DE19646712A1 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Bühnen- und Theaterleuchten und insbesondere auf einen Farbtönungs­ leuchtkörper, der variable Intensität, variable Farbe, va­ riable Anordnung und variable Bündelformen und -winkel in einer einzigen kompakten Leuchte vorsieht.

Tönungsscheinwerfer, wie sie allgemein bekannt sind, werden dazu verwendet, eine gleichförmige Beleuchtung und Farbgebung in einem Theateraufbau zu liefern. Leuchten, die in Studios oder für photographische Zwecke verwendet werden, strahlen oftmals ein im Querschnitt rundes Lichtmuster ein, wie man es auch von gewöhnlichen Flackerleuchten her kennt. Einfache Vorrichtungen benutzen einen Reflektor und eine Lampe, oder sie benutzen abgeschlossene Bündelscheinwerfer, wie sie etwa Kraftfahrzeugscheinwerfer sind. Diese abge­ schlossenen Scheinwerfer bestehen aus einem Reflektor, einer Lampe und einer Art Diffusor oder Linse, um den eingestrahl­ te Fleck aufzuweichen und manchmal den eingestrahlten Fleck von einem engen Fleck oder einem breiten Flutlicht zu fokus­ sieren. Kompliziertere Anordnungen beinhalten ellipsoidische Reflektoren bzw. Kondensorsysteme, welche Licht durch eine Öffnung fokussieren, die durch Projektorlinsen abgebildet wird.

Diese Arten von Einrichtungen erzeugen im allgemeinen gleichförmigere Lichtbündel als die von abgeschlossenen Scheinwerfern. Andere Arten bekannter Scheinwerfer enthalten Fresnel-Projektoren, welche eine Fresnel-Projektionslinse verwenden. Von diesen Fresnel-Projektionslinsen weiß man, daß sie ein Lichtbündel liefern, welches homogen mit einem allmählichen Abfall der Lichtmenge zu den Rändern hin ist. Viele der Dinge, die auf einer Bühne oder im Studio beleuch­ tet werden, erfordern nicht stets ein rundes Lichtbündel, da viele Bühnen oder Studios oftmals breiter als hoch sind. Beleuchtete Personen erfordern oftmals die Verwendung von rahmenden Projektoren oder als Scheunentore bekannten Vor­ richtungen, die als Mittel zur Änderung der Bündelform dazu verwendet werden können, das Querschnittsmuster oder die Form des Bündels durch Abschattung des von der Vorrichtung eingestrahlten Lichts zu ändern.

Das Vorstehende macht die Einschränkungen, die beim Stand der Technik gegeben sind, deutlich. Es ist also offen­ sichtlich, daß es wünschenswert wäre, Alternativen vorzuse­ hen, die darauf gerichtet sind, einen oder mehrere der dar­ gelegten Einschränkungen zu überwinden. Dementsprechend werden geeignete Alternativen vorgesehen, die Merkmale und Vorteile aufweisen, wie sie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird dies erreicht, indem überlappende Linsen zur Verwendung in einer zur Ein­ strahlung eines Lichtbündels vorgesehenen Leuchte vorgesehen werden. Durch das Bündel wird eine erste Bündelform einge­ strahlt, die eine erste Querschnittsgeometrie aufweist. Eine erste Linsenvorrichtung, die wenigstens ein Lentikularlin­ senelement enthält, ist in der Leuchte gehaltert und in eine Stellung bewegbar, in der sie zur Änderung der ersten einge­ strahlten Linsenform aus der ersten Querschnittsgeometrie in eine zweite Einstrahlungsbündelform mit eine zweiten Quer­ schnittsgeometrie, die sich von der ersten Geometrie unter­ scheidet, im Lichtbündel liegt. Eine zweite Linsenvorrich­ tung, die von der ersten Linsenvorrichtung getrennt ist und ein weiteres Lentikularlinsenelement enthält, das sich mit dem einen Lentikularlinsenelement der ersten Linsenvorrich­ tung überlappt, ist in der Leuchte gehaltert und in eine Stellung bewegbar, in der sie zur Änderung der zweiten Ein­ strahlungsbündelform aus der zweiten Querschnittsgeometrie in eine dritte Einstrahlungsbündelform mit einer dritten Querschnittsgeometrie, die sich von der ersten und zweiten Geometrie unterscheidet, im Lichtbündel liegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird dies er­ reicht, indem eine Leuchte vorgesehen wird, welche die über­ lappenden Linsen enthält. Die Leuchte kann eine sich bewe­ gende Leuchte sein und kann von einer Art sein, welche ein Joch und eine Einrichtung zur beweglichen Aufhängung des Jochs an einem Träger enthält. Ein Gehäuse ist beweglich mit dem Joch verbunden und weist einen Abschnitt, der eine Lichtquelle enthält, sowie eine Einrichtung zum Abführen der durch die Lichtquelle erzeugten Wärme auf. Ein weiterer Abschnitt enthält eine Anzahl von beweglichen Farbfiltern und die einander überlappenden Linsen, wobei die Lichtquelle so betreibbar ist, daß sie ein Bündel längs eines durch die Farbfilter und die Linsenvorrichtungen verlaufenden Weges einstrahlt. Eine der Linsen enthält ein Lentikularlinsen­ element mit einer Anzahl von Lentikeln, die in einer ersten Richtung orientiert sind, und die anderen der Linsen enthal­ ten ein Lentikularlinsenelement mit einer Anzahl von Lenti­ keln, die in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung orientiert sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird dies erreicht, indem eine Leuchte vorgesehen wird, welche eine Mehrfachlinsenvorrichtung zur Änderung der Projektionsform eines Lichtbündels aufweist, wobei die Leuchte eine Einrich­ tung zur Einstrahlung eines kreisförmigen Lichtbündel sowie überlappende Linsenvorrichtungen aufweist, von denen jede ein Lentikularlinsenelement enthält, das in das Lichtbündel zur Auswahl von Bündelform durch Änderung eines kreisför­ migen Bündelmusters in elliptische Bündelmuster und zur Bewegung der elliptischen Bündelmuster in einer gewünschte Orientierung bewegbar ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, auf welchen

Fig. 1 eine Vorderansicht mit teilweise abgeschnittenen Abschnitten ist, welche eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Leuchte veranschaulicht,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht mit teilweise abge­ schnittenen Abschnitten ist, welche eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchte veranschaulicht,

Fig. 3 eine Schnittansicht ist, welche eine Ausfüh­ rungsform des Gehäuses der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit teilweise abge­ schnittenen Abschnitten ist, welche eine Ausführungsform des Gehäuses der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht mit teil­ weise abgeschnittenen Abschnitten ist, welche eine Ausfüh­ rungsform des Gehäuses der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 6 eine Draufsicht ist, welche eine Ausführungsform des Farbfilters der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 7A eine Draufsicht ist, welche eine Ausführungs­ form der drehbaren Lentikularlinsenvorrichtung der Erfindung zeigt,

Fig. 7B eine Draufsicht ist, welche eine Ausführungs­ form einer weiteren drehbaren Lentikularlinsenvorrichtung der Erfindung zeigt,

Fig. 8 ein Blockschaltbild ist, welches eine Ausfüh­ rungsform der Leistungs-Schaltungsplatte der Erfindung ver­ anschaulicht,

Fig. 9 ein Blockschaltbild ist, welches eine Ausfüh­ rungsform der Logik-Schaltungsplatte der Erfindung veran­ schaulicht,

Fig. 10 eine Seitenansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform der Leuchte der Erfindung zeigt, und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform der Heißplatte und des Ultraviolettfilters der Erfindung veranschaulicht.

Die Erfindung enthält überlappende drehende Linsenvor­ richtungen, die jeweils Lentikularlinsenelemente enthalten, welche in ein Lichtbündel bewegbar sind und eine Bündelform auswählen, indem sie ein kreisförmiges Bündelmuster in el­ liptische Bündelmuster umwandeln, und die elliptischen Bün­ delmuster in eine gewünschte Orientierung bewegen.

Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, veranschauli­ chen Fig. 1 und 2 die Tönungsleuchte gemäß der Erfindung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Die Leuchte 10 enthält ein Gehäuse 12, das mit einem Joch 14 verbunden ist, welches an einem (nicht gezeigten) Haltegerüst mittels eines (eben­ falls nicht gezeigten) Arms aufgehängt sein kann, der am Joch 14 am Anschluß 16 angebracht ist.

Das Joch 14 weist einen geeigneten Metallrahmen 18 auf, der einen Metallbügel 20 zur Verstärkung des Jochs 14 ent­ hält. Der Anschluß 16 ist gelagert angebracht und mittels einer Welle 22 mit einem Zahnrad 24 verbunden, das benach­ bart zum Bügel 20 angeordnet ist. Das Zahnrad 24 enthält eine (nicht gezeigte) Kerbe, welche mit einem (nicht gezeig­ ten) benachbarten Lagesensor zur Schwenklagesteuerung zu­ sammenwirkt. Ein von dem Rahmen 18 gehalterter Motor treibt einen Riemen 28 an, der das Zahnrad 24 zur Lieferung einer 360-Graddrehung um die Mittelachse P der Welle 22 dreht. Dies liefert die Schwenkfähigkeit der Leuchte 10. Eine ge­ eignete Freilaufrollenanordnung 30 ist zur Einrückung des Riemens 28 vorgesehen.

Ein weiterer Motor 31, ebenfalls gehaltert vom Rahmen 18, treibt einen Riemen 32 zur Drehung eines Zahnrades 34 an, mit dem wenigstens eine 270-Grad-Drehung um die Mittel­ achse T einer Welle 36 bewirkt werden soll. Ähnlich wie Zahnrad 24 enthält Zahnrad 34 eine Kerbe 34a, welche mit einem benachbarten Lagesensor 34b zur Kippsteuerung zusam­ menwirkt. Dies liefert die Kippfähigkeit der Leuchte. Eine weitere geeignete Freilaufrollenanordnung 38 ist zur Ein­ rückung des Riemens 32 vorgesehen. Ein Laufanschlag 37 ist mit dem Kippmechanismus verbunden, mit dem die Bewegung der Leuchte 10 auf einen gewünschten Kippwinkel eingeschränkt wird.

Ein manueller Ein-Aus-Schalter oder Unterbrecher 52 ist außen am Joch 14 angebracht. Ein in einem Gehäuse 50 ange­ brachter Kühlventilator 48 arbeitet so, daß er Kühlluft in das Joch 14 durch eine Anzahl von Kühlungsschlitzen 54 hin­ ein über die internen Komponenten des Jochs 14 hinweg und durch eine ähnliche Anzahl von Lüftungsschlitzen 56 aus diesem heraus zieht. Eine Abdeckung 59 aus steifem Kunst­ stoffmaterial, welche die Schlitze 54 und 56 enthält, um­ schließt das Joch 14 und die oben beschriebenen Komponenten.

Das Gehäuse 12 ist in den Fig. 3, 4 und 5 veranschau­ licht und enthält allgemein einen Aluminiumguß 57 und einen Deckring 58, der aus einem geeigneten steifen Kunststoff­ material besteht. Das Gußteil 57 enthält an einem ersten Ende eine Basis 60, von welcher sich eine erste Anzahl von profilierten externen Kühlrippen 261 wegerstreckt. Ein ge­ stuftes ringförmiges Profil 66 ist innerhalb des Gußteils 57 vorgesehen und enthält einen ringförmigen Abschnitt 64 sowie einen abgeschnitten elliptischen Abschnitt 69. Der ringför­ mige Abschnitt 64 enthält ebenfalls Kühlschlitze 65. Eine zweite Anzahl von inneren Kühlrippen 63 ist um einen inneren ringförmigen Rand des ringförmigen Abschnitts 64 herum an­ geordnet. Die ersten und zweiten Rippen 62, 63 sind aufein­ ander ausgerichtet.

Eine Aluminiumendkappe 68 ist an einem zweiten Ende des Gußteils 57 angebracht. Eine Lampenbasis 70 und eine Lampe 72 sind an der Endkappe 68 angebracht. Die Lampe 72 er­ streckt sich in das offene ringförmige Profil 66. Ein ellip­ tischer Reflektor 74 ist im elliptischen Teil 69 so ange­ bracht, daß er die Lampe 72 geeignet umgibt. Die Lampe 72 wird mit einer Wechselspannung in einer herkömmlichen Weise betrieben.

Eine Wärmesperrwand bzw. Heißplatte 76 aus Aluminium ist an dem ersten Ende des Gußteils 57 angebracht und wird durch Abstandselemente 80 von einer Motoranbringungsplatte 78 im Abstand gehalten. Eine Anzahl von Motoren 82 ist auf der Motoranbringungsplatte 78 angebracht, und Wellen 84, die sich von den Motoren 82 wegerstrecken, sind riemenangetrie­ ben betreibbar und drehen eine Anzahl von versetzten Farb­ filtern 86, ein Paar von überlappenden, versetzten Linsen 87, 88 und ein herkömmliches Farbrad 89. Lappen, wie etwa der Lappen 86a auf dem Farbfilter 86, sind auf diesen wel­ lenangebrachten, rotierenden Linsen, Filtern etc. vorgesehen und wirken mit einer Anzahl von benachbarten Positionssenso­ ren 257 zusammen, die auf einem Paar von Motor/Antriebs- Sensorplatten 94, welche zwischen Platten 76, 78 angebracht sind, zum Zwecke des Abfühlens der Positionen der einzelnen wellenmontierten Drehvorrichtungen, wie Farbräder 86 etc., angebracht sind.

Das Lichtbündel L, Fig. 3, wird auf einen Durchmesser von ungefähr 3,2 cm (1,25 inch) dort konzentriert, wo es das Gußteil 57 an der Heißplatte 76 verläßt. Das Bündel durch­ läuft dann die Folge von Rädern; Farbfilter, Linsen etc. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 nimmt der Deckring 58 eine Folge von sechs Rädern auf: Farbrad 89, dichroitisch beschichtetes Farbfilter (gelb) 86y, dichroitisch beschich­ tetes Farbfilter (cyan) 86c, dichroitisch beschichtetes Farbfilter (magenta) 86m, sowie Linsen 87 und 88. Drei die­ ser Räder sind auf einer Welle 84 montiert und drei weitere auf einer entsprechenden weiteren Welle 84. Die 2 Sätze von 3 Rädern sind in bekannter Weise verschachtelt, d. h. teil­ weise überlappt, um die Anzahl der dem Bündel L ausgesetzten Oberflächen zu optimieren. Die Lagen der drei Räder auf der einen Welle 84 werden durch ihre betreffenden Sensoren 257 auf der einen der Platten 94 abgefühlt, während die Lagen der anderen drei Räder auf der anderen Welle 84 in ähnlicher Weise mit ihren betreffenden Sensoren 257 abgefühlt werden.

Farbfilter 86y, 86c und 86m, Fig. 6, weisen ein schei­ benförmiges Borsilikatglas-Substrat 301 mit einer planaren Fläche 302 auf, welche einen darauf abgelagerten photolitho­ graphisch geätzten Film 303 enthält. Der Film 303 bildet ein gebogenes Band (304) mit Gaußschem Muster, das sich längs eines wesentlichen Abschnitts der planaren Fläche herumer­ streckt. Das Band 304 weist einen Innenrand 305 und einen Außenrand 306 auf, wobei die Dichte des Films 303 größer in einem mit g+ bezeichneten Bereich längs eines Radius r zwi­ schen Innenrand 305 und Außenrand 306 und kleiner in einem mit g- bezeichneten Bereich längs des Radius r am Innenrand 305 und ebenfalls kleiner in einem entsprechenden Bereich g - längs des Radius r am Außenrand 306 ist. Ein Teil des Sub­ strats 301 ist weggeschnitten, damit ein Einschnitt 307 gebildet wird, welcher das gebogene Band 304 unterbricht. Ein Abschnitt p der planaren Fläche 302, der zum Einschnitt 307 benachbart ist, ist mit einem massiven Film 303a be­ schichtet, der anders als der geätzte Film 303 im Band 304 kein Muster aufweist.

Die Farbfilter 86y, 86c und 86m werden in Verbindung mit der Lampe 72 zur Erzeugung gewünscht er Farbeffekte ver­ wendet. Das mit der Lampe 72 erzeugte Bündel L hat typi­ scherweise einen Leistungsgradienten, der über das Bündel hinweg nicht gleichförmig ist. Ein Leistungsverhältnis von Bündelmitte zu Bündelrand ist oft von der Größenordnung von 50%. Bekannte Filter variabler Dichte, die nicht den Lei­ stungsgradienten des Bündels berücksichtigen, produzieren Ergebnisse, die nicht gleichförmig sind, und lassen einen deutlichen weißen Fleck in der Mitte des Bündels zurück, während sie die Bündelränder verdunkeln, was die Färbung uneinwandfrei macht.

Vorteilhafterweise fällt die Gaußsche Musterung der Farbfilter der Erfindung mit dem Inversen des Leistungsgra­ dienten des Bündels L zusammen. Das heißt, der Farbfilter­ gradient ist am größten zur Mitte des Bandes 304 hin, wo er den Punkt maximaler Leistung des Bündels L überquert. Auf diese Weise fällt die Maximalleistung des Bündels L mit dem maximalen Filterungseffekt der Filter 86y, 86c und 86m zu­ sammen.

Die Sättigung des Gaußschen Farbmusters nimmt propor­ tional mit Drehung des Filters in der durch den Pfeil D dargestellten Richtung zu, Fig. 6, und gipfelt in einer 100% Sättigung bei ungefähr 300° Winkellauf, wo der Abschnitt p der planaren Fläche 302 mit dem massiven Film 303a beschich­ tet ist.

Falls gewünscht, ist ein Träger 90 auf der Heißplatte 76 zur Positionierung eines Wärmefilters 92 angebracht, mit dem IR-Strahlung R zurück zu den Kühlrippen 63, 62 zur Ab­ führung aus dem Gehäuse 12 reflektiert wird. Das Wärmefilter 92 umfaßt den Träger 90, Fig. 3 und 4, welcher im allgemei­ nen eine A-Rahmenkonstruktion ist und ein erstes Filter 98a enthält, das ungefähr unter einem 90° Winkel in Bezug auf ein zweites Filter 98b angeordnet ist. Das Filter 92 wird dazu verwendet, beschädigende Infrarotstrahlung R von den früher erwähnten wärmeempfindlichen optischen Komponenten, die auf der Welle 84 montiert sind, weg zu reflektieren. Diese Filter stehen also in einem Winkel zum sie durchlau­ fenden Lichtbündel L. Das Ergebnis ist eine Reflexion von IR-Strahlung nach außen zu den Rippen, wie am besten in Fig. 3 zu sehen. Die ersten und zweiten Filter 98a, 98b sind vorzugsweise aus einem geeigneten 1,75 mm dicken Substrat aus Borsilikatglasmaterial ausgebildet, wobei sie eine dich­ roitische Dünnfilmbeschichtung auf beiden Seiten aufweisen. Die Beschichtung auf der einen Seite, die der Lampe 72 zu­ gekehrt ist, liefert ein Infrarot-Reflexionsvermögen von ungefähr 370 nm bis ungefähr 1050 nm. Die Beschichtung auf der entgegengesetzten Seite liefert ein Reflexionsvermögen von ungefähr 1050 nm bis ungefähr 1700 nm.

Das Wärmefilter 92 kann weggelassen sein. Es kann je­ doch vorzugsweise ein Filter verwendet werden, das verhin­ dert, daß Ultraviolettstrahlung die Farbräder und ihre An­ triebseinrichtungen erreicht. Ein solches Filter 592, Fig. 11, kann die Form eines Bohrsilicatglasmaterials annehmen, das zwischen der Lampe und den Farbrädern angeordnet ist. Beispielsweise kann das Filter 592 anstelle des Wärmefilters 92 geeignet auf der Heißplatte 76 so angebracht sein, daß das Lichtbündel L gefiltert wird, bevor es die Öffnung 76a der Heißplatte 76 durchläuft.

Eine Lentikularlinsenvorrichtung 88, Fig. 7A, ist drehbar benachbart zu der einen Seite der Motoranbringungs­ platte 78 angebracht. Die Linsenvorrichtung 88 ist auf einer der Wellen 84 montiert, welche durch einen der Motoren 82, der geeignet an einer weiteren Seite der Motoranbringungs­ platte 78 angebracht ist, gedreht wird. Die Linsenvorrich­ tung 88 umfaßt eine Scheibenform und ist aus einem Halter aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall mit einer Anzahl von darin ausgebildeten Öffnungen 188a, 188b, 188c, 188d gebildet. Eine Öffnung 188e in der geometrischen Mitte dient der Aufnahme der Welle 84, wodurch die Linsenvorrich­ tung 88 drehbar ist. Eine der Öffnungen 188a enthält ein Lentikularlinsenelement 288a, das aus einem geeigneten Hoch­ temperaturglas ausgebildet ist, in welchem eine Anzahl von im wesentlichen parallelen, radial verlaufenden Rillen oder Lentikeln 388a ausgebildet ist. Eine weitere der Öffnungen 188b enthält im wesentlichen ein gleiches Lentikularlinsen­ element 288b, aber mit Rillen oder Lentikeln 388b, die unter 90° relativ zu den Lentikeln 388a orientiert sind. Die Len­ tikularlinsenelemente 288a und 288b ändernd die geometrische Form von kreisförmig nach langgestreckt elliptisch. Eine weitere Öffnung 188c enthält ein geeignetes Mattmaterial 288c, Fig. 7A, welches das Bündel L diffus und weich macht und den Bündelwinkel aufweitet, aber die geometrische Form des Bündels nicht beeinflußt. Die letzte der Öffnungen, 188d, bleibt offen und enthält kein Linsenelement, so daß das dort durchgehende Lichtbündel sein normales Lichtmuster mit kreisförmiger Querschnittsgeometrie beibehält. Die Lin­ senelemente 288a, 288b, 288c bzw. 488c können mit einem geeigneten Hochtemperatursilikonkleber am Halter 188 befe­ stigt sein, oder aber sie können mit irgendeiner geeigneten Anbringungsvorrichtung lösbar befestigt sein.

Eine weitere Lentikularlinsenvorrichtung 87, Fig. 7B, ist ähnlich wie die Vorrichtung 88 drehbar angebracht, aber so versetzt, daß sie sich mit der Vorrichtung 88 überlappt. Die Linsenvorrichtung 87 ist im Aufbau ähnlich wie die Vor­ richtung 88 mit Ausnahme, daß ein homogenes Linsenelement 488c anstelle des Mattmaterials 288c der Vorrichtung 88 vorgesehen ist. Wie es bekannt ist, enthält das homogene Linsenelement ein Feld von benachbarten konvexen Oberflä­ chen, welche dahingehend wirken, die Vergrößerung zu ver­ ändern und den Bündelwinkel zu vergrößern, die aber nicht die geometrische Form des Lichtbündels L beeinflussen. Die Linsenvorrichtung 87 enthält also ein Lentikularlinsenelement 288a′, in dem eine Anzahl von im wesentlichen parallelen, radial verlaufenden Nuten oder Lentikeln 388a′ ausgebildet sind, und ein Linsenelement 288b′ mit Nuten oder Lentikeln 388b′, die unter einem Winkel von 90° in Bezug auf die Len­ tikel 388a′ orientiert sind. Ein homogenes Linsenelement 488c ist anstelle des Mattelements vorgesehen, und 188d′ bleibt frei.

In den Fig. 7A und 7B sind die Linsenvorrichtungen 87, 88 veranschaulicht. Wenn die Vorrichtung 88 an der Leuchte 10 so angebracht ist, daß sie auf der in der Öffnung 188e aufgenommenen Welle 84 drehbar ist, durchläuft ein festes Lichtbündel L die Linsenvorrichtung 88, während die Vorrich­ tung 88 gedreht wird. Wenn sich die Öffnung 188d im Weg des Bündels L befindet, wird das Bündel nicht beeinflußt, da keine Linse in der Öffnung 188d vorhanden ist. Wenn die Vorrichtung 88 in eine Stellung gedreht wird, in der die Mattlinse 288c im Bündel L liegt, wird der Bündelwinkel beeinflußt, die geometrische Form des Bündels bleibt aber unverändert. Wenn jedoch Lentikularlinsenelemente 288a und/ oder 288b im Bündel L liegen, ändert sich die normal einge­ strahlte kreisförmige geometrische Form des Bündels L in eine langgestreckte oder elliptische Form O, wie sie gestri­ chelt in Fig. 7A eingezeichnet ist. Ferner ändert mit der Drehung der Linsenvorrichtung 88 durch das feste Bündel L die langgestreckte Form des Bündels O ihre Orientierung.

Nur zur Veranschaulichung sind in Fig. 7A einige Radien gezeigt, wobei sich diese nach außen durch sechs verschiede­ ne Positionen erstrecken, wo die rotierende Linsenvorrichtung ein festes Bündel L unterbricht. In einer ersten Stellung ist die Orientierung des veränderten Bündels O1 auf dem Radius R1 auf die Richtung der Lentikel 388a ausgerichtet, wie sich diese über das Bündel L1, das fest bleibt, hinweg erstrecken. Wie in Fig. 7A zu sehen, ist das längliche pro­ jizierte Bündel O1 geringfügig in Bezug auf den Radius R1 gekippt. In einer zweiten Stellung ist die Orientierung des veränderten Bündels O2 auf dem Radius R2 auf die Richtung der Lentikel 388a ausgerichtet, wie sich diese über das feste Bündel L2 hinweg erstrecken, welches sich in Wirklich­ keit in der gleichen festen Stellung wie das mit L oder L1 bezeichnete Bündel befindet. Wie in Fig. 7A zu sehen, ist die Längsachse des projizierten Bündels O2 in Bezug auf den Radius R2 vertikal ausgerichtet, und mit einem Weiterdrehen der Linsenvorrichtung 88 ändert das längliche projizierte Bündel O3, O4, O5 und 06 konstant seine Orientierung in der Drehrichtung in Bezug auf seinen betreffenden Radius R3, R4, R5 und R6 infolge der sich ändernden Orientierung der sich über das feste Bündel hinweg erstreckenden Lentikel 388a und 388b.

Mit der vorstehenden Orientierungsbeschreibung vor Augen wird deutlich, daß die überlappenden Linsenvorrichtun­ gen 87, 88 eine breite Variation von Bündelformen liefern, die Kombinationen von Bündelformen enthalten, die bislang nicht verfügbar waren. Zu den Kombinationen gehören kreis­ förmige und elliptische Bündelformen mit und ohne Mattie­ rung, mit und ohne vergrößertem Bündelwinkel oder mit über­ lappenden elliptischen Bündelformen, beispielsweise wo das Linsenelement 288a das Linsenelement 288b′ überlappt, wobei die durch das eine Lentikularlinsenelement, d. h. 288a, ge­ lieferte elliptische Bündelform sich in einer Längsrichtung erstrecken kann, die unter einem Winkel zur Längsrichtung der elliptischen Bündelform liegt, die durch ein weiteres Lentikularlinsenelement, d. h. 288b′, einer überlappenden Linsenvorrichtung geliefert wird. Diese einmalige Kombina­ tion liefert verbesserte Beleuchtungseffekte, die vorher nicht verfügbar waren.

Auch enthalten im Joch 14 ist eine, am besten in Fig. 8 zu sehende, Spannungsversorgungs-Schaltungsplatte 146, die hinter einem mit 46 bezeichneten Abschnitt des Metallrahmens 18 montiert ist. Die Spannungsversorgungs- Schaltungsplatte 146 ist der Motor und die Logik-Spannungs­ versorgung zur Bewegung der Leuchte 10. Der Schaltungsplatte 146 zugeführte Spannung kann 100 bis 240 V Wechselspannung (50/60 Hz) sein. Eine Spannungsauswahlgleichrichtung 148 wandelt Wechselspannung in Gleichspannung um und arbeitet dahingehend, die Spannung zu verdoppeln, wenn sie weniger als 150 V Wechselspannung ist. Die Ausgabe wird in Kondensa­ toren 150, 151 gespeichert, und eine Halbbrücke 152 wandelt die Gleichspannung zurück in Wechselspannung mit 40 kHz um. Die 40 kHz gehen in einen Transformator 154, der die Span­ nung heruntertransformiert und die stromführende Spannung von der Niederspannungs-Ausgangsschaltung trennt. Die Wech­ selspannung wird bei 156 in eine Gleichspannung zurück gleichgerichtet und über eine Drossel-Kondensator-Anordnung gefiltert. Eine Spannungsmodus-, Impulsbreitenmodulatorsteu­ ereinheit 158 ist für die Rückkopplung der Ausgangsspannung verantwortlich und steuert die Halbbrücke 152 so, daß eine konstante Ausgangsspannung erzeugt wird. Bei 160 ist auch eine Spannungsabtastung zur Steuerung der Verdopplerschal­ tung vorgesehen.

Eine Logik-Schaltungsplatte 246, die am besten in Fig. 9 zu sehen ist, ist im Joch 14 hinter einem mit 40 bezeich­ neten Abschnitt des Metallrahmens 18 angebracht. Die Logik- Schaltungsplatte ist mit einer Steuereinheit verbunden, welche das oben erwähnte Schwenken und Kippen steuert, wobei diese auch Farbräder etc. und andere betätigbare Komponenten der Leuchte 10 steuert. Spannung der Spannungs-Schaltungs­ platte 146 wird der Logik-Schaltungsplatte 26 im Bereich von ungefähr 9 V Gleichspannung bis ungefähr 40 V Gleichspannung über eine Spannungsreglerschaltung 248 zugeführt. Die Span­ nung wird dann einem kommerziell verfügbaren integrierten Mikroprozessor 250 zugeführt. Die Spannung wird auch einem Speicherblock 252 zugeführt, der drei verschiedene Arten von Speichern enthält, zu denen ein statischer RAM, ein Flash- ROM und ein EPROM gehören. Der Speicher 252 wird vom Mikro­ prozessor 250 zur Durchführung von Lese/Schreib-Vorgängen auf dem Code und den Daten, die in dem 250-Speicher gespei­ chert sind, verwendet, was Schwenk- und Kippbefehle an die Leuchte 10 gibt. Ein serieller Transceiver 254 liefert RS 485 kompatible Signale an Industrie-Standard USITT DMX512 Steuereinheiten und tauscht (empfängt und sendet) Informa­ tion mit dem Mikroprozessor 250 aus. Ein serieller Slave- Modul 256 empfängt Information vom Mikroprozessor 250 und serialisiert die empfangenen Daten und sendet sie über fünf Drähte an Slave-Module mit Motorantriebs/Sensor-Schaltungs­ platten 94 aus, welche Infrarot-Unterbrecherphotosensoren 257, Fig. 3, enthalten, die auf Lappen und/oder Kerben an Komponenten der Leuchte 10, wie etwa die im Zahnrad 34, Fig. 2, ausgebildete Kerbe 34a oder den Lappen 86a auf dem Farb­ filter 86, Fig. 3, ansprechen, was den Mikroprozessor 250 die Anfangs- (Null- oder Ausgangs-)Position der Motoren 26, 82 wissen läßt. Der serielle Modul 256 gewinnt die Lagein­ formation von Sensoren 257 und sendet diese an den Mikro­ prozessor 250, der bestimmt, ob die Bewegung des Filters bzw. Zahnrads oder die Suche nach dem Lappen/der Kerbe fort­ gesetzt werden soll.

Eine weitere Anordnung ist in Fig. 10 veranschaulicht und enthält ein Leuchtengehäuse 510, ein Joch 514 und ein Elektronikgehäuse 516. Bei dieser Anordnung sind die Lei­ stungs-Schaltungsplatte 146 und die Logik-Schaltungsplatte 246, Fig. 8 und 9, im Elektronikgehause 516 angeordnet. Im Gehäuse 516 befinden sich auch der oben beschriebene Motor 26 und die oben beschriebene Anordnung aus Riemen 28 und Zahnrad 24, siehe Fig. 1, für die 360°-Schwenklagesteuerung, die das Gehäuse 510 um die Mittelachse P der Welle 522 dreht, die das Joch 514 und das Elektronikgehäuse 516 ver­ bindet. Kein Ventilator wie der Ventilator 48, der weiter oben als im Joch 14 angeordnet beschrieben ist, und keine damit zusammenwirkende Entlüftungen 54, 56 sind mit der Herausnahme der die Logik-Schaltungsplatte 246 und die Lei­ stungs-Schaltungsplatte 146 enthaltenden Elektronik aus dem Joch mehr erforderlich. Der oben beschriebene Kippmechanis­ mus, siehe Fig. 1, der den Motor 31, den Riemen 32 und das Zahnrad 34 enthält, würde jedoch im Joch verbleiben, um die 270°-Drehung zu liefern. Das Gehäuse 510 kann auch kontu­ rierte, radial verlaufende Kühlrippen 562 enthalten, die als Teil des Aluminiumgußteils 557 ausgebildet sind.

Eine stationäre Linse 96 ist in dem Deckring 58 vor­ gesehen, was am besten in Fig. 1 zu sehen ist. Die Linse 96 ist eine gewöhnliche Lichtdiffusorlinse ähnlich einer Linse, die in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer verwendet wird. Sol­ chen Linsen sind kommerziell verfügbar. Die oben beschriebe­ ne Kombination aus überlappenden, drehenden Linsen 87, 88 und stationärer Linse 96 liefert einen Bündelwinkel, der vorzugsweise zwischen ungefähr 10° und ungefähr 60° liegt. Dieser kann durch Drehen der Linsen 87, 88 verändert und durch Einwechseln einer ausgewählten Diffusorlinse 96 ver­ stärkt werden.

Claims (15)

1. Überlappende Linsen (87, 88) zur Verwendung in einer Leuchte zur Einstrahlung eines Lichtbündels, welche
wobei ein eine erste Bündelform mit einer ersten Quer­ schnittsgeometrie aufweisendes Bündel eingestrahlt wird,
eine erste Einrichtung, die in der Leuchte gehaltert und in das Lichtbündel so bewegbar ist, daß die erste einge­ strahlte Bündelform aus der ersten Querschnittsgeometrie in eine zweite eingestrahlte Bündelform mit einer von der er­ sten Geometrie verschiedenen zweiten Querschnittsgeometrie verändert wird, wobei die erste Einrichtung wenigstens ein Lentikularlinsenelement (288a, 288b) enthält und
eine von der ersten Einrichtung getrennte zweite Ein­ richtung, die in der Leuchte gehaltert und in das Lichtbün­ del so bewegbar ist, daß die zweite eingestrahlte Quer­ schnittsform aus der zweiten Querschnittsgeometrie in eine dritte eingestrahlte Bündelform mit einer von der ersten und zweiten Geometrie verschiedenen dritten Querschnittsgeome­ trie verändert wird, wobei die zweite Einrichtung ein das erste Lentikularlinsenelement der ersten Einrichtung über­ lappendes weiteres Lentikularlinsenelement (288a′, 288b′) enthält, aufweisen.

2. Leuchte mit einer Mehrfachlinsenvorrichtung zur Änderung der Einstrahlungsform eines Lichtbündels mit
einer Einrichtung zur Einstrahlung eines Lichtbündels, wobei das Lichtbündel mit einer ersten Querschnittsform einer ersten Querschnittsgeometrie einstrahlt,
einer ersten Linsenvorrichtung (87), die in der Leuchte gehaltert und für eine Änderung der ersten eingestrahlten Bündelform aus der ersten Querschnittsgeometrie in eine zweite eingestrahlte Bündelform mit einer von der ersten Geometrie verschiedenen zweiten Querschnittsgeometrie in das Bündel bewegbar ist, wobei die erste Linsenvorrichtung we­ nigstens ein Lentikularlinsenelement (288a, 288b) mit einer Anzahl von in einer ersten Richtung orientierten Lentikeln (388a, 388b) enthält, und
einer zweiten Linsenvorrichtung, getrennt von der er­ sten Linsenvorrichtung, die in der Leuchte gehaltert ist und für eine Änderung der zweiten eingestrahlten Bündelform aus der zweiten Querschnittsgeometrie in eine dritte einge­ strahlte Bündelform mit einer von der ersten und zweiten Geometrie verschiedenen dritten Querschnittsgeometrie in das Bündel bewegbar ist, wobei die zweite Linsenvorrichtung ein das eine Lentikularlinsenelement der ersten Linsenvorrich­ tung überlappendes weiteres Lentikularlinsenelement (288a′, 288b′) enthält, wobei dieses eine Anzahl von Lentikeln (388a′, 388b′) aufweist, die in einer von der ersten Rich­ tung verschiedenen zweiten Richtung orientiert sind.

3. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die erste und zweite Linsenvorrichtung (87, 88) in der Leuchte drehbar gehaltert sind.

4. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die erste Linsenvor­ richtung (87) eine in der Leuchte drehbar gehalterte erste Scheibe und die zweite Linsenvorrichtung (88) eine in der Leuchte drehbar gehalterte zweite Scheibe ist.

5. Leuchte nach Anspruch 4, wobei die erste und zweite Scheibe jeweils eine Anzahl von Linsenelementen (288a, 288b, 288c; 288a′, 288b′, 488c) enthält, die automatisch sequen­ tiell im Lichtbündel positionierbar angebracht sind.

6. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die erste einge­ strahlte Bündelform kreisförmigen Querschnitt hat, die zwei­ te eingestrahlte Bündelform elliptischen Querschnitt mit einer in der ersten Richtung sich erstreckenden Längsachse hat und die dritte eingestrahlte Bündelform eine Kombination aus der zweiten Form und einem weiteren elliptischen Quer­ schnitt, der die zweite Form überlappt und eine sich in der zweiten Richtung erstreckende Längsachse aufweist, ist.

7. Sich bewegende Leuchte mit
einem Joch (14),
einer Einrichtung zur beweglichen Aufhängung des Jochs an einem Träger,
einem mit dem Joch verbundenen Gehäuse (12), wobei das Gehäuse einen ersten Abschnitt, der eine Lichtquelle und eine Einrichtung zum Abführen von von der Lichtquelle er­ zeugter Wärme enthält, und einen zweiten Abschnitt, der eine Anzahl von beweglichen Farbfiltern (86) und eine Anzahl von Linsenvorrichtungen (87, 88) enthält, aufweist, wobei die Lichtquelle so betreibbar ist, daß sie ein Lichtbündel mit einer ersten Bündelform einer ersten Querschnittsgeometrie längs eines Weges durch die Farbfilter und Linsenvorrichtun­ gen einstrahlt,
wobei eine erste der Linsenvorrichtungen (87) in der Leuchte gehaltert und in eine Stellung drehbar ist, in der sie im Lichtbündel liegt und die erste eingestrahlte Bündel­ form aus der ersten Querschnittsgeometrie in eine zweite eingestrahlte Bündelform mit einer zweiten Querschnittsgeo­ metrie, die sich von der ersten Geometrie unterscheidet, ändert, wobei die erste Linsenvorrichtung wenigstens ein Lentikularlinsenelement (288a, 288b) enthält, und
eine zweite Linsenvorrichtung (88), getrennt von der ersten Linsenvorrichtung, in der Leuchte gehaltert und in eine Stellung im Lichtbündel bewegbar ist, in der sie die zweite eingestrahlte Bündelform aus der zweiten Quer­ schnittsgeometrie in eine dritte eingestrahlte Bündelform mit einer dritten Querschnittsgeometrie, die sich von der ersten und zweiten Geometrie unterscheidet, ändert, wobei die zweite Linsenvorrichtung ein weiteres Lentikularlinsen­ element (288a′, 288b′) enthält, das sich mit dem einen Len­ tikularlinsenelement der ersten Linsenvorrichtung überlappt.

8. Leuchte nach Anspruch 7, wobei die erste und zweite Linsenvorrichtung (87, 88) drehbar in der Leuchte gehaltert sind.

9. Leuchte nach Anspruch 7, wobei die erste Linsenvor­ richtung (87) eine drehbar in der Leuchte angebrachte erste Scheibe und die zweite Linsenvorrichtung (88) eine drehbar in der Leuchte angebrachte zweite Scheibe ist.

10. Leuchte nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Scheibe jeweils eine Anzahl von Linsenelementen (288a, 288b, 288c; 288a′, 288b′, 488c) enthält, die für eine automati­ sierte sequentielle Anordnung im Lichtbündel angebracht sind.

11. Leuchte nach Anspruch 7, wobei die erste einge­ strahlte Linsenform kreisförmigen Querschnitt hat, die zwei­ te eingestrahlte Linsenform elliptischen Querschnitt mit einer sich in einer ersten Richtung erstreckenden Längsachse hat, und die dritte eingestrahlte Bündelform eine Kombina­ tion der zweiten Bündelform und einem elliptischen Quer­ schnitt ist, der die zweite Bündelform überlappt und eine Längsachse aufweist, die sich in einer von der ersten Rich­ tung verschiedenen zweiten Richtung erstreckt.

12. Leuchte nach Anspruch 9, wobei die erste Scheibe ein Mattlinsenelement (288c) und wenigstens ein Lentikular­ linsenelement (288a, 288b) und die zweite Scheibe ein homo­ genes Linsenelement (488c) und wenigstens ein Lentikularlin­ senelement (288a′, 288b′) enthält.

13. Leuchte nach Anspruch 9, wobei die erste Scheibe wenigstens ein Lentikularlinsenelement (288a, 288b) mit Lentikeln (388a, 388b), die sich von der geometrischen Mitte der ersten Scheibe radial nach außen erstrecken, und die zweite Scheibe wenigstens ein Lentikularlinsenelement (288a′, 288b′) mit Lentikeln (388a′, 388b′) , die sich in einer Richtung normal zu einem von der geometrischen Mitte der zweiten Scheibe sich erstreckenden Radius erstrecken, enthält.

14. Leuchte mit einer Mehrfachlinsenvorrichtung zur Änderung der Form eines eingestrahlten Lichtbündels, mit
einer Einrichtung zum Einstrahlen eines kreisförmigen Lichtbündels, und
überlappenden Linsenvorrichtungen (87, 88), die jeweils ein Lentikularlinsenelement (288a, 288b, 288a′, 288b′) ent­ halten, das in eine Stellung bewegbar ist, in der es im Lichtbündel liegt, zur Auswahl einer Bündelform durch Ände­ rung eines kreisförmigen Bündelmusters in elliptische Bün­ delmuster und zur kontinuierlichen Bewegung des elliptischen Bündelmusters in eine gewünschte Orientierung ansprechend auf eine kontinuierliche Bewegung der Linsenelemente.

15. Leuchte nach Anspruch 14, wobei die Linsenvorrich­ tungen (87, 88) benachbart relativ drehbar angeordnet sind.