DE9312884U1 - Beleuchtungsgerät mit variablen Parametern - Google Patents

Description

27. August 1993 93-2718 G-Ir

VARI-LITE, INC. Dallas, Texas, USA

Techniken zur Wärmeableitung bei Beleuchtungsgeräten

Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungseinrichtungen für die Unterhaltungsbranche, vor allem automatisierte Geräte mit motorisierten Mechanismen.

Herkömmliche Fixfokus-Beleuchtungsgeräte umfassen normalerweise eine 1000-Watt-Glühlampe, wie z.B. eine Par-64-Lampe (Par = Parabolaluminiumreflektor) mit integriertem Reflektor, die in einem zylinderförmigen Metallgehäuse befestigt ist, das in einem Metallbügel aufgehängt ist. Die Lampe erzeugt einen Hochintensitätsstrahl, der einen sichtbaren Teil und einen potentiell schädlichen Infrarotteil umfaßt. Die von der Lampe erzeugte Hitze wird teilweise durch freie Konvektion durch die Belüftungslöcher in dem Lampengehäuse abgemildert. In dem Gehäuse müssen hitzebeständige Materialien verwendet werden, um Hitzeschäden oder häufiges Ersetzen zu vermeiden.

Das Gerät kann von Rohren oder Trägern, die über einer Bühne aufgehängt sind, herabhängen und manuell bezüglich des Azimuts und der Höhe (Fokus) eingestellt werden. Danach bleibt der Fokus des Geräts während der darauffolgenden Vorstellung festgelegt. Normalerweise trägt ein an einem Ende des Lampengehäuses angebrachter Rahmen eine dünne Platte aus farbigem Kunststoff oder eine Folie bzw. ein "Gel", die dazu verwendet werden, dem Lichtstrahl eine spezielle Farbe zu verleihen. Die

Folie wird manuell installiert, und die Farbe des Strahls bleibt während der ganzen Vorstellung festgelegt. Das Brennen der dünnen Platte oder der Folie bzw. des Gels aufgrund der Hitze von dem Strahl erfordert es, daß die Platte bzw. die Folie ausgetauscht werden, was keine leichte Aufgabe ist, wenn das Gerät aufgehängt ist, vor allem dann, wenn das Auswechseln während einer Vorstellung notwendig wird.

Erst kürzlich sind motorisierte Folienaustauschmechanismen bei herkömmlichen Fixfokus-Beleuchtungsgeräten installiert worden, um die Farbe des Lichtstrahls während einer Vorstellung zu variieren. Diese Folienaustauschmechanismen können einen Motor umfassen, um eine Rolle mit Folien auf- und abzuwickeln, die zusammen gewickelt sind, und können außerdem Steuerelektronikelemente umfassen, die auf eine Steuersignaleingabe reagieren, um eine ausgewählte Folie vor dem Lichtstrahl zu positionieren. Dann ist ein Ventilator notwendig, um Gebläseluft für die Kühlung der Folienrolle, der Steuerelektronikelemente und des Motors vorzusehen. Ohne den Ventilator kann die hohe Temperatur in dem Lampengehäuse dazu führen, daß die Folie brennt oder daß die Elektronik ausfällt.

Automatisierte Beleuchtungskörper umfassen in ihren Gehäusen motorisierte Mechanismen zum Variieren mannigfaltiger Parameter. So kann z.B. eine motorisierte Bügelanordnung zur Azimut- und Höheneinstellung des Lampengehäuses, motorisierte Mechanismen zur Bewegung von Glasfarbfiltern zum Einstellen der Farbe des Lichtstrahls, und Linsen und andere Strahlformgebungselemente verwendet werden, die mit motorisierten Mechanismen gekoppelt sind, um die Größe und die Form des Lichtstrahls einzustellen. Steuerelektronikelemente, die auf Steuerimpulseingaben reagieren, können auch in dem Lampengehäuse und/oder der motorisierten Bügelanordnung enthalten sein. Normalerweise

werden ein oder mehrere Ventilatoren zum Kühlen der Motoren und der Elektronikelemente sowie auch zur Kühlung verschiedener Teile der motorisierten Mechanismen benötigt. Luftklappen und Ablenkplatten sind in dem Beleuchtungskörper enthalten, um zu erlauben, daß heiße Luft aus dem Lampengehäuse entweichen kann, während gleichzeitig verhindert wird, daß Streulichtstrahlen das Gehäuse in beliebige Richtungen verlassen können.

Ein Nachteil bei der Fremdkühlung bei Unterhaltungsbeleuchtungsgeräten wird bei einigen Anwendungen offensichtlich, bei denen das Geräusch, das von den Unterhaltungskünstlern erzeugt wird, relativ niedrige Pegel aufweist, z.B. bei einem Bühnenstück oder einer Oper. Der Lärm, der von den Ventilatoren erzeugt wird, die in den Beleuchtungsgeräten eingebaut sind, wird zwar während eines sehr lauten Rockkonzerts oder einer Country-Music-Show nicht wahrgenommen werden, aber er kann während relativ ruhiger Momente eines Bühnenstücks, einer Aufführung mit klassischer Musik oder einer Oper sehr störend wirken. Aber ein zuverlässiges Funktionieren eines automatisierten Beleuchtungskörpers ohne Fremdluftzufuhr von Ventilatoren oder anderen verbesserten Wärmeableitkonstruktionen kann unzweckmäßig, wenn nicht sogar unmöglich sein.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisiertes Beleuchtungsgerät mit mannigfaltigen variablen Parametern vorzusehen, das verbesserte Wärmeableitkonstruktionen aufweist, so daß das Gerät ohne einen Ventilator ruhig funktioniert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein automatisierter Beleuchtungskörper mit mannigfaltigen einstellbaren Parametern wie z.B. Lage, Farbe, und Strahlformgebungsmechanismen, die von Steuerelektronikelementen betätigt werden, die auf eine

Steuersignaleingabe reagieren, eine Hochleistungslichtquelle, die in einem Kaltlichtspiegelreflektor angebracht ist, der mit einem Kühlkörper mit äußeren Kühlrippen verbunden ist. Belüftungslöcher, die sich im wesentlichen überall im Lampengehäuse befinden, erlauben einen freien Luftstrom durch das Gehäuse. Die in dem Lampengehäuse angebrachten Elektromotoren werden von wärmeisolierenden Motorträgern gehalten und sind mit Rippenkühlkörpern versehen. Hitzeschilde sind zwischen der Trennwand eines Farbfiltermechanismus und den damit verbundenen Stellgliedern angeordnet, und sie sind auch zwischen dem Lampengehäuse und der motorisierten Bügelanordnung plaziert, die Steuerelektronikelemente und motorisierte Mechanismen zum Positionieren des Lampengehäuses über Fernsteuerung enthalten.

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung bekommt man unter Bezugnahme auf die nachfolgende genaue Beschreibung, wenn man diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen liest. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Baugruppe von schwenkbaren Filtern gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung von drei aneinandergrenzenden Baugruppen bzw. Modulen schwenkbarer Filter, die verschiedene Filterausrichtungen zeigen,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsanordnung mit den drei Modulen nach

Fig. 2, die von einem zylinderförmigen Gehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umschlossen sind,

Fig. 5A eine Querschnittsansicht eines zylinderförmigen Rahmens, die einen bevorzugten mittleren Träger nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,

Fig. 5B eine radiale Querschnittsansicht eines zylinderförmigen Rahmens nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der ein Modul mit sechs schwenkbaren Filtern zeigt, das bei einer Bühnenbeleuchtung verwendet wird,

Fig. 5C eine axiale Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5B,

Fig. 5D eine Draufsicht auf einen schwenkbaren Filter, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5B verwendet wird,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des Beleuchtungsgeräts, bei der eine Vielzahl von Gruppen von darin angebrachten Filtern veranschaulicht ist,

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht, in der die Verbindungsmechanismen für die Farbfilter nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht sind,

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht des Antriebsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht, die veranschaulicht, wie die schwenkbaren Filterträger an einer axialen Nabe angebracht sind, und

Fig. 1OA

bis IOD jeweils Ober-, Vorder- und Seitenansichten eines Filterträgers,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Beleuchtungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 eine Querschnittsansicht des Innern des Beleuchtungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des Lampengehäuses, wobei die Abdeckungen entfernt sind,

Fig. 14 das Beleuchtungsgerät in einer Ansicht von der Rückseite des Lampengehäuses her,

Fig. 15 eine Seitenansicht des Beleuchtungsgeräts von

rechts, mit einer Schnittansicht der Bügelanordnung,

Fig. 16 eine Seitenansicht des Beleuchtungsgeräts von

links, mit einer Schnittansicht der Bügelanordnung.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird nun ein Modul mit einem schwenkbaren Filter bzw. eine Baugruppe 2, die einen Teil des Beleuchtungs-

geräts der vorliegenden Erfindung bildet, beschrieben. Die Baugruppe 2 ist in einem rohrförmigen Rahmen 10 (in gestrichelten Linien dargestellt) angelegt, der eine Längs- oder Primärachse 12 aufweist, die sich ausgehend von einer Eingangsöffnung 14 zu einer Ausgangsöffnung 16 erstreckt. Drei Filter 20 werden so gehalten, daß sie um die jeweiligen Achsen 18 rotieren können, die vorzugsweise die Primärachse 12 schneiden, um eine radiale Anordnung vorzusehen, wenn man diese von beiden Enden in der Richtung der Achse 12 aus betrachtet. Die Filter 20 umfassen dichroitische Filter mit identischen optischen Eigenschaften und sind schwenkbar nahe der Achse 12 in einer Art und Weise gelagert, die weiter unten mit Bezug auf die Fig. 5B und 5C beschrieben werden wird. Die Filter 20 werden an ihren äußeren Enden von Zahnrädern 22 gehalten, die durch einen geeigneten Antriebsmechanismus, z.B. einen Zahnkranz 24, miteinander verbunden sind, wodurch alle Räder gleichzeitig und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit rotieren.

Die Filter 20 können ausgehend von einer geschlossenen Position, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, um ihre Achsen 18 in eine offene Lage verschwenkt werden, in der sie im wesentlichen parallel zu der Primärachse 12 sind. Es sei angemerkt, daß die Filter 20 in jede Zwischenposition zwischen den oben genannten Positionen gedreht werden können. Die Untergruppe 2 ist desweiteren dadurch gekennzeichnet, daß alle darin befindlichen Filter im gleichen Winkel einem Lichtstrahl präsentiert werden, der parallel zu der Primärachse 12 verläuft und durch die Filter hindurchwandert.

Die Baugruppe 2 kann einen weißen Lichtstrahl durch die Eingangsöffnung 14 aufnehmen, die Farbe des Lichtstrahls selektiv ändern, während der Strahl durch die Filter 20 wandert, und den farbigen Lichtstrahl durch die Ausgangsöffnung 16 durchlas-

sen. Wenn sich die dichroitischen Filter 20 in der geschlossenen Stellung befinden, dann werden praktisch alle Strahlen des Lichtstrahls von den Filtern aufgefangen. Wenn die dichroitischen Filter 20 zu der anderen extremen Stellung gedreht werden, in der sie parallel zu der Längsachse 12 liegen, wird so gut wie keiner der Strahlen des Lichtbündels von den Filtern aufgefangen. Durch das Positionieren der Filter 20 an ausgewählten Stellen zwischen diesen extremen Lagen kann der Farbton und die Sättigung des sich ergebenden Lichtstrahls in einer kontrollierten Art und Weise variiert werden.

Die dynamischen Farbveränderungseffekte, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden, werden von den Eigenschaften der dichroitischen Filter bestimmt. In dem US-Patent Nr. 4,392,187 wird die Änderung des Einfallswinkels eines dichroitischen Filters relativ zu einem Lichtstrahl offenbart, um zu bewirken, daß das durch den Filter durchgelassene Farbspektrum variiert werden kann. Dichroitische Filter arbeiten nach einem Interferenzprinzip, und sondern im wesentlichen zwei Farben aus einer weißen Lichtquelle aus, wobei eine Farbe durchgelassen und die andere Farbe, die die Komplementärfarbe zu der durchgelassenen ist, reflektiert wird. Die Farbe, die durch den dichroitischen Filter durchgelassen wird, hängt von den Materialarten, die in der Filterschicht verwendet werden, sowie auch von ihren Brechungskoeffizienten, der Dicke jeder Schicht, der Anzahl der Schichten und dem Einfallwinkel der Quelle des weißen Lichts ab, die die Oberfläche des Filters trifft. Durch Variierung des Einfallwinkels der Filter kann eine vorher ausgewählte Reihe von Farben erzeugt werden.

Die dichroitischen Filter zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung können zahlreiche im Handel erhältliche Filter, die aus einem dielektrischen Filmüberzug auf Glas oder dergleichen

hergestellt sind, umfassen. Der dichroitische Film wird aus einer Vielzahl von Schichten hergestellt, bei denen abwechselnde Schichten jeweils niedrige und hohe Brechungskoeffizienten aufweisen.

Wie nun in Fig. 2 zu sehen ist, sind drei Baugruppen bzw. Module 2, 4 und 6 in optischer Reihenschaltung verknüpft, wobei ihre (mit gestrichelten Linien dargestellten) Rahmen 10 aneinanderstoßen, um eine einzige rohrförmige Anordnung zu bilden. Jedes Modul weist eine Gruppe von drei dichroitischen Filtern auf, die in der oben mit Bezug auf die Filter 20 von Fig. 1 beschriebenen Art und Weise verschwenkt werden können.

Die Gruppen von Filtern nach Fig. 2 sind so dargestellt, daß sie in verschiedene Stellungen gedreht sind. Das Modul 2 zeigt eine Filtergruppe A, wobei sich deren Filter in der geschlossenen Stellung befinden, in der sie im wesentlichen alle durch das Modul 2 wandernde Lichtstrahlen auffangen.

Das Modul 4 zeigt die Filtergruppe B, wobei deren Filter im wesentlichen parallel zu der Längsachse 12 ausgerichtet sind. Diese Stellung wird als die offene Stellung bezeichnet, in der die Filter im wesentlichen keine der Lichtstrahlen, die durch das Modul wandern, auffangen.

Das Modul 6 zeigt die Filtergruppe C, wobei sich deren Filter in einer Zwischenposition zwischen der offenen und der geschlossenen Position befinden. Die tatsächliche Zwischenposition, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist derart, daß sich die von den Filtern der Gruppe C definierten Ebenen jeweils im 45"-Winkel zu der Längsachse 12 befinden.

In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel schneiden die

Achsen der Schwenkbewegung von allen Filtern die Primärachse 12 an einem gemeinsamen Punkt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Achsen der Schwenkbewegung der Filter jeder Gruppe eine radiale Ebene. Die vorliegende Erfindung schlägt verschiedene alternative Konfigurationen vor, bei denen die Filter jeder Gruppe versetzt angeordnet sind, so daß ihre Achsen die Primärachse 12 nicht an einem gemeinsamen Punkt schneiden. Bei einer dieser Konfigurationen sind die Schwenkbewegungsachsen der Filter innerhalb jeder Gruppe entlang der Primärachse 12 etwas voneinander beabstandet, so daß die Filter, wenn sie in der geschlossenen Stellung sind, wie die Stufen einer Wendeltreppe aussehen.

Bei einer bevorzugten Anordnung bestehen die Filter der Gruppe A aus Langwellengelbfiltern, die Filter der Gruppe B bestehen aus Kurzwellenblaufiltern, und die Filter der Gruppe C bestehen aus Komplexfarben-Magentarotfiltern. Bei so einer Anordnung kann das Beleuchtungsgerät aufgrund der kombinierten Wirkung der in Reihe angeordneten drei Gruppen von Filtern eine große Auswahl an Strahlenfarben erzeugen.

Es sei angemerkt, daß zumindest ein gewisser Grad an weißem Licht durch das Modul 6 wandert, wenn die darin vorgesehenen Filter in anderen Zwischenpositionen als in einem Bereich von Positionen nahe der geschlossenen Stellung positioniert sind. In ähnlicher Weise kann weißes und farbiges Licht, das das Modul 6 verläßt, teilweise um die Filter des Moduls 4 herum wandern, wenn sich diese nicht in der geschlossenen oder nahe der geschlossenen Stellung befinden. Das gleiche gilt für Licht, das durch das Modul 2 wandert.

Mit Bezug auf Fig. 3 wird nun ein bevorzugter Antriebsmechanismus zum Verschwenken der Filter 20 beschrieben. Jede Gruppe

von drei Filtern wird durch die Steuerung eines bidirektionalen Schrittmotors 26 verschwenkt, der in einer geeigneten Weise (nicht dargestellt) an dem Rahmen 10 angebracht ist. Die Welle 28 des Motors 26 endet in einem Schneckenrad 30. Ein Schneckenrad 32 ist an einem der Filterstützräder 22 mit Hilfe einer Antriebswelle 34 angebracht. Jedes Filterstützrad 22 weist einen gezahnten Umfang auf, der mit komplementären Verzahnungen auf dem Zahnkranz 24 in Eingriff kommt, wie schematisch in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Da die Filterstützräder 22 die gleiche Größe aufweisen und jedes von einem Zahnkranz 24 angetrieben wird, der jedem Modul gemeinsam ist, werden alle drei Filter jeden Moduls synchron, also gleichzeitig gedreht. Der Motor 26 kann von einem herkömmlichen Steuersystem (nicht dargestellt) erregt werden, das Motortreiberschaltkreise, Rückkopplungssensoren, und geeignete elektronische Steuerkreise umfaßt. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei angemerkt, daß jede einzelne Filtergruppe A, B, und C unabhängig von den anderen durch die Steuerung eines separaten Antriebsmotors 26 verschwenkt werden kann.

In Fig. 4 ist ein Beleuchtungsgerät gezeigt, das die Anordnung nach Fig. 2 umfaßt, und das in einem zylinderförmigen äußeren Gehäuse 48 montiert ist. Selbstverständlich können auch andere Gehäuseformen als die zylinderförmige verwendet werden. Das Gehäuse 48 sieht ein Mittel zum Anbringen und Schützen der Filtermodule und anderer, noch zu beschreibende Bauteile vor. Es werden herkömmliche Befestigungseinrichtungen (nicht dargestellt ) verwendet. Das Gehäuse 48 ist am vorderen Ende durch eine Stützwand 50 und an dem hinteren Ende durch eine Stützwand 52 verschlossen.

Eine Lampe 40 und ein Reflektor 42 sind auf der hinteren Trennwand 52 angebracht. Die Lampe 40 und der Reflektor 42 dienen

als eine Lichtquelle, um einen Lichtstrahl entlang der Längsachse 12 zu projizieren. Der Strahl wandert zuerst durch eine Schwenkfiltergruppe C, dann durch die Schwenkfiltergruppe B und zum Schluß durch die Schwenkfiltergruppe A.

Ein vorderes linsenförmiges Glas 54 ist auch quer zu der Achse 12 angeordnet und schneidet den Lichtstrahl, nachdem der Strahl durch die Schwenkfiltergruppe A wandert. Das Glas lenkt den Strahl, um eine Strahlformcharakteristik von Streu-(wash)-Leuchtkörpern vorzusehen. Das Glas wird in einer Öffnung angebracht, die in der Mitte der vorderen Stützwand 50 liegt.

Das Beleuchtungsgerät nach Fig. 4 kann als eines von vielen solcher Geräte in einem automatisierten System verwendet werden, wie z.B. bei dem, das im Patent 4,392,187 beschrieben ist. In so einem System sind Mittel zum Aufhängen des Beleuchtungsgeräts, zur Steuerung seiner Ausrichtung und zur Regulierung von Strahlenparametern wie Divergenz und Intensität vorgesehen. Das Beleuchtungsgerät nach Fig. 4 stellt eine einzigartige Anordnung von Schwenkfiltern zur Steuerung der Strahlenfarbe und der Sättigungsstufe dar.

Zur Regulierung der Strahlenintensität kann die Lampe 40 eine Niederspannungsglühlampe wie z.B. eine Quarzhalogenlampe sein, und kann an einen elektronischen Dimmer (nicht dargestellt) angeschlossen sein. Alternativ dazu kann die Lampe 40 eine Bogenlampe, z.B. eine Metall-Halogen-Entladungslampe, sein und kann bezüglich Helligkeit oder Intensität mit herkömmlichen mechanischen Dimmermitteln (nicht dargestellt) reguliert werden, die in dem Gehäuse 48 angebracht sind.

Eine bevorzugte Methode zum Halten der Filter in dem rohrförmigen Rahmen 10 ist in Fig. 5A veranschaulicht. Ein zentrales

Stützelement 60, das vorzugsweise eine lange Aluminiumstange mit einem hexagonalen Querschnitt ist, wird in dem Rahmen 10 von radialen Armen 62 gehalten. Die Arme 62 weisen mit Gewinde versehene Enden auf, die in dem Element 60 befestigt sind. Mit Gewinden versehene Schraubenbolzen 64 halten die Arme 62 an dem Rahmen 10 fest.

Mit Bezug auf die Fig. 5B und 5C wird eine alternative Anordnung von sechs dichroitischen Filtern gezeigt, die radial um das mittlere Stützelement 60 herum angeordnet sind. Jeder Filter ist an seinem inneren Ende an dem Stützelement 60 durch eine U-förmige Haltevorrichtung 66 befestigt. Jede Haltevorrichtung 66 kann hinsichtlich des Stützelements 60 gedreht werden. Jeder Filter 20 wird an seinem äußeren Ende von einem Zahnrad 22 gehalten, das einen U-förmigen Kanal 72 auf seiner Innenseite aufweist, um den Filter aufzunehmen. Jedes Zahnrad 22 ist genau innen in dem Rahmen 10 durch eine Buchse 68 drehbar gehalten, die in der Rahmenwand befestigt ist. Ein Abstandshalter mit einer geringen Reibung bzw. ein Lager 70 trennt das Zahnrad 22 von der Buchse 68.

Jedes Zahnrad weist eine hohle Welle 76 auf, die sich durch das Lager 70 in die Buchse 68 erstreckt. Das Material der Buchse 68 wird so ausgewählt, daß es ein Minimum an Reibung zwischen der Buchse und der Welle 76 des rotierenden Zahnrads 22 zeigt.

Die Zahnräder 22 sind so durch einen Zahnkranz 24 gekoppelt, daß sie sich synchron drehen, wie am besten in Fig. 5C zu sehen ist. Der Zahnkranz 24 wird durch Lager 78, die mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln an dem Rahmen befestigt sind, in Eingriff mit den Zahnrädern gehalten. Um die Drehnung zu erreichen, wird ein Filterstützrad 22 mit einer Antriebswel-

le 34 ausgestattet, die in die hohle Welle 76 des ausgewählten Rades 22 eingeführt und darin mit einem geeigneten Klebstoff befestigt wird. Ein Schneckenradgetriebe 32 ist an der Antriebswelle 34 angebracht, um eine motorisierte Betätigung der Schwenkfilteranordnung vorzusehen, wie oben mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist.

Die bevorzugte Form der Filter, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5B verwendet wird, ist in Fig. 5D veranschaulicht. Der Filter 20 ist ein ungleichmäßiges sechsseitiges Vieleck mit zwei parallelen Seiten und wird wie oben beschrieben angebracht. Die Form des Filters wird so ausgewählt, daß die Anordnung sechs solcher Filter, wie sie in Fig. 5B gezeigt sind, im wesentlichen alle Lichtstrahlen des Lichtbündels in den Zwischenpositionen zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und der 45"-Stellung (d.h. auf halbem Weg zwischen den vollständig geschlossenen und vollständig geöffneten Stellungen) auffangen.

Selbstverständlich können die Ausführungsbeispiele der Erfindung mit jeder beliebigen Anzahl von Filtern aufgebaut sein. Man geht davon aus, daß das Ausführungsbeispiel von Fig. 5B mit sechs Filtern pro Gruppe ein optimales Bühnen-Beleuchtungsgerät vorsieht. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mit drei Filtern pro Gruppe eignet sich besser für kleinere Beleuchtungsgeräte zur Verwendung in Büroräumen und ist leichter in einer perspektivischen Ansicht darzustellen als das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5B. Der Fachmann wird ohne weiteres die sich ergebende Struktur erkennen, die dadurch erreicht wird, daß drei Module des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5B mit sechs Filtern durch die Module 2, 4 und 6 nach Fig. 4 ersetzt werden.

Zugeordnete Betätigungsmechanismen

In Fig. 6 ist ein Beleuchtungsgerät gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen alternativen Filterbetätigungsmechanismus zur Vorsehung einer verbesserten Betätigungssteuerung aus. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt das Beleuchtungsgerät einen zylinderförmigen Rahmen 10 und eine Vielzahl von Gruppen mit Farbfiltern 20, die darin angebracht sind. Jede Gruppe von Filtern 20 ist beabstandet entlang der Längsachse des Rahmens angeordnet. Die Filter 20 werden in dem zylinderförmigen Rahmen 10 von großen Filterträgern 100 und kleinen Filterträgern 102 gehalten. Jeder der großen Filterträger 100 dreht sich in einer Buchse 70. Jeder der großen Filterträger 100 umfaßt einen Kanal 72 zur Aufnahme eines der Farbfilter 20 und einer Trägerwelle 34, die sich durch die Buchse 70 erstreckt und durch eine aus einer Vielzahl von Öffnungen entlang des Rahmens 10 herausragt.

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Außenseitenabschnitts des Rahmens 10, in der die Mechanismen zum Verbinden zweier Gruppen von Farbfiltern 20 gezeigt sind. Ein Abschnitt eines Federdrahts 104 wird an der Trägerwelle 34 befestigt und erstreckt sich durch und ausgehend von einem Schlitz 106 an dem Ende der Trägerwelle 34 nach außen. Die Erstreckung des Federdrahts 104 nach außen umfaßt einen geraden Abschnitt zur Betätigungsverknüpfung mit dem Verbindungsblock 116. Der Federdraht 104 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt.

Jeder der Verbindungsblöcke 116 ist schwenkbar auf einem Ring 108 mit einer Befestigungsstütze 117 angebracht und umfaßt ein Loch, durch das sich der gerade Abschnitt des Federdrahts erstreckt. Der Ring 108 umgibt den Rahmen 10 und wird durch

eine Vielzahl von Rollen 110, die an Lappen 110 auf dem Ring 108 angebracht sind, drehbar auf dem Rahmen 10 gehalten. Die Rollen 110 sind durch Achszapfen 114 an den Lappen 112 angebracht, die durch in den Lappen ausgebildete Bohrungen getrieben sind. Der Ring 108 wird vorzugsweise aus einem halbelastischen Hochtemperatur-Thermoplasten, z.B. aus einem Polyphenylensulfid mit Glasfaserverstärkung, hergestellt, das dem Ryton-Material ähnlich ist, das von der Firma Phillips Petroleum Company hergestellt wird.

Durch den oben genannten Verbindungsmechanismus wird deutlich, daß die Rotation des Rings 108 um den Mittelpunkt des zylinderförmigen Rahmens 10 bewirken wird, daß die Farbfilter 20 um ihre jeweiligen Achsen rotieren, wobei jede der entsprechenden Achsen im allgemeinen quer zu der Längsachse des zylinderförmigen Rahmens 10 verläuft.

Fig. 8 veranschaulicht den Antriebsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Antriebsmechanismus kann ein Schrittmotor 122 sein, der von einem Motorgestell (Motorträger) 124 getragen wird, das wiederum an dem Rahmen 10 angebracht ist. Der Schrittmotor 122 umfaßt eine Welle 121, die durch die reversible Aktion des Schrittmotors 122 ausgefahren bzw. eingezogen wird. Ein Ende der Welle 121 steht mit einem flexiblen Tragarm 123 in Eingriff, der vorzugsweise aus Federstahl hergestellt ist. Dieser Tragarm 123 ist an einer Nase 127 befestigt. Die Nase 127 ist ein Teil des Ringes 108. Wenn somit der Motor 122 in die eine Richtung angetrieben wird, wird die Welle 121 ausgefahren, drückt auf den Tragarm 123 und die Nase 127 und dreht dadurch den Ring 108 um die mittlere bzw. Hauptachse 12 des Rahmens 10 und im wesentlichen konzentrisch zu dem Rahmen 10. Wenn der Motor 122 in der umgekehrten Richtung angetrieben wird, dreht sich der Ring 108 entsprechend in der

entgegengesetzten Richtung.

Die Verbindungsmechanismen, die die Filterträgerwelle 34, den Federdraht 104 und die Verbindungsblöcke 116 umfassen, erlauben zumindest drei Freiheitsgrade an Bewegung. Erstens schwenken die Verbindungsblöcke 116 auf ihren Befestigungsstützen 117 aus, wenn sich der Ring 108 hin- und herdreht und die Verbindungsblöcke 116 an den Wellen 34 vorbeiwandern, um den sich ändernden Winkel zwischen den Verbindungsblöcken 116 und den Filterträgerwellen 34 anzupassen.

Zweitens ändert sich der Abstand zwischen dem Verbindungsblock 116 und der Filterträgerwelle 34, wenn sich der Ring 108 dreht. Der Federdraht 104 wandert durch ein Loch in dem Verbindungsblock 116, ist aber ansonsten nicht an dem Verbindungsblock 116 angebracht. Der gerade Abschnitt des Federdrahts ist lang genug, um mit dem verschwenkbaren Verbindungsblock 116 bei jeglicher extremer Bewegung flexibel verknüpft zu bleiben, so daß die Anpassung an den sich ändernden Abstand erfolgen kann.

Drittens variiert der Richtwinkel des Verbindungsblocks 116 hinsichtlich des Endes der Filterträgerwelle 34, wenn man dies von dem Ende des zylinderförmigen Rahmens 10 aus betrachtet, bedingt durch die Krümmung des Rahmens 10, wenn sich der Ring 108 dreht. Der gerade Abschnitt des Federdrahts 104 ist leicht gebogen, damit er sich an den sich ändernden Winkel anpassen kann.

Mit den Antriebs- und Verbindungsmechanismen gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Filter 20 durch Bewegung von Bauteilen mit enorm verringerten Reibungswerten betätigt werden. Somit weist die Bewegung der Filter 20 und

der Filterträger 100 ein sehr geringes Spiel auf, vor allem dann, wenn man es mit einer zahnradangetriebenen Anordnung vergleicht. Deshalb erhält man einen energiemäßig effizienteren Betätigungsmechanismus mit genauerer Betätigungssteuerung.

Eine andere Verbesserung, die von der vorliegenden Erfindung abgeleitet werden kann, wird der Flexibilität des Rings 108 zugeschrieben, die es ermöglicht, daß der zylinderförmige Rahmen 10 im Querschnitt nicht perfekt kreisförmig sein muß. Der Rahmen 10 kann dann anstatt ein Feingußstück ein kostengünstiges Blech sein. Wenn der Rahmen 10 nicht ganz rund ist, kompensiert der halbflexible Ring 108 kleine Verzerrungen in der Form des Rahmens, wenn er über die etwas variierende Oberfläche auf den Rollen 110 läuft.

Wie wiederum in Fig. 7 zu sehen ist, umfaßt der halbflexible Ring 108 eine Vielzahl von Schlitzen 128, durch die ein Führungsstift 130 eingeführt werden kann. Der Führungsstift 130 wird an einem Trägerbefestigungstragarm 132 angebracht, der wiederum an dem Rahmen 10 befestigt ist. Wenn der Ring 108 im wesentlichen konzentrisch zu dem zylinderförmigen Rahmen 10 rotiert, halten die Schlitze 128 und die Führungsstifte 130 die Längslage des Rings 108 aufrecht und begrenzen auch das Ausmaß an Bewegung des Rings 108 um den Rahmen 10.

Folglich wird der Ring 108 im wesentlichen in der gleichen Längsstellung gehalten, so daß die Federdrähte 104 nicht aus den Löchern in den verschwenkbaren Verbindungsblöcken 116 herauskommen. Das Ausmaß an Bewegung des Rings 108 ist physisch durch Schlitze 128 und Führungsstifte 130 begrenzt, so daß der Ring 108 nicht derart übersteuert werden kann, daß die verschwenkbare Verbindungsanordnung beschädigt wird.

Die großen Farbfilterträger 100 beinhalten auch die wegbegrenzenden Merkmale. Wie in der Fig. 10 zu sehen ist, umfassen die großen Filterträger 100 zwei Endlagen-Anschläge 140 und 142, die daran ausgeformt sind, um den Rotationsbereich der Filter 20 zu begrenzen. Der Winkel zwischen den beiden Anschlägen wird sorgfältig ausgewählt, damit die Farbfilter 20 parallel zu der Längsachse 12 liegen, wenn sie ganz geöffnet sind, und damit die Farbfilter 20 einander nicht berühren, wenn sie vollständig geschlossen sind.

Wie auch in Fig. 7 zu sehen ist, wird die Länge der Schlitze 128 sorgfältig ausgewählt, so daß der Ring 108 etwas weiter in der offenen Richtung angetrieben werden kann, als die Filterträger 100 verschwenkt werden. In so einem Fall biegen sich die Federdrähte 104 geringfügig, damit die flexiblen Verbindungen nicht beschädigt werden. Die Schrittmotoren 122 können von einem Mikroprozessor und einem auf einem Speicher basierenden Steuersystem gesteuert werden, wie z.B. das System, das in dem US-Patent Nr. 4,980,806 von Taylor et al. beschrieben ist, auf dessen Offenbarung hier Bezug genommen wird. Wenn das Steuersystem initialisiert wird, kalibriert das Motorsteuerungsteilsystem den Mechanismus durch Antreiben der Schrittmotoren 122 in der Richtung, die die Farbfilter 20 öffnet. Die Motoren werden zu den physikalischen Endlager-Anschlägen getrieben, um zu gewährleisten, daß alle Farbfilter 20 auf eine bekannte Position eingestellt werden, die parallel zu der Hauptlängsachse 12 des Beleuchtungsgeräts ist. Es werden keine Endlagersensoren benötigt, da das Motorsteuerungsteilsystem den Schrittmotor einfach ein paar Schritte weiter antreiben kann als die Anzahl von Schritten, die für den ganzen Bewegungsbereich notwendig sind, und danach mit dem Zählen und dem Aufzeichnen der Anzahl an fortbewegten Schritten beginnen kann. Das Steuersystem hält im Speicher eine Aufzeichnung der

momentanen Position der entsprechenden Filtergruppe aufrecht. Die Filter können dann gesteuert angetrieben werden, wodurch alle Anforderungen bezüglich Endlagersensoren und Steuerschaltkreisschnittstellen mit solchen Sensoren entfallen.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft die Befestigungsanordnung der Filter 20 und der kleinen Filterträger 102. Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Beleuchtungsgeräts bei oder nahe der Nabe 139. Wie in Fig. 9 zu sehen ist, ist die Nabe 139 in dem Rahmen 10 durch Stützstangen 134 aufgehängt. Die Nabe 139 umfaßt eine Vielzahl von Löchern 136, in die kleine Filterträger 102 eingeführt werden. Eine Druckvorrichtung, z.B. die Fingerfedern 138, die in der Nabe 139 angebracht sind, üben einen Druck auf die Enden von kleinen Filterträgern 102 aus, um die Kombination aus kleinen Filterträgern 102, Filtern 20 und großen Filterträgern 100 gegen die Buchse 70 zu drücken, die auf der Innenseite des Rahmens 10 angebracht ist. Die Fingerfedern 138 halten die radiale Ausrichtung der Verbindungsmechanismen aufrecht, die Verbindungsblöcke 116 und Federdrähte 104 umfassen.

Die vorliegende Erfindung erwägt außer der Verwendung zur Bühnenbeleuchtung auch andere Anwendungen. So kann z.B. ein großer Beleuchtungsapparat wie z.B. ein Suchlicht zur Beleuchtung des Nachthimmels mit verschiedenfarbigen Strahlen unter Verwendung der oben genannten Techniken konstruiert werden. Bei so einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine viel größere Anzahl an Schwenkfiltern erwogen, um die axiale Abmessung der Filteranordnung zu minimieren. Es sei angemerkt, daß die offenbarte radiale Anordnung der Filter ideal zur Projektion eines kreisrungen Lichtstrahls geeignet ist und wirtschaftliche und leistungsmäßige Vorteile gegenüber quadratischen oder rechteckigen Filteranordnungen aufweist.

Techniken zur Wärmeableitung

Fig. 11 veranschaulicht die Merkmale der Wärmeableitung bei der vorliegenden Erfindung. Das Gerät umfaßt ein Lampengehäuse 48, das in einer motorisierten Bügelanordnung 165 aufgehängt ist. Das Lampengehäuse der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise die Größe von etwa 10 Inch im Durchmesser und 16 Inch Länge auf. Fig. 12 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Innenraums des Geräts nach der vorliegenden Erfindung. Eine Lichtquelle 40, z.B. eine 1000-Watt-Glühlampe, ist in einem Reflektor 42 zur Erzeugung eines Lichtstrahls angebracht, der einen sichtbaren Teil und einen Infrarot-Teil umfaßt. Der größte Teil der von dem Strahl erzeugten Wärme stammt von dem Infrarot-Teil. Der Reflektor 42 ist vorzugsweise aus hitzebeständigem Glas und ist vorzugsweise auf der der Lampe 40 gegenüberliegenden Seite mit einem vielschichtigen dielektrischen Film überzogen und bildet einen "Kaltlichtspiegel", der das sichtbare Licht reflektieren kann und den Wärmestrahlen erlaubt, durch den Film zu wandern. Ein mit einem Kaltlichtspiegel überzogener Reflektor ist zusammen mit anderen Strahleinstelleinrichtungen auch in der US-Patentanmeldung Nr. 693,366 mit dem Titel "Improvements in High Intensity Lighting Projectors" (Verbesserungen bei Hochleistungsbeleuchtungsprojektoren) beschrieben, deren Offenbarung hiermit zum Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt wird.

Der Reflektor 42 ist thermisch mit einem Kühlkörper 52 verbunden, der vorzugsweise aus Aluminiumguß hergestellt wird. Die Kontaktflächen zwischen dem Kühlkörper 52 und dem Reflektor 42 können vorzugsweise mit einem etwas flachen Bereich zur Vorsehung eines besseren thermischen Kontaktes ausgerüstet sein.

Die hintere Fläche des Glasreflektors befindet sich proximal zu dem Körper des Kühlkörpers. Die meisten der Hitzestrahlen, die auf den Reflektor gerichtet sind, wandern durch den Film und das Glassubstrat des Reflektors 42 und treffen auf den Kühlkörper 52, der die Strahlen als Wärme absorbiert. Eine kleinere Menge der Hitzestrahlen wird von dem Glassubstrat des Reflektors 42 absorbiert und durch Konvektion durch die Belüftungslöcher und durch Strahlung zu dem Kühlkörper 52 abgeleitet.

Der Kühlkörper 52 umfaßt eine Vielzahl von Kühlrippen 57, die auf seinem hinteren Abschnitt ausgebildet sind, wodurch eine vergrößerte Mantelfläche vorgesehen wird, von der Hitze abgestrahlt werden kann und die eine gesteigerte freie Konvektion vorsieht. Die vorstehenden Kühlrippen 57 sind vertikal ausgerichtet, so daß die heiße Luft frei nach oben zwischen den Rippen strömen kann, wodurch sich eine freie Konvektion ergibt, die von den Kühlrippen selber nicht beeinträchtigt wird. Die Basis der Lampe 40 ist mit einer Fassung verbunden, die in einem in dem Kühlkörper 52 ausgebildeten Hohlraum angebracht ist. Eine Endabdeckung 58 ist über dem Ende des Kühlkörpers installiert und dient als Lichtablenkblech. Ein Hohlraum zwischen dem Kühlkörper 52 und der Endabdeckung 58 sieht einen Raum vor, durch den heiße Luft von um die Lampe 40 herum entweichen kann. Der Hohlraum wirkt als ein Abzug, um die Lampenfassung zu kühlen, wenn das Lampengehäuse geradeaus nach unten zeigt. Der Kühlkörper 52, die Lampe 40 und der Reflektor 42 können sich an einem Ende des Lampengehäuses 48 befinden. Der Lichtstrahl wird durch eine Austrittsöffnung an dem anderen Ende des Lampengehäuses 48 geleitet.

Der größte Teil der von der Lampe 40 erzeugten Hitze wandert durch den Kaltlichtspiegelüberzug des Reflektors 42 und wird

durch Strahlung und Konvektion über das Glassubstrat des Reflektors und den Kühlkörper 52 abgeleitet. Der sichtbare und kühlere Teil des Strahls wird aus dem Gehäuse 48 heraus zur Beleuchtung von Unterhaltungskünstlern oder der Bühne herausprojiziert. Da der Reflektor 42 und der Kühlkörper 52 den größten Teil der Hitze entfernen, werden die optischen Elemente und andere Systemkomponenten, die sich in dem Weg des Strahls befinden, vor übermässiger Wärmebelastung geschützt.

Fig. 13 veranschaulicht das Lampengehäuse 48, wobei die Abdeckungen 156, 158 entfernt sind, um die Filterbetätigungsmechanismen zu zeigen. Diese werden von den Motoren 122 angetrieben, die mit Rippenkühlkörpern 125 ausgestattet sind und in einem nichtmetallischen, in Form hergestellten Motorgestell 124 installiert sind, das vorzugsweise aus einem zusammengesetzten Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Ryton verwendet. Das Motorgestell 124 ist wiederum auf einer Metallplatte 144 befestigt, die eine kleine Entfernung weg von der zylinderförmigen Trennwand aufgehängt ist. Die Metallplatte 144 wirkt als ein Schild gegen Hitzestrahlung, die von der Trennwand 10 aus ausströmt. Somit ist der Motor gegen Versagen aufgrund von übermäßiger Hitze, die sich in dem Gehäuse aufbaut, (1) durch den Metallplatten-Hitzeschild 144, der die Hitzestrahlung und die Konvektion von der Trennwand 10 abfängt, (2) durch das wärmeisolierende Motorgestell 124, das der Wärmeleitung widersteht, und (3) durch den Rippenkühlkörper 125 geschützt, der dazu neigt, die Hitze von dem elektrischen Strom, der durch die Wicklungen des Motors strömt, abzuleiten.

Wie wiederum in Fig. 12 zu sehen ist, werden die Glasfarbfilter 20 in der Stützwand 10 von metallischen zentralen Filter-

trägern 102, metallischen äußeren Filterträgern 100 und Kunststoff büchsen 70 gehalten. Die metallischen zentralen Filterträger 102 werden von einer Nabenanordnung 139 getragen, die sich im allgemeinen entlang einer Längsachse des Lampengehäuses und in dem direkten Weg des Lichtstrahls befindet. Die metallischen mittleren Filterträger 102 sind aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Verformung aufgrund von Hitze widerstandsfähig ist. Die metallischen äußeren Filterträger 100 werden von Trägerhaltern 132 gestützt, die an der Außenfläche der Trennwand 10 befestigt sind. Die Trägerhalter umfassen Kühlrippen 133, die Hitze abstrahlen, die von der Trennwand 10 absorbiert worden ist.

Eine hitzebeständige Glaslinse 54 befindet sich quer zur Austrittsöffnung des Lampengehäuses 48 und wird von einem vorderen Ring 148 gehalten. Eine Vielzahl von Belüftungslöchern 150, die in dem vorderen Ring ausgebildet sind, erlauben es, daß die Luft durch den Ring wandern kann. Die in dem vorderen Abschnitt der Stützwand 10 ausgebildeten Belüftungslöcher erlauben es, daß Luft durch die Stützwand 10 strömen kann. Lichtablenkbleche 156, 158, die an dem zylinderförmigen Trennwandblock angebracht sind, streuen die Lichtstrahlen von dem Lichtbündel. Der Wärmedeflektor 155 blockt die Hitzestrahlung und die Konvektion ausgehend von dem Hitzeschild 52 zu den Motoren ab. Metalldeckel sitzen um die Trennwand 10, die die Motoren und die Filterbetätigungsmechanismen umschließen, und bilden eine Luftkammer, die die zylinderförmige Trennwand umgibt. Die Belüftungslöcher 160, die in den Abdeckungen ausgebildet sind, erlauben es der Luft, durch die Abdeckungen zu strömen. Ein Höcker 162 ist in der Abdeckung 158 ausgebildet, um die Motoren 122 aufzunehmen, die in den wärmeisolierenden Motorgestellen 124 installiert sind. Belüftungslöcher 163, die in dem Höcker ausgebildet sind, erlauben es der Luft, durch

den Hocker zu strömen. Die Metallplatten 144, auf denen die Motorgestelle gehalten werden, bilden eine Luftkammer unter dem Hocker, die von der Luftkammer getrennt ist, die die zylinderförmige Trennwand umgibt. Heiße Luft, die die Stützwand umgibt, wird daran gehindert, sich mit der Luft um die Filterbetätigungsmotoren 122 herum zu vermischen. Das Lampengehäuse 48 wird durch Konvektion gekühlt, wenn heiße Luft durch einige der Belüftungslöcher entweicht, während relativ kühlere Luft durch andere Belüftungslöcher eingezogen wird.

Das Lampengehäuse 48 ist in der motorisierten Bügelanordnung 165 aufgehängt, die von den thermisch isolierenden Kunststoffkippachsen 164 gestützt werden. Die Bügelanordnung 165 umfaßt motorisierte Mechanismen 166, 168 (siehe Fig. 15 und 16) zur ferngesteuerten Einstellung der Position des Lampengehäuses hinsichtlich des Azimuts und der Höhe. Steuerelektronikelemente 170, die auf eine Steuersignaleingabe reagieren, können ebenfalls in der Bügelanordnung enthalten sein. Die Elektronikelemente umfassen Motorantriebsschaltkreise zur Betätigung der Motoren des Positionseinstellmechanismus und des Filterbetätigungsmechanismus. Die Metallplatten 171, 172 und 173, die sich zwischen dem Lampengehäuse und der Bügelanordnung befinden, sind an einem Bügelquerträger 174 und an beiden Bügelschenkeln 175, 176 befestigt und dienen als Hitzeschilde zum Schutz der Bügelanordnung gegenüber heißer Luft und Wärmestrahlung, die von dem Lampengehäuse 48 ausgeht. Die Positionseinstellmotoren und die elektronischen Steuerschaltkreise sind vor dem Versagen aufgrund einer übermäßigen Hitze, die sich in der Bügelanordnung 165 aufbaut, durch die Wirkung der Metallplatten 171, 172 und 173 geschützt.

Die verschiedenen Merkmale zur Wärmeableitung, die hier offenbart sind, sind so ausgelegt, daß sie in jeglicher Orientie-

rung des Lampengehäuses arbeiten, da ein grundlegendes Merkmal des Beleuchtungsgeräts darin liegt, daß das Lampengehäuse in eine Vielzahl von Ausrichtungen verschwenkt und gekippt werden kann.

Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und in der oben aufgeführten genauen Beschreibung beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern daß zahlreiche Umstellungen, Modifikationen, Ersetzung von Teilen und Elementen möglich sind, ohne daß vom Geist der Erfindung abgewichen wird.

Claims (15)

27. August 1993 93-2718 G-Ir VARI-LITE, INC. Dallas, Texas, USA Techniken zur Wärmeableitung bei Beleuchtungsgeräten Ansprüche

1. Beleuchtungsgerät mit variablen Parametern, gekennzeichnet durch

eine Lichtquelle zur Erzeugung von Licht, das einen sichtbaren Teil und einen Infrarotteil aufweist, ein Gehäuse mit einem inneren Rahmen und ersten und zweiten Enden zum Umschließen der Lichtquelle nahe dem ersten Ende,

einen Reflektor, der sich proximal zu der Lichtquelle befindet, um einen Teil des Lichts zu reflektieren, das einen Strahl bildet, der in Richtung auf das zweite End projiziert wird, wobei der Reflektor einen Kaltlichtspiegelfilm umfaßt, der den sichtbaren Teil reflektieren und den Infrarotteil des Lichts durchlassen kann, einen Kühlkörper, der sich proximal zu dem Reflektor befindet, um die Hitze von dem Infrarotteil des Lichts, das durch den Reflektor wandert, abzuleiten, einen beweglichen Farbfiltermechanismus, der an dem Rahmen in dem Weg des Strahls zum Variieren der Farbe dieses Strahls angebracht ist, und zumindest einen Motor zum Antreiben des Farbfiltermecha-

nismus.

2. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper wärmeleitende Kühlrippen umfaßt, die sich außerhalb des Rahmens befinden.

3. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper metallisch ist.

4. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch ein thermisch isolierendes Motorgestell mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit zum Anbringen des Motors an dem Rahmen, eine Hitzeschildplatte, die das Motorgestell trägt, und einen Rippenkühlkörper, der mit dem Motor verbunden ist.

5. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse Belüftungslöcher zur Verbesserung der Luftströmung durch das Gehäuse umfaßt.

6. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen Belüftungslöcher zur Verbesserung der Luftströmung durch den Rahmen umfaßt.

7. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch einen Bügel, der an dem Gehäuse angebracht ist, wobei der Bügel Motoren zum Schwenken und Kippen des Gehäuses aufweist.

8. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel thermisch von dem Gehäuse abgeschirmt ist.

9. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Elektronikelemente zum Entgegennehmen einer Fernsteuerungseingabe und zur Steuerung der Motoren in dem Bügel und in dem Gehäuse.

10. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Lichtablenkplatten, die an dem Rahmen zum Abfangen der Streulichtstrahlen des Lichtstrahls angebracht sind.

11. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch Mittel zum Anbringen des Motors außerhalb des Rahmens und zur thermischen Isolierung des Motors gegenüber dem Rahmen.

12. Motorisiertes Beleuchtungsgerät,
gekennzeichnet durch

ein Gehäuse zum Umschließen einer Lichtquelle in einer Umgebung freier Luftströmung,

Reflektormittel zum Reflektieren von Licht von dieser Lichtquelle zur Bildung eines Lichtstrahls, wobei der Reflektor Mittel zum Durchlassen der Hitzestrahlen von der Lichtquelle umfaßt,

Mittel zum Ableiten der Hitze von dem Reflektor und der Lichtquelle,

Mittel zum selektiven Abändern des Strahls, die bewegliche Farbfiltermittel umfassen, die sich in dem Weg des Strahls zum Variieren der Farbe des Strahls befinden, Mittel zum Antreiben der Farbfiltermittel, Mittel zum Ableiten der von den Motormitteln erzeugten Wärme, und

Mittel zum Isolieren der Luftströmungsumgebung, die die Motormittel umgibt, gegenüber der Luftströmungsumgebung, die die Farbfiltermittel umgibt.

13. Motorisiertes Beleuchtungsgerät nach Anspruch 12, deweiteren gekennzeichnet durch Ventilationsmittel zum Verbessern der freien Luftströmung durch das Gehäuse.

14. Motorisiertes Beleuchtungsgerät nach Anspruch 12, desweiteren gekennzeichnet durch Bügelmittel zum Aufhängen des Gehäuses, wobei das Bügelmittel desweiteren Mittel zum Verschwenken des Gehäuses in Schwenk- und Kipprichtungen umfaßt.

15. Motorisiertes Beleuchtungsgerät nach Anspruch 14, desweiteren gekennzeichnet durch Mittel zum Isolieren der Luftströmungsumgebung, die das Gehäuse umgibt, gegenüber der Luftströmungsumgebung, die das Bügelmittel umgibt.