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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Lichstromsteuerung von Lampen,
insbsondere für Farbfilm- und Farbfernsehstudios Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und die dazugehörige Schalt ungs anordnung zur Lichstromsteuerung von Lampen insbesondere
für Farbfilm- und Farbfernsehstudios, ohne wesentliohe Veränderung der Farbtemperatur.
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Eine Lichstromsteuerung erfolgt bei Lichtquellen für Film-und Fernsehstudios
sowie für Theaterbünen im allgemeinen durch Filter, Blenden im optischen Strahlengang
und durch Spannungsänderung der Lampen mit jeweils einem Leuchtkörper.
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Filter und Blenden sind mechanische Mittel und erfordern zur Realisierung
und Bedienung an Jedem einzelnen Beleuchtungsgerät einen relativ hohen konstruktiven
bzw. zeitlich personellen Aufwand.
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Die Lichtstromsteuerung mittels Spannungsänderung ist mit einer unerwünschten
Veränderung der Farbtemperatur der Lichtquelle verbunden. Dadurch wird die Anwendung
für die Farbfilm- und Farbernsehproduktion auf einen sehr geringen und demit unzureichenden
Lichtsteuerbereich eingeschränkt.
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Bei Lichtquellen mit einem Leuohtkörper sind zum kontinuier hohen
Vermindern der Spannung Steuergeräte erforderlich, die für die ganze Leistung der
Lampe ausgelegt sein müssen.
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Zweck der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile, insbesondere
die stark auftretenden Veränderungen der Zarbtemperatur beim Vermindern der Lichtströme
zu beseitigen; Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen,
mit dem es möglich ißt, die Lichtströme durch Spannungsänderungen so zu steuern,
daß eine Lichtstromsteuerung von 100 % Lichtetrom bis nahezu 0 % ohne eine wesentliche
Beeinträchtigung der Farbtemperatur erreicht wird, wobei die Steuergeräte nicht
für die gesamte Leistung der Lampe ausgelegt sein müssen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine Lampe
mit zwei oder mehreren Leuchtkörpern verwendet wird, die im eingeschalteten Zustand
ein homogenes Mischlicht als
Gesamtlichstrom aussendet und eine
Verminderung des Gesamtlichtstromes dadurch erfolgt, daß die an den einzelnen Leuchtkörpern
stehende Spannung so lange nacheinander kontinuierlich verringert wird bis sich
nur noch ein Leuchtkörper in eingeschaltetem Zustand befindet oder umgekehrt, daß
von einem ausgeschalteton Leuchtkörper ausgehend der Gesamtlichtstrom so vergrößert
wird, daß die einzelnen Leuchtkörper nacheinander eine kontinuierlich größer werdende
Spannung erhalten bis der für die Lampe maximal erzielbare Höchstwert des- Gesamtlichtstromes
erreicht ist.
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Das Verfahren ist mit einer Schaltungsanordnung durchführbar, indem
innerhalb eines Lampenkolbens zwei oder mehr Leuchtkörper quasi gleicher Farbtemperatur
angeordnet und mit einem gemeinsamen Anschaltpunkt und je einem eigene Anschaltpunkt
am Sockel der Lampe verbunden sind, wobei die Leuchtkörper in der Ebene oder im
Raum nebeneinander angeordnet oder in Teilleuchtkörper so aufgeteilt sind, daß in
einer Ebene oder räumlich abwechselnd Jeweils durch einen Teilleuchtkörper eines
Leuchtkörpers neben einem Teilleuchtkörper eines anderen Leuchtkörpers eine quasi-gleiche
Fläche ausgefüllt ist und die Leuohtkörper Jeweils einzelnen Lichtstellen zugeordnet
sind, durch die über einen den Steuerstromkreis vom Lastxxstromkreis trennenden
Übertrager die über ein Lichtsteuergerät an den Leuchtkörpern anliegende Spannung
steuerbar ist, wobei jtn den Zuleitungen zu den Anschaltpunkten der Leuchtkörper
Schalter vorgesehen sind, die ein Anschalten der Leuchtkörper an den Steuerstromkreis
über das Lichtsteuergerät und den Übertrager und die jeweils entsprechenden Lichtsteller
bzw.
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an den Laststromkreis gestatten.
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Die Lichtsteller können so ausgeführt sein, daß sie durch z.B. drei
Wicklungen au9 einem gemeinsamen Wickelkörper mit einem gemeinsamen Stromabnehmer
realisiert sind, der nacheinander über die drei Wicklungen geführt einen elektrischen
Kontakt herstellt, wobei zwischen den Wicklungen Steuerorgane zur Umschaltung der
Schalter vorgesehen sind.
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Die Lichtsteller sind aber auch durch eine einzige auf einer Kreisbahn
angeordnete Wicklung realisierbar, wobei der Stromabnehmer einen elektrischen Kontaks
über dises Kreisbahn der Wicklung z.B. dreimal durchlaufend herstellt, wobei an
den Enden der Wichlung jeweils Steuerorgane zur Umschaltung der
Schalter
vorgesehen sind und die Drehbewegung des Stromabnehmers auch Über ein Getriebe aus
einer geradlinigen Verschiebung eines Einsteligliedes gewonnen werden kann Die Lichtsteller
sind jedoch auch durch eine Kombination aus Festwiderständen je Lichtsteller oder
auch durch eine einzige Festwiderstandskombination, die Jeweils auf den an das Lichtsteuergerät
angeschlossenen Leuchtkörper wirkt, realisierbar.
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Die Schalter selbst sind als Kontaktschaltelemente oder auch durch
kontaktiose Schaltelemente realisierbar.
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Die Steuerspannung zum Schalten der Schalter kann über eine Wicklung
im übertrager oder aus dem laststromkreis oder auch aus dem Steuerstromkreis direkt
gewonnen werden, wobei als Schaltugskriterium die Spannungsveränderung der Lichtstromsteuerung
diente Das Lichtsteuergerät und die Schalter können auch zusammengefaßt und z.B.
drei entsprechende Ausgänge für die leuchtkörper am Lichtsteuergerät vorhanden sein
Das Lichtsteuergerät für die Leuchtkörper der Lampe insgesamt kann auch so realisiert
sein, daß für jeden Leuchtkörper der Lampe ein separates Lichtsteuergerät vorgesehen
ist.
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Die technischen und die technisch-ökonomischen Auswirkungen der Erfindung
sind darin zu sehen1 daß die Veränderung des Gesamtlichtstromes der Lampe durch
eine Veränderung der Einstellichtströme der einzelnen Leuchtkörper derart erfolgt,
daß z.B nacheinander die jeweils an einem Leuchtkörper anliegende Spannung so weit
vermindert wird, bis der Ieuchtkörper nicht mehr leuchtet und daß die am zuletzt
verbleibenden Leuchtkörper anliegende Spannung nur so weit vermindert wird, daß
die noch zulässige Änderung der Farbtemperatur nicht überschritten wird.
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Dabei ist die Anzahl der Leuchtkörper abhängig von dem für den Lichtstrom
gewünschten Steuerbereich. Auf diese Weise wird eine geringe Farbtemperaturpulsation
im Verlauf der Lichtstromsteuerung von 100 % bis nahezu o % für Farbfilm- und FarbSernsehproduktionen
erreicht, d.h. beim Vermindern des Gesamtlichtstromes verändert sich die Farbtemperatur
des homogenen Mischlichtes dadurch, daß nur die veränderte Farbtemperatur des Teillichtstromes
des in der Intensität geminderten Leuchtkörpers wirksam wird. Da der Teillichtstrom
eines Ieuchtkö>-pers seine Farbtemperaturabweichung in dem Maße vergrößert,
wie
gleichzeitig seine Intensität abnimmt, ist der Lichtstromanteil dieses Leuchtkörpers
um so geringer, je größer die Farbtemperaturänderung ist. Der Einfluß des Leuchtkörpers
auf den Gesamtlichtstrom wird geringer, je größer die Farbtemperaturänderung wird.
Dadurch nimmt die Farbtemperatur des Gesamtlichtstromes bei Verminderung des Deillichtstromes
anfangs ab, um dann schließlich wieder zuzunehmen, um bei erreichtem Teillichtstrom
- Null - eines Leuchtkörpers quasi wieder den Anfangswert zu erreichen usw. für
Jeden weiteren Teilleuchtkörper bis nur noch ein mit anliegender Spannung verbleibender
Teilleuchtkörper vorhanden ist.
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Die Stromversorgung und Lichtstromsteuerung der einzelnen Leuchtkörper
der Lampe werden vorteilhaft und ökonomisch so durchgeführt, daß z.B. die Leuchtkörper
nacheinander über das Lichtsteuergerät die Spannung bis zur maximal zulässigen Höhe
erhalten und nach Erreichen der vollen Spannung eine Anschaltung des jeweils mit
voller Spannung versorgten Teilleuchtkörpers vom Steuerstromkreis erfolgt und das
Lichtsteuergerät für die Lichtstromsteuerung des jeweils nächsten Leuchtkörpers
verwendbar wirdO Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 : eine Lampe mit;
drei Teillleuchtkörpern Fig. 2 : eine Schaltungsanordnung zur Anschaltung der Lampe
nach Fig. 1 Gemäß Fig. 1 sind in einem Lampenkolben 1 herkömmlicher Bauart drei
Leuchtkörper 2; 3; 4 derart angeordnet, daß sie gemeinsam eine quasi-gleiche Fläche
so ausfüllen, wie sie eine Lampe mit einem Leuchtkörper in bekannter bisheriger
Bauform aufweist. Dabei sind die Leuchtkörper 2;3;4; derart angeordnet, daß jeder
Leuchtkörper einzeln in sich noch einmal in Teilleuchtkörper 2'; 2"; 2'" bzw. 3';
3"; 3'" bzw. 4'; 4"; 4"' geteilt ist und diese wiederum so angeordnet sind, daß
z0B. ein Teilleuchtkörper 2' des Leuchtkörpers 2 jeweils neben einem Teilleuchtkörper
3' des Leuchtkörpers 3 und der wiederum neben einem Teilleuchtkörper 41 des Leuchtkörpers
4 usw. in einer Ebene oder räumlich abwechselnd
angeordnet ist.
Dadurch wird in bezug au9 die Flächenprojektion der Lampe auch dann, wenn z.B. die
Leuchtkörper 2 und 3 kein Licht aussenden, auch durch den einzigen Licht aussendenden
Ieuchtkörper 4 eine gleichmäßige Leucht dichte verteilung erreichte Die Anordnung
der Leuchtkörper 2; 3; 4 kann aber auch ohne die Unterteilung in Teilleuchtkörper
nebeneinander in einer Ebene oder im Raum erfolgen. Zur Stromversorgung werden die
Leitungen zu den Leuchtkörpern 2; 3; 4 an einem Ende parallel geschaltet und über
eine gemeinsame Leitung mit dem Ans¢haltpunkt 15 und die Leitungen zu den Leuchtkörpern
2; 3; 4 am anderen Ende mit jeweils einem eigenen Anschaltpunkt 16; 17; 18 am Sockel
14 verbunden.
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Eine Schaltungsanordnung der Lampe ist in Fig. 2 dargestellt: Die
Lampe wird mit ihren drei Leuchtkörpern 2; 3; 4 mittels der Schalter 5; 6; 7; 8
über das Lichtsteuergerät 9 an den Steuerstromkreis A bzw. an den Laststromkreis
B angeschlossen.
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Mit den Lichtstellern 11; 12; 13 erfolgt die Einstellungder wirksamen
Spannung am Lichtsteuergerät 9, bei kontaktlosen Lichtsteuergeräten jedoch über
den der Trennung des Steuerstromkreises A vom Laststromkreis B dienenden übertrager
10.
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Bei der Verwendung althergebrachter Lichtsteuergeräte, z.B.
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Schiebewiderstände oder Transformatoren, besteht eine mechanische
Verbindung bekannter Art zwischen den Lichtstellern 11; 12; 13 und dem Lichtsteuergerät
9.
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Die Lichtsteller 11; 12; 13 bestehen aus je einer Widerstandswicklung
au9 einem gemeinsamen Wickelkörper mit einem gemeinsamen Stromabnehmer der nacheinander
über diese drei Wicklungen geführt einen elektrischen Kontakt herstellt, wobei zwischen
den Wicklungen Steuerorgane vorgesehen sind, die eine Umschaltung der Schalter 5;
6; 7; 8 herbeiführen.
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Die Lichtsteller 11; 12; 13 können auch derart ausgeführt sein, daß
nur eine au9 einer Kreisbahn angeordnete Widerstandswicklung vorhanden ist und der
Stromabnehmer einen elektrischen Kontakt Über diese Kreishahn der Wicklung dreimal
durchlaufend herstellt, wobei an den Enden der Wicklungen jeweils Steuer-Organe
zur Umschaltung der Schalter 5; 6; 7; 8 vorgesehen sind.
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Dabei kann die Drehbewegung des Stromabnehmers auch über ein Getriebe
aus einer geradlinigen Verschiebung eines Einstellgliedes gewonnen werden.
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Die Lichtsteller 11; 12; 13 können auch derart ausgeführt sein, daß
an Stelle dor drei Widerstandswicklungen drei Kombinationen aus i?estwiderständen,
die analog den drei Widerstandswicklungen angeschaltet sind, oder eine Widerstandskombination,
die analog der Widerstandswicklung auf einer Kreisbahn angeschaltet ist, verwendet
wird. Diese Widerstandskombinationen können aus einer größeren Anzahl direkt; anschaltbarer
Festwiderstände oder aus einer geringeren Anzahl von Festwiderständen, die durch
eine Kodierung in bekannter Weise zu einer größeren Anzahl von wirksamen Einzelwiderständen
zu Kombinationen zusammengefaßt sind, bestehen. Die Schalter 5; 6; 7; 8 können sowohl
mit Kontaktsohaltmittoln, z.B.
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Schaltsohütze, als auch mit kontaktlosen Schaltmitteln, wie Transistoren,
Dioden, Thyristoren, die in bekannter Weise eingesetzt sind, realisiert werden0
Die Funktion der Schaltungsanordnung wird wie folgt erläutert: Zur manuellen Einstellung
der Lichtströme der drei Leuchtkörper 2; 3; 4 dienen jeweils die Lichtsteller 11
für Leuchtkörper 4, Ldchtsteller 12 für Louchtkörper 3 und Lichtsteller 13 für Leuchtkörper
2.
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Es wird angenommen, daß von der Endetellung, bei der alle drei Leuchtkörper
2; 3; 4 au9 100 % des Lichtstromes eingestellt sind, ausgegangen wird0 Der Stromabnehmer
befindet sich dann am oberen Ende des Lichtsellers 11. Die wirksame Steuerspannung
bewirkt Über den Ubertrager 10 am Lichtsteuergerät 9, daß der Louchtkörper 4 über
den Schalter 5 die volle elektrische Spannung erhält und seinen höchsten Strom abgibt.
Wird der Stromabnehmer nunmehr in Richtung der Wicklung des Lichtstellers 12 bewegt,
vermindert sich die elektrische Spannung am Louchtkörper 4 über das Lichtstellgerät
92 bis er bei Stromabnehmerstellung am unteren Ende der Wicklung des Lichtstellers
11 kein Licht mehr aussendet. Darauf wird Schalter 5 geöffnet. Erreicht der weitergeführte
Stromabnehmer die Wicklung des Lichtstellers 12, so liefert der Ausgang des Lichtsteuergerätes
9 wieder die volle Spannung und der Schalter 6 wird umgeschaltet, so daß der Leuchtkörper
3 nicht mohr direkt, sondern über das Lichtsteurgerät 9 versorgt wird und bei der
Weiterführung des Stromabnehmers au9 der Wicklung des Lichtstellers 12 zunohmend
weniger Spannung erhält, bis er obenfalls kein Licht mehr aussendet.
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Darauf wird der Schalter 8 geöffnet. Erreicht der weitergeführte Stromabnehmer
jetzt die Wicklung des Lichtstellers 13 so steht am Ausgang des Lichtsteuergerätes
s 9 wieder die volle elektrische Spannung zur Verfügung und der Schalter 7 wird.
umgeschaltet, so daß der Leuchtkörper 2 nicht mob direkt, sondern über das Lichtsteuergerät
9 versorgt wird und bei der Weiterführung des Stromabnchmers auf der Wicklung des
Mchtstellers 13 rruneamand weniger Spannung erhält, bis auch er kein Licht mehr
aussendet bzw. der Licht strom nur so weit verringert wird, daß die zulässige Abweichung
der Farbtemperatur nicht überschritten wird.
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Das Ausblenden der Lampe erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.