DE3788375T2

DE3788375T2 - Linsenhalterung.

Info

Publication number: DE3788375T2
Application number: DE3788375T
Authority: DE
Inventors: James M Bornhorst
Original assignee: Vari Lite Inc
Current assignee: Vari Lite Inc
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2007-06-20
Also published as: EP0253152A2; EP0253152A3; DE3788375D1; ATE98354T1; JPS6371816A; KR880002027A; AU7526487A; AU582305B2; US4709311A; KR910001085B1; CA1276607C; EP0253152B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf den Einbau einer Linse in ein optisches Gerät und im besonderen darauf, eine Linse verstellbar in eine Bühnenbeleuchtungslampe einzubauen.

STAND DER TECHNIK

Bei einer modernen Bühnenlampe ist es häufig wünschenswert, eine optische Linse für eine eingeschränkte Bewegung innerhalb der Lampe einzubauen, um die Art des Lichtstrahls, der aus der Lampe ausstrahlt, zu verändern. Die Verwendung einer Gegenlichtblende innerhalb der Lampe erfordert zum Beispiel die Bewegung der optischen Linse, um die Schattenbildform im Hintergrund der Bühne zu fokussieren.
Bei der Entwicklung einer Linsenhalterung, die die Linse für die Bewegung innerhalb der Lampe aufnimmt, sind einige Faktoren entscheidend. Zuerst einmal muß die Linse in der richtigen Ausrichtung in der Lichtbahn gehalten werden, um eine Verzerrung zu vermeiden. Die Linsenhalterung muß kompakt genug sein, um in die Lampe hineinzupassen, die selbst eine große Anzahl von Komponenten enthalten kann, um verschiedene Funktionen durchzuführen, während die äußeren Abmessungen der Lampe auf ein Minimum beschränkt sind. Schließlich ist die Kosteneffektivität ein kritischer Gesichtspunkt. Es besteht deshalb ein Bedarf für eine Linsenhalterung, die in der Lage ist, diese Anforderungen zu erfüllen.
Verschiedene einstellbare Linsen-Einbauten sind vorgeschlagen worden, die den Einbau einer Linse in ein optisches Gerät für beschränkte Bewegung bezogen auf die Lampenachse ermöglichen. Siehe hierzu zum Beispiel U.S. Patent Nr. 3,088,370 für Erbe et al. und U.S. Patent Nr. 2,006,125 für Barber. Leider ist eine akkurate Linsenausrichtung in vielen vorherigen Anordnungen im höchsten Maße abhängig von der präzisen Bearbeitung der verschiebbaren zylindrischen Flächen und anderer Komponenten sowie von der Auswahl genauestens dimensionierter Kugellager. Aus diesem Grunde sind diese Konstruktionen arbeitsintensiv und deshalb sind die Kosten für die Herstellung untragbar.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß Erfindung wird eine Linsenhalterung zum Halten einer Linse an einer Lampenanordnung in Ausrichtung mit einer Lampenachse und zum Führen der Linse für eine begrenzte Bewegung entlang der Lampenachse geschaffen, während die Ausrichtung erhalten bleibt, mit:
einem ersten Bauteil, das an der Lampenanordnung befestigt ist und eine auf der Lampenachse zentrierte, zylindrische äußere Oberfläche definiert, wobei die äußere Oberfläche bei einem ersten Radius von der Lampenachse definiert ist;
einem zweiten Bauteil, das eine zylindrische innere Oberfläche definiert, die um eine Zentrallinie bei einem zweiten Radius definiert ist, wobei die Linse so an dem zweiten Bauteil montiert ist, daß die optische Achse der Linse mit der Zentrallinie der zylindrischen inneren Oberfläche zusammenfällt;
einer Lageranordnung mit einem ersten und mit einem zweiten Kugelhaltering, die zwischen den zylindrischen Oberflächen des ersten und des zweiten Bauteils angeordnet sind, wobei die Kugelhalteringe sich entlang der Länge der Oberflächen auf Abstand befinden, um die Linse mit der Lampenachse auszurichten und die Linse und das zweite Bauteil für eine begrenzte Bewegung entlang der Lampenachse relativ zu dem ersten Bauteil zu führen, während die Ausrichtung erhalten bleibt;
wobei die Linsenhalterung dadurch gekennzeichnet ist, daß:
die Kugelhalteringe eine Anzahl von Lagerkugeln haben, die zwischen den zylindrischen Oberflächen des ersten und des zweiten Bauteils angeordnet sind; und daß
die Lagerkugeln elastisch deformierbar sind und einen Durchmesser haben, der geringfügig größer ist als die Differenz zwischen dem zweiten Radius und dem ersten Radius, um eine elastische Deformation der Lagerkugeln zwischen den zylindrischen Oberflächen des ersten und des zweiten Bauteils herbeizuführen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein besseres Verständnis für die Erfindung kann durch die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen erhalten werden, in denen
Fig. 1 eine Einzeldarstellung der Elemente der Linsenhalterung ist, in der das Zusammenwirken der darin enthaltenen Elemente dargestellt wird und
Fig. 2 eine Querschnitts-Seitenansicht der Linsenhalterung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Teile aus den verschiedenen Ansichten bezeichnen, wird eine Linsenhalterung 10 dargestellt, die die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung bildet. Die Linsenhalterung bildet einen Teil einer Bühnenlampe, die in der ebenfalls parallelen Patentanmeldung Nr. 87106116.4 offenbart ist; auf diese Offenbarung wird hierin Bezug genommen.
Ein linearer Antrieb, wie in der Patentanmeldung dargestellt, auf die bezug genommen wird, wird verwendet, um die Bewegung der Linse entlang der Lampenachse 12 zu steuern.
Die Linsenhalterung 10 weist ein erstes Element 14 auf, welches an der Struktur der Lampe an einem Rand 16 befestigt wird. Das erste Element 14 definiert auch einen zylindrischen Teil 18, welcher eine äußere zylindrische Fläche 20 definiert, welche auf einer Lampenachse 12 auf einem ersten Radius R&sub1; von der Lampenachse 12 zentriert wird.
Ein zweites Element 22 ist vorgesehen, welches eine im wesentlichen zylindrische Form hat und eine zylindrische Innenfläche 24 definiert. Die zylindrische Innenfläche 24 wird um eine Mittellinie in einem Radius R&sub2; definiert. Eine Linse 26 ist an einem Ende des zweiten Elements 22 angebracht, wobei die optische Achse der Linse mit der Mittellinie der zylindrischen Innenfläche 24 deckungsgleich ist. Eine Konsole 27 ist außen an dem zweiten Element 22 angebracht, um eine Seite eines Linearantriebs (nicht dargestellt) aufzunehmen, welcher zwischen der Lampenstruktur und dem zweiten Element 22 wirkt, um die Linse 26 entlang der Achse 12 vor und zurück zu bewegen.
Eine Lagervorrichtung 28 hält das zweite Element 22 und die Linse 26 an dem ersten Element 14, wobei die optische Achse der Linse mit der Lampenachse 12 fluchtet und die Beibehaltung der Ausrichtung ermöglicht, wenn der Linearantrieb zwischen der Lampenstruktur und der Konsole 27 das zweite Element und die Linse entlang der Lampenachse 12 bewegt.
Die Lagervorrichtung 28 hat einen ersten Kugelhaltering 30 und einen zweiten Kugelhaltering 32, die entlang der Länge der Lampenachse 12 mit einem Zwischenraum versehen sind. Jeder der Ringe 30 und 32 ist mit einer Anzahl von Lagerkugeln 34 ausgestattet, die entlang der Peripherie der Träger 35 angebracht sind. Die Lagerkugeln rollen entlang den zylindrischen Flächen 20 und 24, wenn das zweite Element 22 bezogen auf das erste Element 14 bewegt wird.
In der bevorzugten Ausführung ist der erste und zweite Kugelhaltering 30 und 32 in einer integralen Struktur mit einem zylindrischen Verbindungselement 36 kombiniert, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Ringe können jedoch getrennt sein, solange ein ausreichender Abstand zwischen den Ringen vorhanden ist, um eine korrekte Ausrichtung der Linse bezogen auf die Lampenachse 12 während des gesamten Bewegungsbereiches der Linse entlang der Lampenachse sicherzustellen.
In der bevorzugten Ausführung sind die einzelnen Lagerkugeln 34 aus einem elastisch verformbaren Material herstellt und haben einen Durchmesser, der etwas größer als die Differenz zwischen Radius R&sub2; und R&sub1; ist. Wenn die Lagerkugeln zwischen den zylindrischen Flächen 20 und 24 positioniert werden, werden die Kugeln leicht verformt, um einen engen Kontakt zwischen den zylindrischen Flächen und den Lagern herzustellen und eine genaue Ausrichtung der Linse auf der Lampenachse zu ermöglichen. Die Kugeln können zum Beispiel aus Nylon geformt sein und einen Durchmesser haben, der ca. 0,05 mm größer ist als die Differenz zwischen Radius R&sub2; und R&sub1; ist, um eine korrekte elastische Verformung zu ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführung sind die Träger 35 und das Zwischenelement 36 ebenso aus einem elastischen Material geformt. Insbesondere definiert jeder der Träger 35 zusammenwirkende Paare elastischer Stützhaken 38, die jede der Lagerkugeln 34 umfassen und sie an Ort und Stelle in den Ringen halten.
Wie in Fig. 2 am besten zu sehen ist, kann das erste Element eine nach innen gerichtete ringförmige Fläche 40 haben, die als ein Anschlag für die Bewegung der Lagervorrichtung 28 in Richtung auf den Rand 16 wirkt. Wenn gewünscht, können Anschläge zwischen den Elementen positioniert werden, um die Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Element wirksam zu beschränken. Der lineare Antrieb, der die Konsole 27 aktiviert, wird jedoch weithin den Bewegungsbereich des zweiten Elements und der Linse bezogen auf das erste Element durch die Beschränkungen in der Bewegung des Antriebs definieren.

Claims

1. Linsenhalterung (10) zum Halten einer Linse (26) an einer Lampenanordnung in Ausrichtung mit einer Lampenachse (12) und zum Führen der Linse (26) für eine begrenzte Bewegung entlang der Lampenachse (12), während die Ausrichtung erhalten bleibt, mit:

einem ersten Bauteil (14), das an der Lampenanordnung befestigt ist und eine auf der Lampenachse (12) zentrierte, zylindrische äußere Oberfläche (20) definiert, wobei die äußere Oberfläche (20) bei einem ersten Radius (R&sub1;) von der Lampenachse (12) definiert ist;

einem zweiten Bauteil (22), das eine zylindrische innere Oberfläche (24) definiert, die um eine Zentrallinie bei einem zweiten Radius (R&sub2;) definiert ist, wobei die Linse (26) so an dem zweiten Bauteil (22) montiert ist, daß die optische Achse der Linse (26) mit der Zentrallinie der zylindrischen inneren Oberfläche (24) zusammenfällt;

einer Lageranordnung (28) mit einem ersten und mit einem zweiten Kugelhaltering (30, 32), die zwischen den zylindrischen Oberflächen (20, 24) des ersten und des zweiten Bauteils (14, 22) angeordnet sind, wobei die Kugelhalteringe (30, 32) sich entlang der Länge der Oberflächen (20, 24) auf Abstand befinden, um die Linse (26) mit der Lampenachse (12) auszurichten und die Linse (26) und das zweite Bauteil (22) für eine begrenzte Bewegung entlang der Lampenachse (12) relativ zu dem ersten Bauteil (14) zu führen, während die Ausrichtung erhalten bleibt;

wobei die Linsenhalterung dadurch gekennzeichnet ist, daß:

die Kugelhalteringe (30, 32) eine Anzahl von Lagerkugeln (34) haben, die zwischen den zylindrischen Oberflächen (20, 24) des ersten und des zweiten Bauteils (14, 22) angeordnet sind; und

die Lagerkugeln (34) elastisch deformierbar sind und einen Durchmesser haben, der geringfügig größer ist als die Differenz zwischen dem zweiten Radius (R&sub2;) und dem ersten Radius (R&sub1;), um eine elastische Deformation der Lagerkugeln (34) zwischen den zylindrischen Oberflächen (20, 24) des ersten und des zweiten Bauteils (14, 22) herbeizuführen.

2. Linsenhalterung (10) nach Anspruch 1, worin der erste und der zweite Kugelhaltering (30, 32) als eine integrale Einheit gebildet sind.

3. Linsenhalterung (10) nach Anspruch 1, worin sowohl der erste als auch der zweite Kugelhaltering (30, 32) eine elastische Lagerkugel-Haltestruktur zum Halten der Lagerkugeln (34) enthält.

4. Linsenhalterung (10) nach Anspruch 1, worin die Anzahl der Lagerkugeln (34) entlang den zylindrischen Oberflächen (20, 24) rollt, wenn das zweite Bauteil (22) relativ zu dem ersten Bauteil (14) bewegt wird, wobei die Ausrichtung der Linse (26) und des zweiten Bauteils (22) entlang der Lampenachse (12) bewahrt bleibt.

5. Linsenhalterung (10) nach Anspruch 1, worin die Lagerkugeln (34) aus Nylon gebildet sind.

6. Linsenhalterung (10) nach Anspruch 1, worin das zweite Bauteil (22) ferner einen Arm (27) zur Anbringung an einem linearen Stellglied hat, um das zweite Bauteil (22) und die Linse (26) entlang der Lampenachse (12) relativ zu dem ersten Bauteil (14) zu bewegen.