DE4312246C2 - Farbwechselscheinwerfer, insbesondere zur Bühnenbeleuchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbwechselscheinwerfer, ins­ besondere zur Bühnenbeleuchtung, mit mindestens einer Lampe, deren Leuchtfeld weißes Licht emittiert, optischen Bauele­ menten, die das von dem Leuchtfeld austretende Licht in zwei parallele Strahlenbündel bündeln, sowie mit einem Disper­ sionsprisma, das derart angeordnet ist, daß die beiden pa­ rallelen Strahlenbündel symmetrisch auf dieselbe Lichtein­ trittsfläche des Dispersionsprismas gerichtet sind und je­ weils aus einer Lichtaustrittsfläche des Dispersionsprismas austreten.

Ein solcher Farbwechselscheinwerfer ist aus der US 5,046,837 bekannt. Dieser Farbwechselscheinwerfer erfaßt zwar bereits nahe zu vollständig das von einer Lampe ausgestrahlte Licht und ist relativ kompakt ausgebildet, es ist jedoch noch ein relativ großes Dispersionsprisma einzusetzen, um das gesamte Strahlenbündel zu erfassen.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, einen derartigen Farbwechselscheinwerfer so zu verbessern, daß er noch kom­ pakter ausgebildet ist und mit möglichst geringem Aufwand unter Verwendung einfacher Bauteile hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Farbwechselscheinwerfer der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweites Dispersionsprisma mit zwei Lichteintritts­ flächen und einer gemeinsamen Lichtaustrittsfläche symme­ trisch zur Farbstrahlung im Lichtweg nach dem ersten Disper­ sionsprisma angeordnet ist, derart, daß die Farbstrahlung in zwei Farbstrahlenbündel aufgeteilt wird, die jeweils einem der parallelen Strahlenbündel entsprechen, und daß nachfol­ gend ein planes Umlenkelement derart in dem Strahlengang eines Farbstrahlenbündels angeordnet ist, daß die jeweils einer Farbe entsprechenden Lichtstrahlen beider Farbstrah­ lenbündel die gleiche Ablenkrichtung aufweisen.

Durch die Verwendung eines zweiten Dispersionsprismas läßt sich die Größe der Prismen im Vergleich zu dem Durchmesser der Strahlenbündel wesentlich reduzieren, so daß insgesamt der Farbwechselscheinwerfer sehr kompakt ist und gleichzei­ tig auch die Verwendung kleinerer und damit kostengünstiger optischer Bauteile (Dispersionsprismen) ermöglicht. Gleich­ zeitig ist durch das Umlenkelement gewährleistet, daß jeder Farbbereich des Spektrums nur einmal als Farbstreifen auf einer Selektionsblende oder dergl. fokussiert wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Dis­ persionsprismen so ausgebildet sind, daß der Strahlenverlauf im jeweiligen Dispersionsprisma symmetrisch ist und daß die brechenden Winkel der Dispersionsprismen so gewählt sind, daß keine Totalreflexion an den Prismenflächen erfolgt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Farbwechselscheinwerfers,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Selektionsblende (mit Feldblende) für den Farbwechselscheinwerfer nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Verdunkelungsele­ mentes.

In Fig. 1 ist schematisch ein Längsschnitt durch einen Farb­ wechselscheinwerfer dargestellt. Dabei sind ein Halbkugel­ spiegel 1 und Kondensorlinsen 3 vorgesehen, die rotations­ symmetrisch ausgebildet sind. Die Kondensorlinsen 3 sind an­ einander angepaßt, um einen Lichtverlust zwischen den Kon­ densorlinsen 3 zu verhindern. Alle anderen optischen Bau­ elemente, die nachfolgend noch näher erläutert werden, haben in der nicht dargestellten dritten Dimension eine gewisse Tiefe, die zur Erläuterung des Scheinwerferprinzipes unbe­ deutend ist.

Ein kleines Leuchtfeld 2 einer Lampe gibt weißes Licht ab, welches teilweise am Halbkugelspiegel 1 reflektiert wird. Ein Teil des Lichts bildet mittels der beiden Kondensorlin­ sen 3 direkt zwei Abbildungen des Leuchtfeldes 2 in unend­ lichen ("parallele" Strahlenbündel), ein weiterer Teil wird durch den Halbkugelspiegel 1 in das Leuchtfeld 2 zurückge­ worfen und durchläuft anschließend die Kondensorlinsen 3. Dabei wird das von dem Leuchtfeld 2 abgestrahlte Licht nahe­ zu vollständig in die beiden "parallelen" Strahlenbündel um­ gewandelt. Die "parallelen" Strahlenbündel werden mittels je einem Planspiegel 4 achsensymmetrisch auf ein Disperions­ prisma 5 gelenkt, wobei die beiden parallelen Strahlenbündel symmetrisch auf dieselbe Lichteintrittsfläche 5.1 des Dis­ persionsprismas 5 gerichtet sind und jeweils aus einer Lichtaustrittsfläche 5.2 des Dispersionsprismas austreten.

Im Lichtweg nach dem ersten Dispersionsprisma 5 ist ein zweites Dispersionsprisma 9 mit zwei Lichteintrittsflächen 9.1 und einer gemeinsamen Lichtaustrittsfläche 9.2 symme­ trisch zur Farbstrahlung im Lichtweg nach dem ersten Disper­ sionsprisma 5 angeordnet. Mit dieser Anordnung wird die Farbstrahlung im zweiten Dispersionsprisma 9 in zwei Farb­ strahlenbündel aufgespalten. Ein Farbstrahlenbündel wird mit einem als Planspiegel ausgebildeten planen Umlenkelement 40 so umgelenkt, daß die jeweils einer Farbe entsprechenden Lichtstrahlen beider Farbstrahlenbündel die gleiche Ablenk­ richtung aufweisen. Im weiteren Lichtverlauf ist eine Linse 6 so angeordnet, daß die spektralen Farbbereiche des Lichts an farbabhängigen Orten auf eine Selektionsblende 7 fokus­ siert werden, wobei jeder Ort einem Farbbereich und einer Jalousieklappe 7.1 (Fig. 3) entspricht. Die Jalousieklappen 7.1 sind geschlossen dargestellt. Die brechenden Winkel des zweiten Dispersionsprismas 9 betragen ca. 45°, gleiches gilt für die brechenden Winkel des ersten Dispersionsprismas 5. Als Prismenmaterial wird bevorzugt SF6 (Glasbezeichnung der Firma Schott) gewählt. Die Anordnung ist so gewählt, daß die Dispersionsprismen 5 und 9 so ausgebildet sind, daß der Strahlenverlauf im jeweiligen Dispersionsprisma 5, 9 symme­ trisch ist und daß die brechenden Winkel der Dispersions­ prismen 5, 9 so gewählt sind, daß keine Totalreflexion an den Prismenflächen 5.1, 5.2, 9.1 und 9.2 erfolgt.

Vorteile dieser Ausgestaltung eines Farbwechselscheinwerfers sind besonders kleine Maße der Dispersionsprismen 5, 9 und ein einfacher Aufbau der Selektionsblende 7, da nur eine Jalousieklappe 7.1 je einem Farbbereich entspricht. Im Lichtweg hinter der Selektionsblende 7 ist eine Feldblende 8 angeordnet.

In Fig. 2 sind die Selektionsblende 7 und die Feldblende 8 des Farbwechselscheinwerfers näher dargestellt.

Die für den violetten Farbbereich zuständigen Jalousieklappen 7.1 sind geschlossen, die Jalousieklappen 7.1 für den grünen Farbbe­ reich halb und die für den roten Farbbereich ganz geöffnet. Die übrigen Jalousieklappen 7.1 sind nur gestrichelt darge­ stellt. Die Drehachsen 7.2 der Jalousieklappen 7.1 sind an­ gedeutet. Auf eine Darstellung elektromechanischer oder mag­ netischer Steuerungen für die Selektionsblende 7 wird ver­ zichtet, da diese dem Fachmann geläufig sind. Natürlich müs­ sen die je einem Farbbereich entsprechenden Jalousieklappen 7.1 unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können.

Eine fokussierte Farbstrahlung wird auf den der jeweiligen Farbe entsprechenden Jalousieklappen 7.1 der Selektionsblen­ de 7 als Farbstreifen abgebildet. Bei geschlossenen Jalou­ sieklappen 7.1 wird die Farbstrahlung zurückreflektiert (durch nicht ausgefüllte Richtungspfeile angedeutet). Bei teilweise geöffneten Jalousieklappen 7.1 wird die entspre­ chende Farbstrahlung teilweise durchgelassen, teilweise von der Feldblende 8 zurückgehalten und ggf. (nicht dargestellt) auch teilweise von den Jalousieklappen 7.1 zurückreflek­ tiert. Bei ganz geöffneten Jalousieklappen 7.1 wird die ent­ sprechende Farbstrahlung vollständig durchgelassen, wenn von Reflexionsverlusten abgesehen wird.

Fig. 3 zeigt ein Verdunkelungselement 11, das anstelle je einer Jalousieklappe 7.1 eingesetzt werden kann, um die je einem Farbbereich entsprechende Farbstrahlung kontinuierlich zu verdunkeln und zu sperren. Dazu wird das Verdunkelungs­ element 11, dem gewünschten Transmissionsgrad entsprechend, in den Strahlengang eines Farbbereiches gebracht. Die in der Zeichnung schwarz dargestellten Bereiche 11.2 sind spie­ gelnd, die weißen Bereiche 11.1 sind transparent.

Claims (2)

1. Farbwechselscheinwerfer, insbesondere zur Bühnenbeleuchtung, mit mindestens einer Lampe, deren Leuchtfeld weißes Licht emittiert, optischen Bauelementen, die das von dem Leucht­ feld austretende Licht in zwei parallele Strahlenbündel bündeln, sowie mit einem Dispersionsprisma, das derart angeordnet ist, daß die beiden parallelen Strah­ lenbündel symmetrisch auf dieselbe Lichteintrittsfläche des Dispersionsprismas gerichtet sind und jeweils aus einer Lichtaustrittsfläche des Dispersionsprismas austreten, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Dispersionsprisma (9) mit zwei Lichtein­ trittsflächen (9.1) und einer gemeinsamen Lichtaustrittsflä­ che (9.2) symmetrisch zur Farbstrahlung im Lichtweg nach dem ersten Dispersionsprisma (5) angeordnet ist, derart, daß die Farb­ strahlung in zwei Farbstrahlenbündel aufgeteilt wird, die jeweils einem der parallelen Strahlenbündel entsprechen, und
daß nachfolgend ein planes Umlenkelement (10) derart in dem Strahlengang eines Farbstrahlenbündels angeordnet ist, daß die jeweils einer Farbe entsprechenden Lichtstrahlen beider Farbstrah­ lenbündel die gleiche Ablenkrichtung aufweisen.

2. Farbwechselscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsprismen (5, 9) so ausgebildet sind, daß der Strahlenverlauf im jeweiligen Dispersionsprisma (5, 9) symmetrisch ist und daß die brechenden Winkel der Disper­ sionsprismen (5, 9) so gewählt sind, daß keine Totalreflexion an den Prismenflächen (5.1, 5.2, 9.1, 9.2) erfolgt.