DE9301883U1

DE9301883U1 - Optisches System für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Bühnenscheinwerfer

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Publication number: DE9301883U1
Application number: DE9301883U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-02-11
Filing date: 1993-02-11
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2003-02-12

Description

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G 93 Ol 883.5

Siemens Aktiengesellschaft

Optisches System für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Bühnenscheinwerfer

Die Erfindung betrifft ein optisches System für einen Scheinwerfer mit -beliebiger elektrischer Lichtquelle, insbesondere einen Bühnenscheinwerfer, wobei das optische System einen sphärischen Haupt- und einen sphärischen Hilfsreflektor mit einer mittig angeordneten Beleuchtungslinse aufweist und wobei Haupt- und Hilfsreflektor vorzugsweise annähernd kugelförmig ausgebildet und derart kombiniert sind, daß die Krümmungsradien der beiden Reflektoren im Verhältnis zur Brennweite der Beleuchtungslinse die 1/2- bis 2-fache Größe besitzen, wobei die Mittelpunkte der beiden Reflektoren sich mit der Lichtquelle auf einer gemeinsamen optischen Achse befinden.

Scheinwerfer für Bühnenzwecke, insbesondere Verfolgungsscheinwerfer, die einen den vorstehend geschilderten Aufbau des optischen Systems entsprechenden Aufbau aufweisen, sind z.B. aus der DD-PS 203 363 bekannt. Die bekannten Scheinwerfer erlauben keine unterschiedliche Bündelung bei geringen Abbildungsfehlern und benötigen zur Erzeugung weißer Bildränder ein Blendensystem, wie es z.B. in der DD-PS 259 022 beschrieben ist. Derartige Blendensysteme führen zu einer erheblichen Aufheizung der Scheinwerfer, da für Bühnenzwecke Lichtquellen großer Leistung verwendet 0 werden. Die Aufheizung kann auf Dauer zur Beschädigung der Linsen, zum Verzug der Scheinwerfergehäuse und zum Ablösen o.a. der Scheinwerferlackierung führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein optisches System für Scheinwerfer mit beliebiger elektrischer Lichtquelle, also sowohl für normale Glühbirnen, als auch für Halogen-Lampen

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und auch für Gasentladungslampen o.a. anzugeben, das eine unterschiedliche Bündelung des Lichtstrahls bei geringen Abbildungsfehlern ohne Ausblendung von Teilen des Lichtstrahls erlaubt. Dabei sollen die farbigen Ränder des Lichtstrahls weitestgehend vermieden werden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Scheinwerfer zur unterschiedlichen Bündelung des Austrittsstrahles zumindest zwei in einem Tubus verschieblrche Zoomlinsen aufweist, die in festgelegten Verhältnissen zu den übrigen Bestandteilen des optischen Systems stehen.

Die Größe des die Lichtquelle, umschreibenden Kreises (Kreiskriterium) zum Abbildungskreis der Lichtaustrittslinse des Zoomobjektivs soll in dem Bereich von 1:1 bis 1:15 liegen, wobei eine Kondensorlinse hinter der Beleuchtungslinse vorgesehen ist, deren Abbildungsdurchmesser ein Verhältnis zum Abbildungsdurchmesser der Lichtaustrittslinse des Zoomobjektivs von 1:1 bis 1:5 hat.

Weitere Ausgestaltungen des optischen Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit den Zeichnungen, aus denen gegebenenfalls weitere erfinderische Einzelheiten entnehmbar sind. Es zeigen:

FIG 1 eine Prinzipdarstellung eines zweilinsigen
Zoomscheinwerfers mit den Zoomlinsen in der
Stellung für eine enge Strahlbündelung,

FIG 2 der Scheinwerfer von FIG 1 mit den Zoomlinsen
in einer weit bündelnden Stellung und

0 FIG 3,4 und 5 beispielhafte Strahlverläufe in einer
in der Optik üblichen Darstellung.

In FIG 1 bezeichnet 1 den Scheinwerfergehäuseteil mit den Reflektoren 3 und 4, der Lichtquelle 5 sowie der Beleuchtungslinse 6 und der Kondensorlinse 7. Der Tubus des Zoomobjektivs mit den beiden Linsen 9 und 10 in der Stellung

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für eine enge Strahlbündelung ist mit 2 bezeichnet. Es versteht sich, daß in dem Tubus auch drei oder sogar noch mehr Linsen angeordnet sein können, wenn z.B. eine höhere Abbildungsgüte, ein höherer Zoomfaktor bzw. eine Linearisierung der Zoombewegung erwünscht ist. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Tubus 2 befindet sich vorteilhaft ein Blendenring bekannter Art mit der verstellbaren Blende 8.

In FIG 2 bezeichnet 11 das Gehäuse für die beiden Spiegel 13 und 14, die Lichtquelle 15, die Beleuchtungslinse 16 und die Kondensorlinse 17. In dem Tubus 12 befinden sich die Zoomlinsen 19 und 20 in einer Stellung für eine weite Strahlbündelung. 18 bezeichnet hier die herstellbare Blende. Die in den FIG 1 und 2 nicht näher bezeichneten Griffknöpfe dienen der Verstellung der Zoomlinsen.

Die FIG 3 und 4 zeigen Reflektorsysteme mit ausgewähltem Strahlenverlauf in einer in der Optik üblichen Darstellung. Wie ersichtlich, ergeben sich erfindungsgemäß hohe Abbildungsgenauigkeiten mit sehr kleinen Randfehlern.

In FIG 5 wird im Detail auf die Kreiskriterien, des optischen Kanals eingegangen. Wie ersichtlich liegt die Abbildung der Lichtquelle bei den erfindungsgemäß gewählten Verhältnissen innerhalb des umschreibenden Kreises. Dies ist trotz der geringen Zahl der verwendeten Linsen, (eine Voraussetzung für einen kostengünstigen Scheinwerfer), im Rahmen der in den Unteransprüchen angegebenen Verhältnisse möglich und führt vorteilhaft zu geringen Randfehlern.

Claims

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Schut zansprüche

1. Optisches System für einen Scheinwerfer mit beliebiger elektrischer Lichtquelle, insbesondere für einen Bühnenscheinwerfer, wobei das optische System einen sphärischen Haupt- und einen sphärischen Hilfsreflektor mit einer mittig angeordneten Beleuchtungslinse aufweist und wobei ~Haupt- und Hilfsreflektor vorzugsweise annähernd kugelförmig ausgebildet und derart kombiniert sind, daß die Krümmungsradien der beiden Reflektoren im Verhältnis zur Brennweite der Beleuchtungslinse die 1/2- bis 2-fache Größe besitzen, wobei die Mittelpunkte der beiden Reflektoren sich mit der Lichtquelle auf einer gemeinsamen optischen Achse befinden,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Scheinwerfer zur unterschiedlichen Bündelung des
Austrittsstrahles zumindest zwei in einem Tubus (2,12) verschiebliche Zoomlinsen (9,10,19,20) aufweist, die in festgelegten Verhältnissen zu den optischen Komponenten des 0 Systems stehen.

2. Optisches System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Durchmesserverhältnis des die Lichtquelle umschreibenden Kreises (Kreiskriterium) zum Abbildungskreis der Lichtaustrittslinse des Zoomobjektivs zwischen 1:1 und 1:15 beträgt.

3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß es eine Kondensorlinse (7,17) hinter der Beleuchtungslinse (6,16) aufweist, wobei der Abbildungsdurchmesser der Kondensorlinse ein Verhältnis zum Abbildungsdurchmesser der Lichtaustrittslinse des Zoomobjektivs zwischen 1:1 und 1:5 hat.

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4. Optisches System nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien des Spiegelsystems (Haupt- 3,13 und Hilfsspiegel 4,14) ein Verhältnis zum Abbildungsdurchmesser der Kondensorlinsenfläche zwischen 1:0,5 und 1:2 aufweisen.

5. Optisches System nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien des Spiegelsystems bei Haupt- (3,13) und Hilfsspiegel (4,14) zueinander ein Verhältnis zwischen 1:0,5 und 1:2 aufweisen.

6. Optisches System nach Anspruch 1,2,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zweilinsigen Zoomobjektiv das Verhältnis von Eintritts- zu Austrittslinsen-Abbildungsdurchmesser zwischen 1:0,8 und 1:4 beträgt.

7. Optisches System nach Anspruch 1,2,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem dreilinsigen Zoomobjektiv das Verhältnis der Brennweiten der Einzellinsen untereinander zwischen 1:1 und 1:3 beträgt.

5 8. Optisches System nach Anspruch 1,2,3,4,5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Eintrittslinsen-Brennweiten und Austrittslinsen-Brennweiten im Verhältnis zum Abstand der Hauptebenen der Linsen, zur optimalen Farbfehlerkorrektur 0 vorzugsweise zwischen 1 und 0,5 liegt.

9. Optisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

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daß die Lage des chromatischen Aberrationsminimums der Randbzw. Shutterabbildung innerhalb des Zoombereichs zwischen 1:1 und 1:2, vorzugsweise bei 1:1,3 liegt.