EP0828111A1 - Imaging system with variable focus for a stage lighting element - Google Patents

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EP0828111A1
EP0828111A1 EP97114158A EP97114158A EP0828111A1 EP 0828111 A1 EP0828111 A1 EP 0828111A1 EP 97114158 A EP97114158 A EP 97114158A EP 97114158 A EP97114158 A EP 97114158A EP 0828111 A1 EP0828111 A1 EP 0828111A1
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EP
European Patent Office
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lens
imaging system
lens element
lenses
lens member
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Withdrawn
Application number
EP97114158A
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German (de)
French (fr)
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Josef Dipl.-Ing Altmann
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ALTMANN JOSEF DIPL ING INGENIE
Original Assignee
ALTMANN JOSEF DIPL ING INGENIE
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/08—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures
    • F21V11/10—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures of iris type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios

Definitions

  • the invention relates to an imaging system changeable focal length for a headlight Stage / studio technology comprehensively a first, one Illuminated lens member facing and the Illumination location turned away, a light-generating Element facing second lens member, the first and the second lens member displaceable against each other are, as well as one between a condenser system and the second lens element in the beam path arranged combination of an iris, one Panel slider set and a gobo slot (Operating part).
  • the gobo slot serves to introduce effect screens in the beam path.
  • Headlights are used for lighting, whose light cone depends on the setting at the lighting location have a different size can.
  • the so-called scattering angle, as in DIN 5037 sheet 1, 2.3.1 is defined in one the largest possible area to be changeable.
  • the invention is therefore based on the object Imaging system with variable focal length for one Spotlights of stage / studio technology of the generic type Kind in such a way that a possible large variation of the scattering angle range with optimal Imaging performance is enabled.
  • the refractive power ratio depends on the Shape and luminance of the light-generating Element of the headlight selected.
  • both lens elements can be one or include multiple lenses with spherical surfaces.
  • first and / or the second lens element one or include multiple lenses with aspherical surfaces.
  • first and / or the second lens member Combinations of one or more lenses with include spherical and aspherical surfaces.
  • first and / or the second lens member one of Center point changing towards the edge, for example decreasing or increasing refractive index.
  • the first lens member one or more consists lenses whose shape deviates from the circular shape and e.g. a rectangular, square or one other non-circular shape.
  • the two Lens elements are displaceable against each other in such a way that they are very tight in the maximum shifted state, are arranged adjacent to each other.
  • This will a very large one with an optimal imaging performance Scatter angle variation range that is defined as that Ratio of maximum spread angle to minimum Scattering angle, possible.
  • Such a scattering angle variation range in particular in the case of the imaging systems known from the prior art have not yet been achieved.
  • the imaging systems according to the invention are scattering angle variation ranges of 1: 3 and more to reach under Maintaining relatively good imaging properties of the imaging system. This will result in aberrations minimized.
  • the lenses can different technical or optical glasses exhibit.
  • the lens members can be in a variety of ways and way, for example manually, shifted against each other will.
  • An advantageous embodiment of the Invention provides that the two lens members of a motor controlled by a control circuit are mutually displaceable.
  • the iris diaphragm is advantageously also one open and open motor controlled by a control circuit closable.
  • a headlight includes for stage / studio technology e.g. Daylight gas discharge lamp 10, for example a xenon short-arc lamp, or a halogen light bulb, with a concave mirror 11 for focusing light, a condenser with two condenser lenses 21, 22 and one Imaging system 30 with a first, the illumination location facing lens member 31, a second, the Illumination location facing away and facing the lamp 10 second lens member 32, the first and the second lens members 31, 32 are displaceable in such a way that their distance can be changed, and an iris diaphragm 33. Furthermore, between the condenser system 20 and the iris diaphragm 33 is a set of iris that the Creation of different profile contours enables and a gobo slot that slides in different effect screens, be provided (not shown).
  • Daylight gas discharge lamp 10 for example a xenon short-arc lamp, or a halogen light bulb
  • a concave mirror 11 for focusing light
  • the second Lens member 32 has a refractive power that is larger or equal to twice and less than or equal to that Three times the refractive power of the first lens member 31 is.
  • the refractive power ratio depends on the luminance and the shape of the light-generating element, e.g. the arc of a gas discharge lamp or Filament of a light bulb, from.
  • a halogen incandescent lamp with 1.2 kW output is the refractive power ratio, which e.g. one Scattering angle variation range of 3: 1 enables at 2.3.
  • a halogen incandescent lamp with 2.5 kW which has a filament with greater luminance the refractive power ratio 2.5: 1 and with a halogen incandescent lamp
  • a refractive power ratio of 5 kW results of approx. 2.8: 1.
  • the lenses of the two lens members have a free diameter of approx. 150 mm up to approx. 250 mm.
  • the lens members 31, 32 are displaceable relative to one another in such a way that both lens elements in the maximum shifted state are arranged as close to each other as possible.
  • the approximate the two lens elements to approx. 2 to 5 mm.
  • the brightness cannot be fully controlled between the two lens elements in the tube of the imaging system the blackout device at a predetermined point 40, e.g. in the form of mechanical screens, such as B. Iris diaphragms or other versions of Orifices, arranged.
  • a predetermined point 40 e.g. in the form of mechanical screens, such as B. Iris diaphragms or other versions of Orifices.
  • darkening device 40 becomes the minimum approximation of the two lens elements limited.
  • An approximation of the two lens elements In this case, 31, 32 is only up to approx. 30 mm possible.
  • the iris diaphragm 33 is as tight as possible arranged adjacent to the second lens member 32.
  • the iris diaphragm 33 is the first to be imaged Element of the combination of panel slide set, gobo slide-in compartment and iris diaphragm. It’s so close how it is possible due to its structure, to the second lens member 32 arranged. Just through that Combination of these two features will result in low Imaging errors and therefore optimal imaging performance a wide range of scattering angles, i.e. a big Varying the scattering angle enables.
  • the two lens elements 31, 32 can for example one or more lenses with spherical surfaces or Lenses with aspherical surfaces or combinations from these.
  • the second lens member 32 can advantageously also one from the center to the edge of the Lens / lenses changing, for example have decreasing refractive power curve.
  • You can For example, so-called light glasses from Light Path Technologies, Inc., Albuquergue, NM, U.S.A. will.
  • the lenses of the lens limbs be rectangular or square.
  • This Training of the headlight tube and the lenses of the Lentils takes into account the fact that the Light sources in most cases either one elongated arc or a square or have rectangular filament. Because the light source shape in the blurred area of the first lens element appears in the headlight tube as a picture and certain edge areas of a circular lens would only have a low luminance, on the other hand, the cross section of the headlight tube should be kept as small as possible, it is advantageous a square or inscribe a rectangular lens element.
  • the two lens members 31, 32 can on the one hand manually moved against each other. But it is also possible that they shifted against each other by motor be, the motors from a control circuit can be controlled (not shown).
  • iris 33 from one open and open motor controlled by a control circuit be closable.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

The imaging system comprises first and second lens members (31,32) which are displaceable in relation to one another. Between a condenser system (20) and the second lens member, a combination is arranged in the optical path comprising an iris shutter (33), a shutter slider set and a push-in compartment. The second lens member (32) has a converging power which is greater than or equal to twice the converging power of the first lens, and is smaller or equal to three times the converging power of the first lens member. The iris shutter is arranged as first reproducing component of the operating part tightly adjacent to the second lens member.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungssystem mit veränderbarer Brennweite für einen Scheinwerfer der Bühnen-/Studiotechnik umfassend ein erstes, einem Beleuchtungsort zugewandtes Linsenglied und ein dem Beleuchtungsort abgewandtes, einem lichterzeugenden Element zugewandtes zweites Linsenglied, wobei das erste und das zweite Linsenglied gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine zwischen einem Kondensorsystem und dem zweiten Linsenglied im Strahlengang angeordnete Kombination aus einer Irisblende, einem Blendenschiebersatz und einem Gobo-Einschubfach (Bedienungsteil).The invention relates to an imaging system changeable focal length for a headlight Stage / studio technology comprehensively a first, one Illuminated lens member facing and the Illumination location turned away, a light-generating Element facing second lens member, the first and the second lens member displaceable against each other are, as well as one between a condenser system and the second lens element in the beam path arranged combination of an iris, one Panel slider set and a gobo slot (Operating part).

Derartige Abbildungssyteme sind seit langem in der Bühnen- und/oder Studiotechnik bekannt. Such imaging systems have long been in the Stage and / or studio technology known.

Mittels des Blendenschiebersatzes können unterschiedliche Profilkonturen in dem Strahlengang erzeugt und von dem Abbildungssystem abgebilet werden. Das Gobo-Einschubfach dient der Einbringung von Effektblenden in den Strahlengang.By means of the shutter set, different Profile contours created in the beam path and by the imaging system. The gobo slot serves to introduce effect screens in the beam path.

Es kommen dabei zur Beleuchtung Scheinwerfer zum Einsatz, deren Lichtkegel am Beleuchtungsort einstellungsabhängig eine unterschiedliche Größe aufweisen kann. Dabei soll der sogenannte Streuwinkel, wie er in DIN 5037 Blatt 1, 2.3.1 definiert ist, in einem möglichst großen Bereich veränderbar sein.Headlights are used for lighting, whose light cone depends on the setting at the lighting location have a different size can. The so-called scattering angle, as in DIN 5037 sheet 1, 2.3.1 is defined in one the largest possible area to be changeable.

Um dies zu erreichen, ist bei bekannten Abbildungssystemen vorgesehen, daß die beiden Linsenglieder relativ zueinander verschiebbar sind.To achieve this is known imaging systems provided that the two lens members are displaceable relative to each other.

Des weiteren ist bei bekannten Systemen eine Brechkraftverteilung der beiden Linsenglieder derart vorgesehen, daß das zweite Linsenglied eine größere Brechkraft aufweist als das erste Linsenglied.Furthermore, there is a refractive power distribution in known systems of the two lens members provided in such a way that the second lens member has greater refractive power has as the first lens member.

Da bei bekannten Abbildungssystemen in der Regel nur Brechkraftverhältnisse verwendet werden, die kleiner als zwei sind, ist der in der Praxis realisierbare Streuwinkelvariationsbereich bei bekannten Scheinwerfern eingeschränkt.As a rule only with known imaging systems Refractive power ratios are used that are smaller than two is the most feasible in practice Scattering angle variation range in known headlights limited.

Darüber hinaus sind bei bekannten Abbildungssystemen Linsen- und Abbildungsfehler, beispielsweise sphärische und/oder chromatische Aberrationen u.dgl. Des weiteren können im Beleuchtungslichtkegel störende Effekte, beispielsweise in Form von ungleichmäßigen Beleuchtungsstärkeverteilungen u.dgl., auftreten.In addition, known imaging systems Lens and imaging errors, for example spherical and / or chromatic aberrations and the like. Furthermore can cause disturbing effects in the illuminating light cone, for example in the form of uneven illuminance distributions and the like.

Dies führt dazu, daß mehrere unterschiedliche Scheinwerfer für einen sehr großen Streuwinkelbereich eingesetzt werden müssen.This results in several different headlights for a very wide range of scattering angles must be used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abbildungssystem mit veränderbarer Brennweite für einen Scheinwerfer der Bühnen-/Studiotechnik der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine möglichst große Variation des Streuwinkelbereichs bei optimaler Abbildungsleistung ermögicht wird.The invention is therefore based on the object Imaging system with variable focal length for one Spotlights of stage / studio technology of the generic type Kind in such a way that a possible large variation of the scattering angle range with optimal Imaging performance is enabled.

Diese Aufgabe wird bei einem Abbildungssystem mit veränderbarer Brennweite für einen Scheinwerfer der Bühnen-/Studiotechnik der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der Merkmale:

  • das zweite Linsenglied weist eine Brechkraft auf, die größer oder gleich dem Zweifachen und kleiner oder gleich dem Dreifachen der Brechkraft der ersten Linse ist und
  • die Irisblende ist als erstes abzubildendes Element des Bedienungsteils dicht benachbart zu dem zweiten Linsenglied angeordnet.
This object is achieved according to the invention in an imaging system with a variable focal length for a spotlight of the stage / studio technology of the type described at the beginning by combining the features:
  • the second lens element has a refractive power which is greater than or equal to twice and less than or equal to three times the refractive power of the first lens and
  • the iris diaphragm is arranged as the first element of the operating part to be imaged close to the second lens element.

Die Brechkraftverteilung der beiden Linsenglieder derart, daß das zweite Linsenglied eine Brechkraft aufweist, die größer oder gleich dem Zweifachen oder kleiner oder gleich dem Dreifachen der Brechkraft des ersten Linsenglieds ist und die Anordnung der Irisblende als erstes abzubildendes Element dicht benachbart zu dem zweiten Linsenglied ermöglicht auf besonders vorteilhafte Weise einen sehr großen Streuwinkelbereich eines Bühnen-/Studioscheinwerfers bei einer optimalen Abbildungsleistung. Auf besonders vorteilhafte Weise werden dadurch kleinste Streuwinkel, und dadurch eine Erweiterung des Streuwinkelvariationsbereichs ermöglicht. Insbesondere werden bei einem derartigen Abbildungssystem die obenbeschriebenen Linsen-/Abbildungsfehler minimalisiert.The refractive power distribution of the two lens elements such that the second lens member has a refractive power has greater than or equal to twice or less than or equal to three times the refractive power of the is the first lens element and the arrangement of the iris diaphragm as the first element to be imaged closely adjacent to the second lens member allows on in particular advantageously a very large range of scattering angles a stage / studio spotlight at one optimal imaging performance. On particularly advantageous The smallest scattering angle, and thereby an expansion of the scatter angle variation range enables. In particular, one such an imaging system as described above Lens / imaging errors minimized.

Rein prinzipiell können die unterschiedlichsten Brechkraftverhältnisse in Betracht kommen. Vorzugsweise wird das Brechkraftverhältnis jedoch abhängig von der Gestalt und der Leuchtdichte des lichterzeugenden Elements des Scheinwerfers gewählt.In principle, the most varied Refractive power ratios come into consideration. Preferably the refractive power ratio depends on the Shape and luminance of the light-generating Element of the headlight selected.

Dabei variiert die Größe des Brechtkraftverhältnisses abhängig von der Gestalt und der Leuchtdichte des lichterzeugenden Elements, das beispielsweise eine Glühwendel einer Halogenglühlampe oder ein Lichtbogen einer Xenon-Kurzbogenlampe oder einer Tageslicht-Gasentladungslampe (Metallogenlampen) sein kann, vorzugsweise innerhalb eines der folgenden Intervalle:

  • größer 2,15 und kleiner 2,45, insbesondere 2,3
  • größer 2,35 und kleiner 2,65, insbesondere 2,5
  • größer 2,65 und kleiner 2,95, insbesondere 2,8.
    • The magnitude of the refractive power ratio varies depending on the shape and the luminance of the light-generating element, which can be, for example, a filament of a halogen incandescent lamp or an arc of a xenon short-arc lamp or a daylight gas discharge lamp (metallogen lamps), preferably within one of the following intervals:
  • greater than 2.15 and less than 2.45, in particular 2.3
  • greater than 2.35 and less than 2.65, in particular 2.5
  • greater than 2.65 and less than 2.95, in particular 2.8.

    • Hinsichtlich der Ausbildung der beiden Linsenglieder sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. With regard to the formation of the two lens elements the most diverse embodiments are conceivable.

    So können beispielsweise beide Linsenglieder eine oder mehrere Linsen mit sphärischen Flächen umfassen.For example, both lens elements can be one or include multiple lenses with spherical surfaces.

    Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das erste und/oder das zweite Linsenglied eine oder mehrere Linsen mit asphärischen Flächen umfassen.Another advantageous embodiment provides that the first and / or the second lens element one or include multiple lenses with aspherical surfaces.

    Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß das erste und/oder das zweite Linsenglied Kombinationen aus einer oder mehreren Linsen mit sphärischen und asphärischen Flächen umfassen.In a further advantageous embodiment provided that the first and / or the second lens member Combinations of one or more lenses with include spherical and aspherical surfaces.

    Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform weist das erste und/oder das zweite Linsenglied einen vom Mittelpunkt zum Rand hin sich ändernden, beispielsweise abnehmenden oder zunehmenden Brechzahlverlauf auf.In another advantageous embodiment the first and / or the second lens member one of Center point changing towards the edge, for example decreasing or increasing refractive index.

    Durch diese Wahl der Linsenglieder werden die durch Linsen-/Abbildungsfehler entstehenden störenden Effekte besonders wirkungsvoll minimiert.Through this choice of lens elements, the through Lens / imaging errors arise disruptive effects minimized particularly effectively.

    Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß das erste Linsenglied eine oder mehrere Linsen enhält, deren Gestalt von der Kreisform abweicht und z.B. eine rechteckige, quadratische oder eine andere nicht kreisförmige Form aufweist.In a further advantageous embodiment provided that the first lens member one or more Contains lenses whose shape deviates from the circular shape and e.g. a rectangular, square or one other non-circular shape.

    Auf diese Weise ist es möglich, die Linsen auf einen Scheinwerfertubus anzupassen, der in der Regel rechteckig oder quadratisch ist. Dies ist eine Folge davon, daß die Lichtquellen in den meisten Fällen entweder einen langgestreckten Lichtbogen oder eine quadratische bzw. rechteckige Glühwendel aufweisen. Die Lichtquellenform erscheint in unscharfer Form im Bereich des ersten Linsengliedes im Scheinwerfertubus als Bild, wobei gewissen Randbereiche einer kreisförmigen Linse eine lediglich geringe Leuchtdichte aufweisen. Da nun der Querschnitt des Scheinwerfertubus möglichst kleingehalten werden soll, ist es vorteilhaft, ihm z.B. ein quadratisches bzw. rechteckiges Linsenglied einzubeschreiben.This way it is possible to put the lenses on one Adjust headlight tube, which is usually rectangular or is square. This is a consequence of that the light sources in most cases either an elongated arc or a square one or have a rectangular filament. The light source shape appears in a blurred form in the area of the first lens element in the headlight tube as an image, taking certain edge areas of a circular lens have only a low luminance. Because now the cross section of the headlight tube if possible should be kept small, it is advantageous to e.g. a square or rectangular lens member to inscribe.

    Von besonders großem Vorteil ist es, daß die beiden Linsenglieder derart gegeneinander verschiebbar sind, daß sie im maximal verschobenen Zustand sehr dicht, benachbart zueinander angeordnet sind. Hierdurch wird bei einer optimalen Abbildungsleistung ein sehr großer Streuwinkelvariationsbereich, der definiert ist als das Verhältnis von maximalem Streuwinkel zu minimalem Streuwinkel, möglich. Ein solcher Streuwinkelvariationsbereich konnte insbesondere bei den oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Abbildungssystemen bisher nicht erreicht werden. Durch das erfindungsgemäße Abbildungssystem sind Streuwinkelvariationsbereiche von 1 : 3 und mehr zu erreichen unter Beibehaltung von relativ guten Abbildungseigenschaften des Abbildungssystems. Dabei werden Abbildungsfehler minimalisiert.It is particularly advantageous that the two Lens elements are displaceable against each other in such a way that they are very tight in the maximum shifted state, are arranged adjacent to each other. This will a very large one with an optimal imaging performance Scatter angle variation range that is defined as that Ratio of maximum spread angle to minimum Scattering angle, possible. Such a scattering angle variation range in particular in the case of the imaging systems known from the prior art have not yet been achieved. By the imaging systems according to the invention are scattering angle variation ranges of 1: 3 and more to reach under Maintaining relatively good imaging properties of the imaging system. This will result in aberrations minimized.

    Bei mehrlinsigen Systemen können dabei die Linsen unterschiedliche technische bzw. optische Gläser aufweisen.With multi-lens systems, the lenses can different technical or optical glasses exhibit.

    Die Linsenglieder können auf die unterschiedlichste Art und Weise, beispielsweise manuell, gegeneinander verschoben werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die beiden Linsenglieder von einem von einer Steuerschaltung angesteuerten Motor gegeneinander verschiebbar sind.The lens members can be in a variety of ways and way, for example manually, shifted against each other will. An advantageous embodiment of the Invention provides that the two lens members of a motor controlled by a control circuit are mutually displaceable.

    Vorteilhafterweise ist auch die Irisblende von einem von einer Steuerschaltung angesteuerten Motor öffen- und schließbar.The iris diaphragm is advantageously also one open and open motor controlled by a control circuit closable.

    Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Other features and advantages of the invention are Subject of the following description and the graphic representation of an embodiment.

    In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel eines, in einem Scheinwerfer der Bühnen-/Studiotechnik verwendeten erfindungsgemäßen Abbildungssystems schematisch dargestellt.In the figure, an embodiment of one in used a spotlight from the stage / studio technology imaging system according to the invention schematically shown.

    Wie aus der Figur hervorgeht, umfaßt ein Scheinwerfer für die Bühnen-/Studiotechnik einer z.B. Tageslicht-Gasentladungslampe 10, beispielsweise eine Xenon-Kurzbogenlampe, oder auch eine Halogen-Glühlampe, mit einem Hohlspiegel 11 zur Lichtbündelung, einem Kondensor mit zwei Kondensorlinsen 21, 22 und einem Abbildungssystem 30 mit einem ersten, dem Beleuchtungsort zugewandten Linsenglied 31, einem zweiten, dem Beleuchtungsort abgewandten und der Lampe 10 zugewandten zweiten Linsenglied 32, wobei das erste und das zweite Linsenglied 31, 32 derart verschieblich sind, daß ihr Abstand veränderbar ist, und eine Irisblende 33. Ferner können zwischen dem Kondensorsystem 20 und der Irisblende 33 ein Blendenschiebersatz, der das Erzeugen von unterschiedlichen Profilkonturen ermöglicht, und ein Gobo-Einschubfach, das das Einschieben unterschiedlicher Effektblenden ermöglicht, vorgesehen sein (nicht dargestellt).As is apparent from the figure, a headlight includes for stage / studio technology e.g. Daylight gas discharge lamp 10, for example a xenon short-arc lamp, or a halogen light bulb, with a concave mirror 11 for focusing light, a condenser with two condenser lenses 21, 22 and one Imaging system 30 with a first, the illumination location facing lens member 31, a second, the Illumination location facing away and facing the lamp 10 second lens member 32, the first and the second lens members 31, 32 are displaceable in such a way that their distance can be changed, and an iris diaphragm 33. Furthermore, between the condenser system 20 and the iris diaphragm 33 is a set of iris that the Creation of different profile contours enables and a gobo slot that slides in different effect screens, be provided (not shown).

    Im Strahlengang des Abbildungssystems 30 ist darüber hinaus in den meisten Fällen eine an sich bekannte manuell oder ansteuerbar motorisch bedienbare Verdunkelungseinrichtung 40 vorgesehen, die insbesondere bei Gasentladungslampen, deren Helligkeit nicht beliebig variiert werden kann, eine kontinuierliche Abdunkelung ermöglicht.Above in the beam path of the imaging system 30 moreover, in most cases, a known one manually or controllable motorized blackout device 40 provided, in particular at Gas discharge lamps, the brightness of which is not arbitrary can be varied, a continuous darkening enables.

    Um mit dem Abbildungssystem 30 eine möglichst große Variation des Streuwinkelbereichs bei optimaler Abbildungsleistung zu erzielen, weist das zweite Linsenglied 32 eine Brechkraft auf, die größer oder gleich dem Zweifachen und kleiner oder gleich dem Dreifachen der Brechkraft des ersten Linsenglieds 31 ist.To be as large as possible with the imaging system 30 Variation of the scattering angle range with optimal Achieving imaging performance shows the second Lens member 32 has a refractive power that is larger or equal to twice and less than or equal to that Three times the refractive power of the first lens member 31 is.

    Das Brechkraftverhältnis hängt dabei von der Leuchtdichte und der Gestalt des lichterzeugenden Elements, z.B. des Lichtbogens einer Gasentladungslampe oder der Glühwendel einer Glühlampe, ab. Bei Verwendung beispielsweise einer Halogen-Glühlampe mit 1,2 kW Leistung liegt das Brechkraftverhältnis, welches z.B. einen Streuwinkelvariationsbereich von 3 : 1 ermöglicht, bei 2,3. Bei einer Halogen-Glühlampe mit 2,5 kW, welche eine Glühwendel mit größerer Leuchtdichte aufweist, ist das Brechkraftverhältnis 2,5 : 1 und bei einer Halogen-Glühlampe von 5 kW ergibt sich ein Brechkraftverhältnis von ca. 2,8 : 1. Die Linsen der beiden Linsenglieder weisen dabei einen freien Durchmesser von ca. 150 mm bis zu ca. 250 mm auf. The refractive power ratio depends on the luminance and the shape of the light-generating element, e.g. the arc of a gas discharge lamp or Filament of a light bulb, from. When used, for example a halogen incandescent lamp with 1.2 kW output is the refractive power ratio, which e.g. one Scattering angle variation range of 3: 1 enables at 2.3. With a halogen incandescent lamp with 2.5 kW, which has a filament with greater luminance the refractive power ratio 2.5: 1 and with a halogen incandescent lamp A refractive power ratio of 5 kW results of approx. 2.8: 1. The lenses of the two lens members have a free diameter of approx. 150 mm up to approx. 250 mm.

    Um einen möglichst großen Streuwinkelvariationsbereich bereich, d.h. ein möglichst großes Verhältnis von maximalem Streuwinkel zu minimalem Streuwinkel, zu erzielen, ist deshalb vorgesehen, daß die Linsenglieder 31, 32 derart relativ zueinander verschiebbar sind, daß beide Linsenglieder im maximal verschobenen Zustand möglichst dicht benachbart zueinander angeordnet sind. Bei Verwendung von Halogen-Glühlampen können sich die beiden Linsenglieder bis auf ca. 2 bis 5 mm annähern.Around the largest possible spread angle variation range area, i.e. the largest possible ratio of maximum scattering angle to minimum scattering angle, too achieve, it is therefore provided that the lens members 31, 32 are displaceable relative to one another in such a way that both lens elements in the maximum shifted state are arranged as close to each other as possible. When using halogen light bulbs, the approximate the two lens elements to approx. 2 to 5 mm.

    Da - wie oben bereits erwähnt - bei Gasentladungslampen die Helligkeit nicht voll ausgesteuert werden kann, ist zwischen beiden Linsengliedern im Tubus des Abbildungssystems an einer vorgegebenen Stelle die Verdunkelungseinrichtung 40, z.B. in Form von mechanischen Blenden, wie z. B. Irisblenden oder andere Ausführungen von Blenden, angeordnet. Durch diese in dem Tubus des Abbildungssystems angeordnete Verdunkelungseinrichtung 40 wird die minimalste Annäherung der beiden Linsenglieder begrenzt. Eine Annäherung der beiden Linsenglieder 31, 32 ist in diesem Falle nur bis auf ca. 30 mm möglich.There - as already mentioned above - with gas discharge lamps the brightness cannot be fully controlled between the two lens elements in the tube of the imaging system the blackout device at a predetermined point 40, e.g. in the form of mechanical screens, such as B. Iris diaphragms or other versions of Orifices, arranged. Through this in the tube of the Imaging system arranged darkening device 40 becomes the minimum approximation of the two lens elements limited. An approximation of the two lens elements In this case, 31, 32 is only up to approx. 30 mm possible.

    Durch den großen Verschiebungsweg der beiden Linsenglieder 31, 32 wird in Verbindung mit der Brechkraftverteilung der beiden Linsenglieder 31, 32 und der Anordnung der Irisblende 33 dicht benachbart zum zweiten Linsenglied 32 ein besonders großer Streuwinkelbereich bei optimaler Abbildungsqualität ermöglicht.Due to the large displacement path of the two lens elements 31, 32 is in connection with the refractive power distribution of the two lens members 31, 32 and Arrangement of the iris 33 closely adjacent to second lens element 32 has a particularly large scattering angle range with optimal image quality.

    Darüber hinaus ist die Irisblende 33 möglichst dicht benachbart zu dem zweiten Linsenglied 32 angeordnet. Die Irisblende 33 ist dabei das erste abzubildende Element der Kombination aus Blendenschiebersatz, Gobo-Einschubfach und Irisblende. Sie ist so dicht benachbart, wie es aufgrund ihres Aufbaus möglich ist, zu dem zweiten Linsenglied 32 angeordnet. Gerade durch die Kombination dieser beiden Merkmale wird bei geringen Abbildungsfehlern und daher optimaler Abbildungsleistung ein großer Streuwinkelbereich, d.h. eine große Variation des Streuwinkels ermöglicht.In addition, the iris diaphragm 33 is as tight as possible arranged adjacent to the second lens member 32. The iris diaphragm 33 is the first to be imaged Element of the combination of panel slide set, gobo slide-in compartment and iris diaphragm. It’s so close how it is possible due to its structure, to the second lens member 32 arranged. Just through that Combination of these two features will result in low Imaging errors and therefore optimal imaging performance a wide range of scattering angles, i.e. a big Varying the scattering angle enables.

    Die beiden Linsenglieder 31, 32 können beispielsweise eine oder mehrere Linsen mit spährischen Flächen oder Linsen mit asphärischen Flächen oder auch Kombinationen aus diesen aufweisen.The two lens elements 31, 32 can for example one or more lenses with spherical surfaces or Lenses with aspherical surfaces or combinations from these.

    Darüber hinaus kann das zweite Linsenglied 32 vorteilhafterweise auch einen vom Mittelpunkt zum Rand der Linse/Linsen hin sich ändernden, beispielsweise abnehmenden Brechkraftverlauf aufweisen. Dabei können beispielsweise sogenannte Gradiumgläser der Firma Light Path Technologies, Inc., Albuquergue, NM, U.S.A. verwendet werden.In addition, the second lens member 32 can advantageously also one from the center to the edge of the Lens / lenses changing, for example have decreasing refractive power curve. You can For example, so-called light glasses from Light Path Technologies, Inc., Albuquergue, NM, U.S.A. will.

    Zur Anpassung der Linsenglieder auf bestimmte Scheinwerfertuben können die Linsen der Linsenglieder rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein. Diese Ausbildung des Scheinwerfertubus sowie der Linsen der Linsenglieder trägt dem Umstand Rechnung, daß die Lichtquellen in den meisten Fällen entweder einen langgestreckten Lichtbogen oder eine quadratische bzw. rechteckige Glühwendel aufweisen. Da die Lichtquellenform im unscharfen Formenbereich des ersten Linsengliedes im Scheinwerfertubus als Bild erscheint und gewisse Randbereiche einer kreisförmigen Linse dabei lediglich eine geringe Leuchtdichte aufweisen würden, andererseits aber der Querschnitt des Scheinwerfertubus möglichst klein gehalten werden soll, ist es vorteilhaft, dem Scheinwerfertubus ein quadratisches bzw. rechteckiges Linsenglied einzubeschreiben.To adapt the lens elements to certain headlight tubes can the lenses of the lens limbs be rectangular or square. This Training of the headlight tube and the lenses of the Lentils takes into account the fact that the Light sources in most cases either one elongated arc or a square or have rectangular filament. Because the light source shape in the blurred area of the first lens element appears in the headlight tube as a picture and certain edge areas of a circular lens would only have a low luminance, on the other hand, the cross section of the headlight tube should be kept as small as possible, it is advantageous a square or inscribe a rectangular lens element.

    Die beiden Linsenglieder 31, 32 können einerseits manuell gegeneinander verschoben werden. Es ist aber auch möglich, daß sie motorisch gegeneinander verschoben werden, wobei die Motoren von einer Steuerschaltung angesteuert werden (nicht dargestellt).The two lens members 31, 32 can on the one hand manually moved against each other. But it is also possible that they shifted against each other by motor be, the motors from a control circuit can be controlled (not shown).

    Darüber hinaus kann auch die Irisblende 33 von einem von einer Steuerschaltung angesteuerten Motor öffen- und schließbar sein.In addition, the iris 33 from one open and open motor controlled by a control circuit be closable.

    Claims (10)

    Abbildungssystem (30) mit veränderbarer Brennweite für einen Scheinwerfer der Bühnen-/Studiotechnik, umfassend ein erstes, einem Beleuchtungsort zugewandtes Linsenglied (31) und ein dem Beleuchtungsort abgewandtes, einem lichterzeugenden Element zugewandtes zweites Linsenglied (32), wobei das erste und zweite Linsenglied gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine zwischen einem Kondensorsystem (20) und dem zweiten Linsenglied (32) im Strahlengang angeordnete Kombination aus einer Irisblende (33), einem Blendenschiebersatz und einem Gobo-Einschubfach (Bedienungsteil), gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale: das zweite Linsenglied (32) weist eine Brechkraft auf, die größer oder gleich dem Zweifachen und kleiner oder gleich dem Dreifachen der Brechkraft des ersten Linsenglieds (31) ist und die Irisblende ist als erstes abzubildendes Element des Bedienungsteils dicht benachbart zu dem zweiten Linsenglied angeordnet. Imaging system (30) with a variable focal length for a spotlight of stage / studio technology, comprising a first lens element (31) facing a lighting location and a second lens element (32) facing away from the lighting location and facing a light-generating element, the first and second lens elements facing each other are displaceable, as well as a combination of an iris diaphragm (33), a diaphragm slide set and a gobo insert compartment (operating part) arranged in the beam path between a condenser system (20) and the second lens element (32), characterized by the combination of the features: the second lens element (32) has a refractive power which is greater than or equal to twice and less than or equal to three times the refractive power of the first lens element (31) and the iris diaphragm is arranged as the first element of the operating part to be imaged close to the second lens element. Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechkraftverhältnis abhängig von der Gestalt und der Leuchtdichte des lichterzeugenden Elements des Scheinwerfers ist.Imaging system according to claim 1, characterized in that the power ratio depends on the shape and luminance of the light-generating Element of the headlight is. Abbildungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Brechkraftverhältnisses innerhalb eines der folgenden Intervalle variiert: größer 2,15 und kleiner 2,45, insbesondere 2,3, größer 2,35 und kleiner 2,65, insbesondere 2,5, größer 2,65 und kleiner 2,95, insbesondere 2,8. Imaging system according to claim 2, characterized in that the magnitude of the power ratio varies within one of the following intervals: greater than 2.15 and less than 2.45, in particular 2.3, greater than 2.35 and less than 2.65, in particular 2.5, greater than 2.65 and less than 2.95, in particular 2.8. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Linsenglied Linsen mit sphärischen Flächen umfaßt.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the first and / or the second lens element lenses with spherical Covers areas. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Linsenglied (31, 32) Linsen mit asphärischen Flächen umfaßt.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the first and / or the second lens element (31, 32) lenses covered with aspherical surfaces. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Linsenglied (32) einen vom Mittelpunkt zum Rand hin sich ändernden Brechzahlverlauf aufweist.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the first and / or the second lens member (32) one of the Center point towards the edge changing refractive index curve having. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Linsenglied eine oder mehrere Linsen enthält, deren Gestalt von der Kreisform abweicht.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the first Lens member contains one or more lenses, whose shape deviates from the circular shape. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Linsenglieder derart gegeneinander verschiebbar ist, daß die beiden Linsenglieder (31, 32) im maximal verschobenen Zustand sehr dicht benachbart zueinander angeordnet sind.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the two Lens members so displaceable against each other is that the two lens members (31, 32) in maximally shifted state very close together are arranged to each other. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Linsenglieder (31, 32) von einem von einer Steuerschaltung angesteuerten Motor gegeneinander verschiebbar sind.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the two Lens members (31, 32) from one of a control circuit controlled motor against each other are movable. Abbildungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Irisblende von einem von einer Steuerschaltung angesteuerten Motor öffen- und schließbar ist.Imaging system according to one of the preceding Claims, characterized in that the iris diaphragm from one controlled by a control circuit Motor can be opened and closed.
    EP97114158A 1996-08-23 1997-08-16 Imaging system with variable focus for a stage lighting element Withdrawn EP0828111A1 (en)

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    DE19643220 1996-10-19

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