，如图6所示，设置在支撑件2和保持构件3上的紧固单元使得保持构件3能够被旋拧到支撑件2上。
[0109]
因此，套筒31在其待抵靠着盘21安置的端部处具有在其内面上成型的内螺纹33，所述内螺纹被设置为与在套筒23的外面上成型的(优选地在盘21上的套筒23的基座处成型的)外螺纹28接合。
[0110]
根据本发明的光学设备d因此无需使用粘合剂即可组装。为此，能够提供去除材料的支撑件2和保持构件3，该去除材料允许光学设备d在被旋转驱动时保持平衡，不添加粘合剂能够使该工件平衡，而无需随后对其进行重新调整，就像利用粘合剂组装的光学设备的情况一样。
[0111]
尤其是，如在图4中能够看到，保持构件3的套筒31也能够具有设置在其壁中的凹部34，设置在保持套筒31的壁中的这些中空部分34能够使得在该保持套筒安装在套筒23上以构成光学设备时该光学设备在其被旋转驱动时没有不平衡。
[0112]
此外，保持构件3在其套筒31的端部具有径向突出的凸缘37，该凸缘旨在一旦保持
构件3被安装好就抵靠着支撑件2的套筒23周围的盘21。优选地，盘21在套筒23的基座处具有凹槽210，构件3的凸缘37能够被安置在该凹槽中。有利地，如此获得的光学设备d在其安装在马达上时，能够被高速旋转驱动而不会生成过多的噪声。
[0113]
事实上，光学设备d因此能够具有没有任何锋利边缘的连续表面，这使得能够避免在设备d旋转期间的空气动力学干扰，该空气动力学干扰能够产生过多以及不期望的噪声。类似地，凸缘37与套筒31之间的圆角较厚，这使由此形成的组件具有刚性。
[0114]
有利地，使用(例如由透明材料35制成的)封闭元件封闭光学设备d的入口端部，从而使得由源s发射的光束f(诸如激光束)能够通过。事实上，这防止了任何气流经由设备d的该开口端部进入以及经由设备的设置用于被反射光束的出口孔口32/25离开，这会生成过多的通风和噪声。当保持构件3安装在支撑件2的套筒23上时，该封闭元件以盘35的形式保持就位。为此，套筒31的与设置有紧固单元的端部相对的端部具有径向突出的边缘36，该径向突出的边缘形成将盘35保持抵靠在套筒23的端部上的单元。
[0115]
这样的封闭元件35能够有利地由允许源发射的光束通过但能够产生各种效果的透射光学部件(例如能够使得光束发散或会聚以及因此使出口处光平面的厚度发散或会聚的透镜)代替。这种光学部件也能够是扩散器，以打破激光束的相干性，从而获得更扩散的光束，或者甚至是衍射光栅，这些衍射光栅是能够将光束分成多条光束的元件网络(诸如条纹、反射线)。
[0116]
类似地，能够提供封闭元件或透射光学部件作为安装在光学设备25/32的反射光束的出口孔口上的封闭件，以便增加潜在效果和/或使得能够进一步减少在光学设备d的旋转期间生成的噪声。这些封闭元件能够例如被包覆成型在保持构件3中。
[0117]
使用合适的紧固单元(诸如穿过设置在盘21中的孔口29接合的螺钉51)，将支撑件2安装在马达5上。
[0118]
因此，根据本发明的这种光学设备d旨在用于上述照明设备1中。
[0119]
光学设备d的反射光学部件或反射镜4因此围绕(优选垂直于每条光束的光平面的)轴线a可旋转地安装，该旋转由马达5致动。
[0120]
该反射镜4被设置为反射每条光束，使得在被反射镜4反射之后，每条光束在其光平面中在取决于反射镜4围绕其轴线a的角位置的方向上传播。
[0121]
光学设备d被设置为使得在反射镜4围绕其轴线a完成一圈旋转并且在该完成的旋转过程中由其光源发射光束时，该光束的该方向以360度探索了中心区域周围(即反射镜4周围或围绕轴线a)的所有方位。
[0122]
根据本发明的第二方面，诸如上述或其他的光学设备d有利地被集成在模块mo中，该模块能够被集成在照明设备1中。
[0123]
为此，光学设备d安装在保护罩12中，该保护罩具有底部121和垂直于底部121延伸的外周边缘122。
[0124]
光学设备d安装在罩12中，通过其马达5和减震器元件52紧固，所述元件52与保护罩12的底部121邻接，以便吸收冲击、振动和噪声，同时将不同元件保持在一起。
[0125]
保护罩12还安置有马达的由电子卡10构成的控制单元，该电子卡具有与保护罩12的横截面相同的横截面并紧固到横向边缘122。如在图7和图8中能够看到，该卡10具有中心孔口11，马达5被安置在该中心孔口中，使得马达5和光学设备d的一部分在所述卡10的一面
上突出。
[0126]
该卡10和光学设备d被安置在保护罩12中，使得光学设备的光束入口和出口孔口从保护罩12突出，尤其是超出边缘122，以使得经反射的光束f能够传播。
[0127]
该卡10有利地包括马达的控制单元，该控制单元被安置在卡10与保护罩12的底部121之间的空间中，或者被安置在卡10的另一面上，在卡10的该面与光学设备d的盘21之间还存在间隙。
[0128]
控制单元被设置为控制反射镜4围绕其轴线a以旋转速度(或“扫描速度”)旋转，该旋转速度是恒定的或非恒定的(或者至少包括在较短的值区间内，通常相对于时间平均值正负5％)，(通常等于每分钟20400转)，并且大于阈值速度。
[0129]
优选的是，用于测量反射镜4的旋转速度和角位置的单元，该单元构成了安全系统，使用链接到控制单元的红外线发射器13和接收器14，以便了解光学设备d的实时旋转速度。因此，如果速度变得太低(低于阈值速度)，则源s自动关闭，从而改进照明设备1的安全性。此外，通过优先考虑恒定速度，避免了通过速度“死点”，并改进了安全性。
[0130]
第一红外线发射器13/接收器14被设置为使得能够了解旋转速度和角位置。有利地，提供测量旋转速度的第二单元，由第二红外线发射器15和红外线接收器16构成，这能够提高速度测量的精度，从而使得能够获得稳定的效果，因为这样能够确定在旋转一圈内何时打开和关闭光束，以产生固定光束。
[0131]
因此，第一红外线发射器13/接收器14在盘21的面211的方向上发射红外线辐射，该面211包括与其相对的单个反射区域，该单个反射区域呈属于第一圆形轨道的部段214形式；该反射区域214具有非常短的长度，使得能够确定光学设备d的角位置并测量旋转一圈的旋转速度。
[0132]
第二红外线发射器15/接收器16由卡10承载，以便在支撑件2的盘21的面211的方向上发射红外线辐射(ir)，该面211面向红外线辐射包括交替的反射所述红外线辐射的区域和不反射红外线辐射的区域，形成与轨道214同心的圆形轨道212，这使得能够更准确地测量旋转速度。例如，能够将条纹213设置在所述面211上以便形成反射表面，例如每转256个条纹。
[0133]
因此，该测量系统每转一圈在轨道214上拾取一次ir光通量，这能够在光片中具有原点和每转速度，并且在另一个轨道212上，只要有反射面213，就可以拾取一次光通量。
[0134]
因此获得了比现有光学设备更准确的关于旋转速度的信息项。然后能够相对于该速度以更高的精度控制光源s，从而使系统出口处的照明效果具有完美的稳定性。
[0135]
这些测量单元因此由能够通过焊接安装在卡10上的两个ir发射器/接收器和例如使用夹子固定在卡10上的塑料件17构成。该塑料件17具有两个壳体171，这两个壳体中的每一个中安装有透镜18和狭缝掩罩19；每个壳体171还与红外线发射器/接收器13、14；15、16以及盘21的轨道212、214相关联。
[0136]
测量单元检索到的信息项由控制和操作系统处理，从而该系统能够管理光源s以及光学设备d的速度。
[0137]
事实上，激光源上的调制能够产生光“条”，其数量根据发送到调制的方波信号频率与旋转速度之间的关系来变化。在了解中心区域周围360
°
平面上的角位置的情况下，能够精确控制所产生的“条”的位置。
[0138]
配备有光学设备d的保护罩12形成模块mo并且还包括诸如支腿20之类的连接单元，该连接单元使得其能够直接紧固在照明设备1的元件(诸如将空间e与上面的空间e1分开的板)上，或直接紧固在模块的下部分上，该下部分构成紧固基座部分6，该紧固基座部分也与光学设备一起构成模块mo。
[0139]
光学模块mo的基座部分6具有与光学设备d的套筒23的入口对准从而使得光束f能够传向模块mo的光学设备d的中心井61以及使得能够紧固光学模块的连接单元20的单元。
[0140]
有利地，由于该基座部分6与光学设备d对准，该基座部分充当定心元件以将模块mo定位和固定在如上所述的照明设备中，对这样的模块进行定心使得能够对激光束f进行定心，而无需额外的对准步骤。
[0141]
根据所示示例，模块mo包括作为连接单元的四个支腿20，所述支腿在保护罩12与模块mo的紧固基座部分6之间延伸。
[0142]
这些支腿20在激光平面中生成泄漏；因此，利用如该示例中的四个支腿20，在光平面中将存在四个孔。这在横向反射器的数量是4的倍数的照明设备中能够是有益的。当然，能够提供不同数量的支腿20。
[0143]
如在图10中能够看到，模块的紧固基座部分6安装在将光源s所在的空间e与光学设备d所在的空间e1分隔开的板上。
[0144]
优选地，支腿20是中空的，并且在其在保护罩12的水平上延伸的部分中，螺钉201以与邻接地安置在支腿20中的弹簧202相关联的方式放置就位。这些弹簧202使可穿过保护罩12的螺钉201可以保持在张紧状态下，这使得能够调节保护罩12的角位置，从而调节马达5。这使得能够在完成组装的模块中设置和调节光平面的方向。
[0145]
在弹簧202下方的支腿20部分中，设置有至少一个纵向槽203，以允许设置为向马达5供电并且源自空间e的供电线通过，或允许模块mo的控制单元与照明设备的操作单元之间的连接线通过。
[0146]
设备1还包括反射系统r，该反射系统被设置为接收源自光学模块mo并在其光平面中传播的每条光束，并在封闭空间e1中(以及在其光平面之外)反射接收到的每条光束(即将接收到的每条光束发送到封闭空间e1的内部)。
[0147]
根据本发明的照明设备的控制单元还被设置为控制每个源s在何时发射其光束，假设源s中的每一个被设置为连续地和不连续地发射其光束。根据给定源s发射其光束的时刻，能够使由设备1产生的照明效果具有不同的形式。能够例如从连续图形转变成由条形成的线框图形；也能够选择条的颜色、厚度和运动：旋转方向、速度等。
[0148]
借助控制单元，因此能够通过使用马达移动反射系统r的反射镜、通过对光学设备d、光源s的调制和功率以及烟雾注入器的操作来实时修改光表面并产生照明编排。
[0149]
当然，本发明不限于刚刚所描述的示例，并且在不超出本发明的范围的情况下可以对这些示例进行许多修改。