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DE3850771T2 - Bühnenbeleuchtung mit veränderlicher strahlbreite. - Google Patents

Bühnenbeleuchtung mit veränderlicher strahlbreite.

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Publication number
DE3850771T2
DE3850771T2 DE3850771T DE3850771T DE3850771T2 DE 3850771 T2 DE3850771 T2 DE 3850771T2 DE 3850771 T DE3850771 T DE 3850771T DE 3850771 T DE3850771 T DE 3850771T DE 3850771 T2 DE3850771 T2 DE 3850771T2
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DE
Germany
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reflector
blades
focal point
base
luminaire according
Prior art date
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DE3850771T
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English (en)
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DE3850771D1 (de
Inventor
Brian Richardson
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Morpheus Lights Inc
Original Assignee
Morpheus Lights Inc
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Publication date
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Publication of DE3850771D1 publication Critical patent/DE3850771D1/de
Publication of DE3850771T2 publication Critical patent/DE3850771T2/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/10—Construction
    • F21V7/16—Construction with provision for adjusting the curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Modulare Bühnenbeleuchtungssysteme für Konzertveranstaltungen sind heute allgemein gebräuchlich. Solche Systeme werden verwendet, um Vorstellungen zu unterstützen und umfassen oft eine Anzahl von einzelnen Bühnenleuchten, die kardanisch aufgehängt sind, um eine Verschwenkung und eine Neigung zu erlauben. Neben dem Verschwenken und dem Neigen umfassen andere Eigenschaften von Bühnenleuchten einen Abblendverschluß, eine Farbrolle und einen Diffusionsfilter. All diese Mittel können ferngesteuert bedient werden, um fast sofortige Variationen der Charakteristiken eines Lichtstrahles zu erlauben, der von einer einzelnen Bühnenleuchte ausgesendet wird.
  • Obwohl zahlreiche Eigenschaften einer individuellen Bühnenleuchte bei einem modularen System während einer Vorstellung geändert werden können, bleibt die Strahlbreite normalerweise konstant. Typischerweise enthält eine Bühnenleuchte eine im Inneren eines Reflektors befestigte Lampe. Der Reflektor lenkt die Energie in eine gewünschte Richtung. Um die Strahlbreite zu verändern, ist es notwendig, die Lichtquelle zu verändern, die die Lichtenergie aussendet.
  • Die US-A-4,602,321 lehrt ein Verfahren zum Einstellen der Breite eines Lichtstrahles. Dieses Dokument lehrt es, daß eine Lichtquelle nach hinten und nach vorn innerhalb eines Reflektors bewegt werden kann. Während die Lichtquelle bewegt wird, bewegt sich der Lichtfaden auf den Brennpunkt des Reflektors zu oder von diesem weg. So gibt es nur eine Position, an der sich der Lichtfaden im Brennpunkt des Reflektors befindet. Die Folge ist, daß eine Bewegung der Lichtquelle zusätzlich zur Veränderung der Strahlbreite auch eine signifikante Veränderung der Strahlintensität bewirkt. Die Intensität variiert im Bereich der Bewegung der Lichtquelle, wobei die stärkste Intensität auftritt, wenn sich der Lichtfaden am Brennpunkt des Reflektors befindet, um die Lichtstrahlen zu kollimieren. Darüberhinaus gibt es Variationen der Intensität sogar dann, wenn die Lichtquelle stationär ist, wenn nämlich das Licht nicht kollimiert ist, variiert die Intensität über die Strahlbreite. Die Variationen der Intensität mögen nicht bei allen Anwendungen schädlich sein, sind jedoch bei bestimmten Anwendungen unerwünscht.
  • Die US-A-4,338,655 beschreibt eine Leuchte mit einer Mehrzahl von ausfahrbaren Reflektorelementen, die innerhalb von Kanälen bewegt werden, um eine fokussierte Spot-Konfiguration der Leuchte zu einer Fluter-Konfiguration zu modifizieren. Eine Drehung eines lichtübertragenden Elementes verändert den Brennpunkt der Vorrichtung.
  • Die US-A-4,398,238, US-A-3,827,782 und die US-A-3,839,632 offenbaren gleichfalls Einrichtungen zur Beeinflussung der Strahlenbreite durch Bewegung einer Lichtquelle in Bezug auf einen Brennpunkt. Die US-A-4,398,238 offenbart eine Taschenlampe mit veränderlichem Brennpunkt, bei der der Kopf der Taschenlampe verdreht wird, um einen Reflektor in Bezug auf eine Birne zu bewegen. Wenn der Taschenlampenstrahl fokussiert ist, erzeugt eine Feder eine Spannung, um den Taschenlampenkopf in der gewünschten Drehposition festzulegen. Die US-A-3,827,782 und die US-A-3,839,632 offenbaren, daß ein schüsselförmiger Reflektor gebogen werden kann, um den Brennpunkt einer Leuchte zu verändern, wodurch der Brennpunkt des Reflektors verschoben wird. Diese Dokumente zum Stand der Technik offenbaren Reflektoren mit einem festen Aufbau, obwohl die US-A-3,839,632 es lehrt, daß der Reflektor über einen kleineren Bereich des Umfangs des Reflektors Schlitze aufweisen kann. Ein fester Aufbau oder eine Mehrzahl von kleineren Schlitzen verhindert einen signifikanten Lichtverlust durch die Reflektoren, jedoch führt eine Verbiegung des Reflektors zu einem Reflektor, der nicht achsensymmetrisch gekrümmt ist.
  • Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung besteht darin, eine Bühnenleuchte anzugeben, die eine Kontrolle der Strahlbreite ermöglicht und die einen axial symmetrischen Strahl während der Einstellung der Strahlbreite einhält. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bühnenleuchte anzugeben, bei der der Faden der Lichtquelle am Brennpunkt des Reflektors während der Verstellung der Strahlbreite verbleibt und die Erzeugung eines relativ konstanten Intensitätsfeldes über die Strahlbreite unterstützt, das von der Bühnenleuchte ausgesendet wird.
  • Die o.g. Aufgaben werden durch eine Bühnenleuchte gelöst, die eine Reflektorfläche aufweist, die eine Mehrzahl von Blättern umfaßt, die sich unabhängig voneinander schwenken oder krümmen, und die nebeneinander befestigt sind. Die Blätter sind vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, an einem Ende verbunden, um eine Basis eines konkaven Reflektors zu bilden, der durch die identische Krümmung der Blätter geformt ist. Der konkave Reflektor hat eine allgemein schüsselförmige Konfiguration und legt einen ersten Brennpunkt fest. An der Basis des Reflektors ist eine Lampe befestigt, und der Brennpunkt des Reflektors ist an einem Punkt entlang der Längserstreckung des Fadens der Lampe fixiert.
  • Die Bühnenleuchte umfaßt einen Gehäuserahmen, der eine offene Front zum Durchlaß des Lichtes aufweist. Der Reflektor ist derart ausgestaltet, daß er konkav in Bezug auf die offene Front ist. Die Blätter des Reflektors stehen axial nach vorn und radial nach außen von der Basis zu einer Umfangskante des Reflektors vor. An der Reflektorbasis sind die Blätter durch ein Ringelement und ein Basiselement in Position gehalten, zwischen denen die Blätter eingeschlossen sind. Die Außenfläche jedes Blattes ist von der Basis axial nach außen durch einen stationären Stützflansch gehalten, der eine Öffnung aufweist, in dem der Reflektor gehalten ist. Eine motorisch angetriebene Führungsschraube greift in das Basiselement ein, und wenn die Führungsschraube gedreht wird, bewegt sich das Basiselement, um den Reflektor und die Lampe axial zu verschieben. Wenn der Reflektor axial verschoben wird, biegt der stationäre Stützflansch die einzelnen Blätter oder entspannt diese in Abhängigkeit von der Richtung der Verschiebung.
  • Die Reflektorblätter erzeugen ein elliptisches Strahlensystem, das einen axial inneren ersten, am Faden der Lampe festliegenden Brennpunkt, aufweist, sowie einen axial äußeren zweiten Brennpunkt, der durch Verbiegen oder Entspannen der Reflektorblätter zwischen den Positionen verändert wird. Die Strahlbreite der Bühnenleuchte hängt von dem Abstand zwischen dem axial äußeren Brennpunkt und dem Objekt ab, auf das der Strahl auftrifft. Eine präzise Positionierung des Reflektors wird durch eine Rückkopplungsschaltung ermöglicht.
  • Innerhalb des Reflektors ist eine Abschirmung senkrecht zur Reflektorachse und ausgerichtet mit der Lampe vorgesehen, die ein übermäßiges Aussenden von Licht von der Bühnenleuchte verhindert. Die Abschirmung schirmt Licht ab, das sonst einen Strahleneffekt um die Kanten eines Spotlicht-Musters erzeugen würde.
  • Ein Vorteil der gegenwärtigen Erfindung liegt darin, daß die Reflektorfläche aus Blättern gebildet wird, die jeweils einzeln biegbar sind, so daß eine zufällige Deformation eines einzelnen Blattes benachbarte Blätter nicht beeinträchtigt, so daß die Form des Strahles nicht merklich beeinträchtigt wird. Gleichfalls erlauben einzelne Blätter die Bildung einer gewünschten Reflektorform, die leicht durch Verbiegung der Blätter in eine andere Form der gleichen Familie modifiziert werden kann. Dies kann nicht mit einem einstückigen Reflektor erreicht werden, bei dem eine Biegung normalerweise dazu führt, daß die gewünschte Form verlorengeht. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der Reflektor über den gesamten Bereich der Reflektorbewegung einen gleichmäßigen Strahl aussendet. Obwohl eine gewisse Variation der Lichtintensität während einer Bewegung des Reflektors über seinen Bereich auftritt, ist so die Veränderung der Intensität nicht nachteilig, da sie allgemein gleichförmig an jeder Position des Reflektors auftritt. Ein dritter bedeutender Vorteil liegt darin, daß es eine Verbiegung des elliptischen Reflektors erlaubt, den reflektierten Lichtstrahl zu refokussieren, um ein reales Bild aus so einer kleinen Entfernung wie zwei Fuß bis zu einem unendlichen Abstand abzubilden. Diese Möglichkeit, das reflektierte Bild zu refokussieren, erlaubt es, die Bühnenleuchte zur Beleuchtung der gesamten Bühne oder eines Teils der Bühne mit einem Strahl zu verwenden, der ein ziemlich konstantes Lichtintensitätsfeld aufweist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bühnenleuchte gemäß der gegenwärtigen Erfindung ist;
  • Fig. 2 und 2A Schnittdarstellungen der lichtaussendenden Anordnung gemäß Fig. 1 sind;
  • Fig. 3 eine Aufsicht des Reflektors in der Leuchte gemäß Fig. 2 ist; und
  • Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Reflektorblattes gemäß Fig. 3 entlang der Linie 4-4 ist.
  • In Fig. 1 ist eine Bühnenleuchte 10 dargestellt, mit seitenwänden 12 und einer Frontplatte 14, die eine Öffnung zum Durchlaß von Licht aufweist. Eine Lampe 16, die in der Mitte eines Reflektors 18 befestigt ist, sendet Lichtstrahlen zur Beleuchtung einer Bühne aus. Typischerweise ist eine Mehrzahl von Bühnenleuchten 10 an einem Gestell über kardanische Aufhängungen befestigt. Die Bühnenleuchten können dann einzeln oder gemeinsam verschwenkt und geneigt werden. Wahlweise umfaßt eine Bühnenleuchte 10 eine Farbrolle (nicht dargestellt), die sich über die Vorderseite des Reflektors erstreckt, wobei die Farbrolle mit einem ferngesteuerten Motor verbunden ist, der die Rolle verdreht, um die Farbe des Lichtstrahles, der von der Bühnenleuchte ausgesendet wird, zu verändern.
  • Es sei nun auf die Fig. 2 und 2A Bezug genommen. Die lichtaussendende Anordnung der Bühnenleuchte umfaßt die Lampe 16 und den Reflektor 18, die durch eine Stützstruktur 20 gehalten sind. Die Lampe 16 ist in einen Lampensockel 22 innerhalb eines Ringelementes 24 eingeführt. Das Ringelement 24 liegt von oben auf der radial inneren Kante 26 des Reflektors 18 auf. Einerseits ist die radial innere Kante 26 in Reibkontakt mit einem Basiselement 28. Das Ringelement 24 und das Basiselement 28 sind aneinander festgelegt, um die Kante 26 des Reflektors einzuschließen.
  • Das Basiselement 28 weist in seiner Mitte ein Innengewinde auf, in das eine Führungsschraube 30 mit ihrem Außengewinde eingeschraubt ist. An einem Querelement 34 der Stützanordnung 20 ist ein Stützlager 32 befestigt, das mit der Führungsschraube 30 zusammenwirkt. So erzeugt eine Drehung der Führungsschraube 30 eine Bewegung des Basiselementes 28 in Bezug auf das Querelement 34. Eine Querstrebe 36 ist mittels Schrauben 38 an gegenüberliegenden auseinanderstrebenden Beinen 40 der Stützstruktur 20 befestigt, jedoch hat die Querstrebe 36 eine Mittelöffnung, die eine freie Bewegung des Basiselementes 28 erlaubt.
  • Aus der Sicht von der Rückseite der lichtaussendenden Anordnung gemäß den Fig. 2 und 2A führt eine Rotation der Führungsschraube 30 im Uhrzeigersinn zu einer Bewegung des Basiselementes 28 nach vorn, während eine Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn zu einer Bewegung des Basiselementes nach hinten führt. Eine Drehung der Führungsschraube wird durch einen Motor 42 erzeugt. Der Motor 42 kann ein Gleichstrommotor oder ein Schrittmotor sein. Eine Motorwelle 44 ist mit einem Ritzel 46 verbunden, das einen endlosen Riemen 48 mit radial innenliegenden Zähnen (nicht dargestellt) antreibt, der mit den Zähnen des Motorritzels 46 in Eingriff ist. Der endlose Riemen läuft um eine Rolle 50, die die Führungsschraube 30 berührt. Auf diese Weise wird die durch den Motor 42 erzeugte Drehbewegung auf die Fürungsschraube 30 übertragen, um das Basiselement 28 zu bewegen. Der Umfang des endlosen Riemens 48 befindet sich in Reibkontakt mit einer kreisförmigen Platte 52. Ein Arm 54 eines Potentiometers 56 ist an der Mitte der kreisförmigen Platte 52 befestigt, um sich damit zu drehen. So kann das Potentiometer 56 verwendet werden, um eine Drehung der Führungsschraube 30 zu erfassen. Das Potentiometer ist mit einer 15 V-Gleichstromversorgung verbunden. Das Potentiometer ist Teil einer Rückkopplungsschaltung, die den Spannungsabfall über das Potentiometer mißt, um die genaue Position des Basiselementes 28 in Bezug auf einen festen Punkt zu bestimmen. In alternativer Weise kann das Potentiometer durch einen Encoder 57, wie in Fig. 2A gezeigt, ersetzt werden.
  • Die nach außen laufenden Beine 40 der Stützstruktur 20 sind an einem Stützflansch 58 mit einem zylindrischen Element 60 befestigt. Der Stützflansch 58 besitzt eine zentrale Öffnung, in der der Reflektor 18 angeordnet ist. Die Außenfläche des Reflektors 18 liegt auf dem Stützflansch 58, so daß der Durchmesser des Reflektors entlang der durch den Stützflansch definierten Ebene gleich dem Durchmesser der zentralen Öffnung ist. Das Ringelement 24 und das Basiselement 28 schließen die radial innere Kante 26 des Reflektors 18 beidseitig ein, so daß der Reflektor axial verschoben wird, wenn das Basiselement durch Verdrehung der Führungsschraube 30 bewegt wird. Eine Verschiebung des Reflektors 18 führt zu einer Veränderung der Reflektorform, und deshalb wird die Breite des von dem Reflektor ausgesendeten Strahles beeinflußt.
  • Es sei nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Der Reflektor 18 besteht aus vierzig Blättern 62. Die Blätter 62 sind in einem zentralen ununterbrochenen mittleren Bereich 64 verbunden. Die Blätter sind äquidistant mit einem Winkel von 9º voneinander beabstandet. Eine zentrale Öffnung 66 erlaubt die Durchführung eines Teils des Ringelementes 24 zu dem Basiselement 28, wie in Fig. 2 dargestellt. Jedes Blatt 62 besteht aus einem reflektierenden und elastischen Material, wie etwa aus einer Aluminiumlegierung, und hat vorzugsweise eine gleichförmige Dicke von ungefähr 0,016 inch. Die Breite jedes Blattes 62 nimmt radial nach innen hin ab. Der Reflektor 18 hat einen Durchmesser von ungefähr 11 inch.
  • Fig. 4 zeigt ein Paar von Blättern 62' und 62''. Die Blätter sind anfangs bei der Herstellung eben. Jedes Blatt 62' wird dann an elf Stellen gebogen, um Blattinkremente 68 zu erzeugen, die jeweils um 1,5º gekrümmt sind. Die Biegeinkremente 68 entlang des in Fig. 2 dargestellten Ringelementes 24 mit 17,5º legen teilweise die optimale Form des Reflektors fest, der dann einen Strahl von gleichförmiger Intensität reflektieren kann.
  • Wenigstens zwei Paare von gegenüberliegenden Blättern 62 haben radial ausgedehnte Ausrichtöffnungen 70, die vorgesehen sind, um Ausrichtlaschen aufzunehmen, die von dem Stützflansch hervorstehen, um als Führungen während der Reflektorbewegung zu wirken.
  • Die Fig. 2 und 2A zeigen im Betrieb, daß die Lampe 16 einen gewendelten Faden 72 aufweist, der sich parallel zu der Achse des elliptischen Reflektors 18 erstreckt. Der Reflektor 18 ist ein "elliptischer" Reflektor, da er ein Strahlenmuster aussendet, das einen ersten Brennpunkt F1 in der Nähe des Ringelementes 24 besitzt, sowie einen zweiten Brennpunkt F2 außerhalb von F1 entlang der Achse des Reflektors. Vorzugsweise ist der innere Brennpunkt F1 1,75 inch von der Basis der Reflektorblätter 62 entfernt. Dieses Maß ist konstant und ist teilweise durch den 17,5º-Bogen des Ringelementes 24 festgelegt. Der zweite Brennpunkt F2 ist nicht konstant, sondern wird vielmehr durch die Biegung der Reflektorblätter 62 bestimmt, die am Stützflansch 58 erfolgt. Eingeschränkt durch die zweidimensionalen Zeichnungen von Fig. 2 und 2A führt eine Entspannung des Reflektors 18 zu einer Aufweitung der zu den Brennpunkten F1 und F2 gehörenden Ellipse, und da F1 in Bezug auf den Reflektor fest ist, wird F2 axial nach außen gegenüber der ursprünglichen Lage von F2 verschoben. So wird für ein Objekt, das sich in einem festen Abstand von einer Bühnenleuchte befindet, z. B. im Abstand von zehn Fuß, die Breite des Strahles der Bühnenleuchte, der auf das Objekt fällt, durch Verschiebung von F2 in Bezug auf F1 verändert. Wenn z. B. F2 auf einen Abstand von zwei Fuß von der Basis des Reflektors 18 gebracht wird, ergibt sich ein Flutlicht, da die einzelnen Lichtstrahlen nach dem Schnittpunkt mit F2 divergieren. Zum Vergleich, falls sich F2 in einem Abstand von einem Fuß von einem Objekt befindet, wird ein Spotlicht erzeugt, wenn der Strahl auf das Objekt fällt.
  • Der zweite Brennpunkt F2 kann bis in eine Nähe von zwei Fuß gebracht werden oder kann sich in einem fast unendlichen Abstand vom Reflektor 18 befinden. Der Motor 42 treibt den endlosen Riemen 48 an, um die Führungsschraube 30 zu drehen. Eine Verdrehung der Führungsschraube führt zu einer axialen Bewegung des Basiselementes 28, das mit der Führungsschraube 30 im Eingriff steht. Das Potentiometer 56 ist in drehübertragender Verbindung mit dem endlosen Riemen 48 und erfaßt die Position des Basiselementes 28 und deshalb des Reflektors 18 durch eine Veränderung im Spannungsabfall über das Potentiometer. Eine Positionierung des Reflektors kann präzise durchgeführt werden, indem der Spannungsabfall in einem Regelkreis für die Lage verwendet wird. Alternativ kann das Potentiometer durch einen Encoder 57 ersetzt werden, wie in Fig. 2A gezeigt, oder kann durch irgend eine andere Sensoreinrichtung bekannter Art ersetzt werden.
  • Fig. 2 zeigt den Reflektor 18 in einer stark gebogenen Position. Lichtstrahlen 74 schneiden sich an einem Brennpunkt F2 (nicht dargestellt) in der Nähe des Reflektors 18 und divergieren von dort aus, wodurch sich ein immer aufweitender Strahl ergibt, wenn sich die Lichtstrahlen von F2 aus bewegen.
  • Fig. 2A zeigt den Reflektor 18 in einem entspannteren Zustand. Eine axiale Bewegung des Basiselementes 28 wird in eine Bewegung des Reflektors in Bezug auf den Stützflansch 58 umgesetzt. Folglich vergrößert sich die Umfangskante des Reflektors 18 im Durchmesser, wenn der Reflektor nach vorn bewegt wird, wodurch sich die Breite der zu den Brennpunkten F1 und F2 gehörenden Ellipse vergrößert. In dem entspannten Zustand gemäß Fig. 2A treten Lichtstrahlen 76 aus, die mehr einen Spotlicht-Charakter für von dem Reflektor 18 entfernte Objekte aufweisen. Jedoch hält der Strahl eine ziemlich gleichförmige Intensität über die Strahlenbreite ein. Die gleichförmige Intensität ist ein Ergebnis einer Anzahl von Faktoren. Erstens verbleibt die Lichtquelle 16 während einer Biegung und Entspannung des Reflektors 18 am Brennpunkt F1. Dies ist zu unterscheiden vom Wechseln der Position der Lichtquelle in Bezug auf den Brennpunkt eines Reflektors, um so die Lichtstrahlen eines Strahles in kollimiertem Zustand auf einen Zustand zu verändern, in dem die Lichtstrahlen konvergieren oder divergieren. Ein Verbleiben der Lichtquelle 16 am Brennpunkt des Reflektors 18 wird durch die Verwendung des sich axial erstreckenden Lichtfadens 72 sichergestellt.
  • Eine Gleichförmigkeit der Feldintensität wird ferner durch die Verwendung einer Mehrzahl von elastischen Blättern 62 unterstützt, aus denen die reflektierende Oberfläche besteht, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Blätter 62 sind nebeneinander angeordnet und anfangs durch Spalte 78 voneinander getrennt. Ein zufälliges Verbiegen eines Blattes 62 beeinträchtigt benachbarte Blätter nicht, und so werden im Ergebnis unbeabsichtigte Beeinträchtigungen des Reflektors 18 minimiert. Jedes Blatt 62 ist normalerweise identisch gebogen, um die Lichtstrahlen identisch zu reflektieren.
  • Eine Abschirmung 80 ist an einem Ende des Stabes 82 aufgehängt, um die Lampe 16 abzuschirmen. Die Abschirmung 80 ist mit der Lampe 16 ausgerichtet, um ein übermäßiges Aussenden von Licht zu verhindern, was zu einem Überstrahlungseffekt entlang der Kante der Spotlicht-Konfiguration führen würde. Der Stab 82 ist drehbar an dem Ringelement 24 befestigt, so daß die Abschirmung 80 beim Auswechseln der Lampe 16 verschwenkt werden kann.
  • Die gegenwärtige Erfindung ist unter Verwendung eines metallischen Stützflansches 58 erläutert worden. Es versteht sich jedoch, daß die Mittel zur Festlegung des Durchmessers des elliptischen Reflektors 18 in einer bestimmten Ebene auch ein Ring sein können oder irgendeine andere Struktur, die während der Bewegung des Reflektors feststehend bleibt.

Claims (22)

1. Leuchte zum Projizieren eines Strahles mit variabler Breite,
umfassend einen schüsselförmigen Reflektor (18) mit einer Mehrzahl von langgestreckten Blättern (62), wobei der Reflektor (18) aus einem elastisch deformierbaren Material besteht und sich von einer Basis (64), die eine zentrale Öffnung (66) definiert, nach außen und nach vorn entlang der Mittelachse der Öffnung (66) zu entsprechenden äußeren Enden der Blätter (62) hin erstreckt, die gemeinsam eine Umfangskante des Reflektors (18) bilden,
umfassend eine Lichtquelle (16), die in Bezug auf die Basis (64) fixiert ist und axial mit der zentralen Öffnung (66) ausgerichtet ist,
einen festen Flansch (58), der eine Formöffnung bildet, durch die der Reflektor (18) beweglich angeordnet ist, wobei sich die Blätter (62) durch die Formöffnung erstrecken, und
Mittel (30, 32, 46, 48, 50) zum Verschieben des Reflektors (18) und der Lichtquelle (16) in Bezug auf den festen Flansch (58) entlang der Achse, um die Breite des Lichtstrahles (74, 76), der von dem Reflektor reflektiert wird, selektiv zu variieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) innere Teile aufweisen, die sich um die Basis (64) herum erstrecken und nach außen und nach vorn um die Mittelachse der Öffnung (66) zur Umfangskante des Reflektors (18) verlaufen, wodurch sie im wesentlichen den ganzen Reflektor (18) bilden, daß die Formöffnung einen Durchmesser aufweist, der kleiner als das zweifache der Länge der Blätter (62) ist, und daß die Blätter (62) durch Zusammenwirken mit dem Flansch (58) gezwungen sind, eine elliptische Form einzunehmen, wobei durch eine Verschiebung des Reflektors (18) und der Lichtquelle (16) entlang der Achse die Elliptizität des Reflektors (18) selektiv variierbar ist.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) gleichzeitig einen ersten (F1) und einen zweiten (F2) Brennpunkt entlang der Achse bilden, wobei der erste Brennpunkt (F1) axial innerhalb des zweiten Brennpunktes (F2) liegt, und wobei der zweite Brennpunkt (F2) an einer Stelle liegt, die durch die axiale Verschiebung des Reflektors (18) und der Lichtquelle (16) in Bezug auf den festen Flansch (58) bestimmt ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abschirmung (80), die innerhalb des Reflektors (18) senkrecht zu der Achse und verschwenkbar zwischen einer Position außerhalb der Achse und einer mit der Achse ausgerichteten Position angeordnet ist.
4. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) bei wenigstens einem Paar von radial gegenüberliegenden Blättern jeweils eine Ausrichtöffnung (70) umfassen, und daß der feste Flansch (58) Ausrichtlaschen umfaßt, die in den Ausrichtöffnungen (70) aufgenommen sind, wobei die Ausrichtöffnungen (70) sich in der Längsrichtung der Blätter (62) erstrecken, um eine axiale Bewegung des Reflektors (18) zu ermöglichen.
5. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30, 32, 46, 48, 50) zum Verschieben des Reflektors (18) und der Lichtquelle (16) einen Motor (42) umfassen, der mit einer Führungsschraube (30) verbunden ist, um die Führungsschraube (30) zu drehen, wobei die Führungsschraube (30) ein Außengewinde aufweist, das mit dem Reflektor (18) in Eingriff steht, um die Bewegung zu übertragen, wobei ferner eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die mit dem Motor (42) verbunden ist, um den Reflektor (18) in Bezug auf den festen Flansch (58) präzise zu positionieren.
6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein Potentiometer (56) umfaßt, das in Drehverbindung mit der Führungsschraube (30) steht.
7. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Encoder (57) umfaßt.
8. Leuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Rückkopplungsmittel (56) zur Steuerung der Mittel (30, 32, 46, 48, 50) zur Verschiebung zur präzisen Positionierung des Reflektors (18), wobei der Kontakt zwischen der Formöffnung und den Außenflächen der Blätter (62) die Elliptizität des Reflektors (18) festlegt und wodurch die Reflektorbrennweite in Bezug auf einen zweiten Brennpunkt (F2) axial außerhalb des ersten Brennpunktes (F1) festgelegt wird.
9. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) in einem Gebiet verbunden sind, das der zentralen Öffnung (66) der Basis (64) eng benachbart ist.
10. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Blätter (62) eine Breite hat, die teilweise die Form des Reflektors (18) bestimmt, und daß die Breite jedes Blattes (62) in der Richtung zur Basis (64) hin abnimmt.
11. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) bei wenigstens einem Paar von einander gegenüberliegenden Blättern (62) jeweils eine sich in Längsrichtung erstreckende Ausrichtöffnung (70) umfassen, und daß der Flansch (58) Ausrichtlaschen aufweist, die zur Aufnahme durch die Ausrichtöffnungen (70) vorgesehen sind.
12. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Lampe (16) mit einem Faden (72) ist, der sich in Längsrichtung zumindest eng entlang der Achse durch den ersten Brennpunkt (F1) des Reflektors (18) erstreckt.
13. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Führungsschraube (30) umfaßt, die durch einen Motor drehbar ist.
14. Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsmittel ein Potentiometer (56) umfassen, das in Drehverbindung mit der Führungsschraube (30) steht, um die Drehung der Führungsschraube (30) zu erfassen.
15. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsmittel einen Encoder (57) umfassen.
16. Leuchte nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Abschirmung (80), die verschwenkbar innerhalb der Basis (64) des Reflektors (18) senkrecht zu der Reflektorachse zur wahlweisen Ausrichtung mit der Achse angeordnet ist.
17. Leuchte nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Rahmenstruktur (20) mit einem festen Rücken (34) und mit Seitenenden (40) und mit einem nach vorne offenen Vorderende (60), wobei der Reflektor (18) innerhalb der Rahmenstruktur (20) angeordnet ist, um Lichtstrahlen durch das nach vorn offene Ende (60) zu reflektieren.
18. Leuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Rahmenstruktur (20), die einander gegenüberliegende geschlossene Querenden (40) aufweist, ein geschlossenes Rückenende (34), und ein nach vorn offenes Vorderende (60)
wobei die Mehrzahl von ausgedehnten Blättern (62) innerhalb der Rahmenstruktur (20) angeordnet ist, wobei die zentrale Öffnung (66) den inneren Teilen eng benachbart ist, und wobei die Blätter (62) jeweils eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweisen;
Befestigungsmittel zur Befestigung der Basis (64), wobei die Befestigungsmittel ein Basisteil (28) umfassen, das in Reibkontakt mit den Außenflächen der Blätter (62) ist, sowie ein Ringteil (24), das in Reibkontakt mit den Innenflächen der Blätter (62) ist, um die Basis (64) zwischen dem Basisteil (28) und dem Ringteil (24) einzuschließen;
wobei die Lichtquelle (16) einen Lichtfaden (72) aufweist, der sich in Längsrichtung durch einen Brennpunkt erstreckt;
wobei der Flansch (58) das Vorderende (60) der Rahmenstruktur (20) festlegt und sich in Reibkontakt mit den Außenflächen der Blätter (62) befindet, um den Durchmesser des Reflektors (18) an seinen Kontaktpunkten mit dem Flansch (58) zu beschränken; und
wobei die Mittel (30, 32, 46, 48, 50) zur Verschiebung eine elastische Deformierung des Reflektors (18) bewirken, sowie eine Vielzahl von vorbestimmten Zwischenpositionen, um Formen zu durchlaufen, die zu einer ausgewählten gemeinsamen Familie von Ellipsen gehören, wenn der Reflektor (18) axial in Bezug auf die Flanschmittel (58) bewegt wird, was zu einer Verschiebung des Brennpunktes entlang der Längserstreckung des Lichtfadens (72) führt.
19. Leuchte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) jeweils eine Breite haben, die teilweise die Form des Reflektors (18) bestimmt, wobei jedes Blatt (62) in Richtung zur Basis (64) hin schmaler wird.
20. Leuchte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von radial gegenüberliegenden Blättern (62) sich längs erstreckende Ausrichtöffnungen (70) umfaßt, und daß der Flansch (58) Ausrichtlaschen umfaßt, die zur Aufnahme durch die Ausrichtöffnungen (70) angeordnet sind, um eine axiale Bewegung des Reflektors (18) zu erlauben.
21. Leuchte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) an einer Vielzahl von vorbestimmten Zwischenpositionen gebogen sind, um zu bewirken, daß der Reflektor (18) Formen durchläuft, die zu einer gemeinsamen Familie von Ellipsen gehören, wenn der Reflektor (18) axial in Bezug auf den Flansch (58) bewegt wird.
22. Leuchte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (62) zwischen ihren Innenflächen und ihren Außenflächen eine gleichförmige Dicke aufweisen.
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