EP0846913A1 - Spotlight with variable illumination output angle - Google Patents

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EP0846913A1
EP0846913A1 EP97105686A EP97105686A EP0846913A1 EP 0846913 A1 EP0846913 A1 EP 0846913A1 EP 97105686 A EP97105686 A EP 97105686A EP 97105686 A EP97105686 A EP 97105686A EP 0846913 A1 EP0846913 A1 EP 0846913A1
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EP
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reflector
light source
converging lens
distance
lens
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EP97105686A
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German (de)
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Dedo Arndt Weigert
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Dedo Weigert Film GmbH
Original Assignee
Dedo Weigert Film GmbH
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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
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
    • 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
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • 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
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/02—Fastening of light sources or lamp holders with provision for adjustment, e.g. for focusing
    • 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 a headlamp with variable Beam angle with a light source, one of the light sources assigned reflector, one in the radiation direction of the Light source-reflector combination arranged in the beam path first converging lens and one in the beam path between the Light source and the first converging lens arranged second Converging lens, the reflector, the light source and the second converging lens as one relative to the first converging lens optical moving along the optical axis of the headlamp Unit are mounted and inside the optical unit the distance between the light source and the second converging lens is changeable.
  • Headlights have long been state of the art known with variable beam angle. These can be essentially in two classes, namely stepped lens headlights and headlights with a very deep reflector.
  • step lens headlights have a single one Step lens (Fresnel lens) on.
  • Step lens Fresnel lens
  • incandescent lamps halogen lamps or discharge lamps are used.
  • the light source and a Reflectors are on a sled at a fixed distance from each other assembled.
  • the sled is relative to the Fresnel lens movable.
  • the focus is done by moving the Sledge.
  • step lens headlights results however, for focusing settings with a small beam angle a significant effective loss of light. Because no second lens is present that focuses the light towards the Fresnel lens, becomes a large part of the focusing settings mentioned of the light emitted by the light source simply by the Housing inner wall absorbs, leading to loss of light and too useless housing heating leads.
  • Headlights with a very deep reflector are common constructed so that lamp and reflector are relative to each other can be moved, but the lamp is always within of the reflector remains on its optical axis. By changing the position of the lamp within the reflector becomes the beam angle of such a headlamp changed. However, the focus path that can be achieved is low, so that the beam angle is only within relatively narrow limits can be varied.
  • Such headlights provide one high luminous efficacy, but one in almost all lamp positions unfavorable light distribution.
  • causes of this in general bad light distribution is that for everyone such headlights each have a predetermined reflector shape with regard to the resulting light distribution only on each a single lamp position can be optimally coordinated. Result from focusing movements of the lamp or the reflector uneven light distributions.
  • the illuminance characteristic has a illuminated field on a soft shoulder, however is the light intensity over the entire illuminated Range essentially constant.
  • the invention has for its object a headlight to provide with a variable beam angle, the one compared to the known headlights with variable Beam angle even higher variability of the beam angle and that offers light intensity.
  • this object is achieved by a Headlamp with variable beam angle with a Light source, a reflector assigned to the light source, one in the radiation direction of the light source-reflector combination arranged in the beam path first converging lens and one in the beam path between the light source and the first converging lens arranged second converging lens, the reflector, the light source and the second converging lens as one relative to the first converging lens along the optical axis of the Headlights movable optical unit are mounted, within the optical unit the distance between the Light source and the second converging lens is changeable and within the optical unit the distance between the Light source and the reflector is changeable.
  • the headlamp according to the invention with variable Beam angle has all the advantages of that of US-A-4 823 243 known headlights, but has a higher variability the beam angle and the light intensity. Despite the enlarged construction can focus the construction of the invention Headlights can be kept small.
  • the optical unit is designed so that when the optical unit moves from the first Converging lens away the distance between the light source and the Reflector remains essentially constant until the Reflector one according to the headlight dimensions has reached the extreme distance to the first converging lens and in stops moving, and when the reflector stops moving in its extreme distance from the first converging lens is the light source a predetermined distance further towards the Reflector can be moved and reversed movement described first the light source at standstill of the reflector in the direction of the predetermined distance the first converging lens is moved and after passing the predetermined path through the light source of the reflector is moved so that the distance between the light source and the reflector remains essentially constant.
  • the focus area is particularly towards small angles extended. Furthermore, described by the Reducing the distance between the light source and the reflector the losses when focusing in the narrow angle Beam area significantly reduced. The change the illuminance is in the narrow-angle radiation range disproportionately in relation to the change in the beam angle large, resulting in a particularly strong increase in light intensity variability compared to the state of the art Technology known headlights results.
  • the optical unit is designed so that when the optical unit moves along the optical Axis at least part of the way the distance changed between the light source and the reflector.
  • optical unit executes that the distance between the light source and the reflector when the optical unit moves from the first converging lens continuously shrinked away and at a movement of the optical unit to the first converging lens continuously increased.
  • Fig. 1a is an embodiment of the invention Headlight shown in cross section.
  • the headlight has a cup-like, opaque housing 1, in that a first converging lens 2 is used on the light exit side is.
  • a light source 4 by a small filament lamp Helix is formed, and one assigned to the light source 4 Reflector 5 arranged.
  • the light source 4 and the reflector 5 are mounted so that the resulting light beam path in Direction of the first converging lens 2 is directed.
  • is on the slide 3 in the beam path between the light source 4 and the first condenser lens 2 is arranged a second condenser lens 6.
  • the second converging lens 6 is a meniscus lens with a crystalline etched concave surface, the convex surface in the direction of the first converging lens 2 points.
  • the light source 4, the reflector 5 and the second Collective lens 6 are mounted so that both the distance between the light source 4 and the second converging lens 6 as also the distance between the light source 4 and the reflector 5 can be changed.
  • both the first converging lens 2 as well as in the second converging lens 6 each have a lens surface to be grained so that a microlens structure arises. This measure makes one special good light distribution uniformity achieved.
  • Fig. 1a shows the light source 4, the reflector 5 and the second converging lens 6 in a position of maximum radiation angle of the headlight according to the invention.
  • the distance between the first converging lens 2 and the second converging lens 6 as well the distance between the second converging lens 6 and the light source 4 are minimal according to the headlight dimensions, and the distance between the light source 4 and the reflector 5 is the maximum according to the installation conditions Distance.
  • the slide 3 moved in the direction away from the first converging lens 2.
  • the mechanics of the sled and cooperates with it Guide parts designed so that the second converging lens 6 initially remains in its original position and itself only the light source 4 and the reflector 5 while maintaining their original mutual distance in the direction of move the first converging lens 2 away. That kind of movement lasts until the distance between the light source 4 and the second converging lens 6 reaches a predetermined value
  • Has. 1b shows the optical system of the invention Headlights in this position.
  • the reflector 5 reaches one accordingly the headlight dimensions extreme distance from the first Converging lens 2 and stops moving (see Fig. 1d). This is the position in which the one from US-A-4,823 243 known headlights its minimal beam angle and reaches its maximum illuminance.
  • FIGS. 2a to 2e of the headlight according to the invention A further embodiment is shown in FIGS. 2a to 2e of the headlight according to the invention.
  • This embodiment of the headlamp according to the invention is essentially identical to that shown in Figures 1a to 1e Embodiment of the headlight according to the invention.
  • the reflector 5 its extreme according to the headlight dimensions Has reached distance to the first converging lens 2 in the embodiment 2a to 2e also the second converging lens 6 not moved further away from the first converging lens 2 can be.
  • FIGS. 4 and 5 show light distribution characteristics of the headlight known from US-A-4 823 243 (FIG. 4) and the embodiment of the headlight according to the invention described with reference to FIGS. 2a to 2e (FIG. 5). It can be seen that the headlight according to the invention has a somewhat larger radiation angle range and, particularly in the narrow-angle radiation range, offers a surprisingly greater variability in illuminance.
  • Headlight type headlight according to the invention ARRI-Junior 300 plus ARRI-Junior 650 plus ARRI-Junior 1000 ARRI compact 200 W.
  • the parameter focusing ratio: angle ratio is close to 1, achieves the mentioned parameter the headlight according to the invention has a value of almost 2. Also the absolute focusing ratio is in the case of the invention Headlights two to four times larger than those from the State of the art headlights.
  • the second converging lens 6 rear section of the movement of the carriage 3 from the first lens 2 is not suddenly, but it will at constant relative speed between the light source 4 and the first converging lens 2 the relative speed between the second converging lens 6 and the first converging lens 2 continuously slows down until the second converging lens 6 then finally stops while the reflector 5 and the light source 4 while maintaining their mutual Move the distance away from the first converging lens 2 (Fig. 3a to 3e). Finally, the reflector 5 reaches the one shown in FIG.
  • the reflector 5 is always a relatively flat reflector and the light source 4 as one Filament lamp shown upright.
  • the light source 4 as one Filament lamp shown upright.
  • Filament lamp can also light source 4, for example a halogen lamp or a discharge lamp without a filament with a light spot between two electrodes.
  • light source 4 should be as small as possible being held.

Abstract

The headlamp has a variable radiation angle. There is a bulb (4), a reflector(5) assigned to it, and a first and a second collection lens (2,6) in the radiation path. The reflector, the bulb and the second lens are mounted as an optical unit that can move relative to the first lens along the optic axis of the headlamp. Inside this unit, the distance between the bulb and the second lens can be changed. The distance between the bulb and the reflector can also be changed. With a movement of the unit away from the first lens, the distance between the bulb and the reflector remains constant until the reflector has reached a distance from the first lens corresponding to the headlamp dimensions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel mit einer Lichtquelle, einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, einer in Abstrahlrichtung der Lichtquelle-Reflektor-Kombination im Strahlengang angeordneten ersten Sammellinse und einer im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der ersten Sammellinse angeordneten zweiten Sammellinse, wobei der Reflektor, die Lichtquelle und die zweite Sammellinse als eine relativ zur ersten Sammellinse längs der optischen Achse des Scheinwerfers bewegliche optische Einheit montiert sind und innerhalb der optischen Einheit der Abstand zwischen der Lichtquelle und der zweiten Sammellinse veränderbar ist.The invention relates to a headlamp with variable Beam angle with a light source, one of the light sources assigned reflector, one in the radiation direction of the Light source-reflector combination arranged in the beam path first converging lens and one in the beam path between the Light source and the first converging lens arranged second Converging lens, the reflector, the light source and the second converging lens as one relative to the first converging lens optical moving along the optical axis of the headlamp Unit are mounted and inside the optical unit the distance between the light source and the second converging lens is changeable.

Aus dem Stand der Technik sind seit langem Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel bekannt. Diese lassen sich im wesentlichen in zwei Klassen, nämlich Stufenlinsenscheinwerfer und Scheinwerfer mit sehr tiefem Reflektor, einteilen.Headlights have long been state of the art known with variable beam angle. These can be essentially in two classes, namely stepped lens headlights and headlights with a very deep reflector.

Herkömmliche Stufenlinsenscheinwerfer weisen eine einzige Stufenlinse (Fresnellinse) auf. Als Lichtquelle werden in diesen Stufenlinsenscheinwerfern Glühlampen, Halogenlampen oder Entladungslampen eingesetzt. Die Lichtquelle und ein Reflektor sind in festem Abstand zueinander auf einem Schlitten montiert. Der Schlitten ist relativ zur Fresnellinse beweglich. Die Fokussierung erfolgt mittels der Bewegung des Schlittens. Bei derartigen Stufenlinsenscheinwerfern ergibt sich jedoch für Fokussiereinstellungen kleinen Abstrahlwinkels ein erheblicher effektiver Lichtverlust. Da keine zweite Linse vorhanden ist, die das Licht zur Fresnellinse hin bündelt, wird bei den genannten Fokussiereinstellungen ein großer Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts einfach von der Gehäuseinnenwand absorbiert, was zum Lichtverlust und zu nutzloser Gehäuseaufheizung führt.Conventional step lens headlights have a single one Step lens (Fresnel lens) on. As a light source in these step lens headlights incandescent lamps, halogen lamps or discharge lamps are used. The light source and a Reflectors are on a sled at a fixed distance from each other assembled. The sled is relative to the Fresnel lens movable. The focus is done by moving the Sledge. With such step lens headlights results however, for focusing settings with a small beam angle a significant effective loss of light. Because no second lens is present that focuses the light towards the Fresnel lens, becomes a large part of the focusing settings mentioned of the light emitted by the light source simply by the Housing inner wall absorbs, leading to loss of light and too useless housing heating leads.

Scheinwerfer mit sehr tiefem Reflektor sind im allgemeinen so konstruiert, daß Lampe und Reflektor relativ zueinander verschoben werden können, wobei die Lampe jedoch stets innerhalb des Reflektors auf dessen optischer Achse verbleibt. Durch Verändern der Position der Lampe innerhalb des Reflektors wird der Abstrahlwinkel eines solchen Scheinwerfers verändert. Der erreichbare Fokussierweg ist hierbei jedoch gering, so daß der Abstrahlwinkel nur in relativ engen Grenzen variiert werden kann. Derartige Scheinwerfer liefern zwar eine hohe Lichtausbeute, aber eine in fast allen Lampenpositionen ungünstige Lichtverteilung. Ursache für diese im allgemeinen schlechte Lichtverteilung ist, daß die für jeden einzelnen derartigen Scheinwerfer jeweils fest vorgegebene Reflektorform bezüglich der resultierenden Lichtverteilung nur auf jeweils eine einzige Lampenposition optimal abgestimmt sein kann. Durch Fokussierbewegungen der Lampe bzw. des Reflektors ergeben sich ungleichmäßige Lichtverteilungen. Um die Lichtverteilung zu verbessern wird deshalb bei einem derartigen Scheinwerfer häufig eine austauschbare Frontlinse verwendet. Diese kann eine Mattierung, eine Wabenstruktur oder andere Gestaltungsbesonderheiten, die einer zusätzlichen Fokussierung oder Streuung dienen, aufweisen. Es ergibt sich also bei diesen Scheinwerfern die Notwendigkeit, für unterschiedliche Fokussiereinstellungen unterschiedlich modifizierte Frontlinsen zu verwenden. Bei manchen Scheinwerfern mit sehr tiefem Reflektor sind sogar sowohl die Lampe als auch der Reflektor starr in einem Gehäuse montiert, d.h. die Veränderung des Lichtabstrahlwinkels erfolgt in diesem Fall ausschließlich durch das Auswechseln verschiedenartig gestalteter Frontlinsen. Dies bedingt einen relativ hohen Arbeits- und Zeitaufwand zum Wechseln der Frontlinse, wenn ein derartiger Scheinwerfer in einer Situation angewendet wird, in der die Fokussierstellung oft geändert werden muß.Headlights with a very deep reflector are common constructed so that lamp and reflector are relative to each other can be moved, but the lamp is always within of the reflector remains on its optical axis. By changing the position of the lamp within the reflector becomes the beam angle of such a headlamp changed. However, the focus path that can be achieved is low, so that the beam angle is only within relatively narrow limits can be varied. Such headlights provide one high luminous efficacy, but one in almost all lamp positions unfavorable light distribution. Cause of this in general bad light distribution is that for everyone such headlights each have a predetermined reflector shape with regard to the resulting light distribution only on each a single lamp position can be optimally coordinated. Result from focusing movements of the lamp or the reflector uneven light distributions. About the light distribution is to be improved in such a Headlights often use a replaceable front lens. This can be a matting, a honeycomb structure or others Design peculiarities that require an additional focus or serve scatter. So it results in these headlights the need for different Focus settings of differently modified front lenses to use. With some headlights with very low Both the lamp and the reflector are even reflectors rigidly mounted in a housing, i.e. the change of In this case, the light emission angle occurs exclusively by replacing differently designed front lenses. This requires a relatively high amount of work and time to change the front lens when such a headlight is applied in a situation where the focus position needs to be changed often.

Ein gegenüber den eben beschriebenen Scheinwerfern schon wesentlich verbesserter Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel ist aus der US-A-4 823 243 bekannt. Er weist eine Lichtquelle, einen der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, eine in Abstrahlrichtung der Lichtquelle-Reflektor-Kombination im Strahlengang angeordnete erste Sammellinse und eine im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der ersten Sammellinse angeordnete zweite Sammellinse auf. Der Reflektor, die Lichtquelle und die zweite Sammellinse sind als eine relativ zur ersten Sammellinse längs der optischen Achse des Scheinwerfers bewegliche optische Einheit montiert. Innerhalb der optischen Einheit ist der Abstand zwischen Lichtquelle und zweiter Sammellinse veränderbar. Der aus der US-A-4 823 243 bekannte Scheinwerfer liefert einen großen Fokussierbereich (siehe Fig. 4) und hat eine hohe Effizienz der erzielten Beleuchtungsstärke in bezug auf die zum Betrieb des Scheinwerfers benötigte Energie. Ferner bietet der aus der US-A-4 823 243 bekannte Scheinwerfer eine Lichtverteilung, die so gleichmäßig ist, daß das traditionelle Konzept von "Kegel und Streulicht" nicht mehr angewendet werden kann. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist die Beleuchtungsstärkekennlinie eines ausgeleuchteten Feldes zwar eine weiche Schulter auf, jedoch ist die Lichtintensität über den gesamten ausgeleuchteten Bereich im wesentlichen konstant.Compared to the headlights just described significantly improved headlamp with variable beam angle is known from US-A-4,823,243. He has one Light source, a reflector assigned to the light source, one in the radiation direction of the light source-reflector combination arranged in the beam path and a first in Beam path between the light source and the first converging lens arranged second converging lens. The reflector, the The light source and the second converging lens are relative as one to the first converging lens along the optical axis of the headlight movable optical unit mounted. Within the optical unit is the distance between the light source and second converging lens changeable. The one from US-A-4 823 243 known headlights provide a large focusing range (see Fig. 4) and has a high efficiency achieved Illuminance in relation to that used to operate the headlamp required energy. Furthermore, that from US-A-4,823 243 known headlights have a light distribution that is so even is that the traditional concept of "cone and flare" can no longer be used. As from Fig. 4 can be seen, the illuminance characteristic has a illuminated field on a soft shoulder, however is the light intensity over the entire illuminated Range essentially constant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel bereitzustellen, der eine gegenüber den bekannten Scheinwerfern mit veränderlichem Abstrahlwinkel noch höhere Variabilität des Abstrahlwinkels und der Lichtintensität bietet.The invention has for its object a headlight to provide with a variable beam angle, the one compared to the known headlights with variable Beam angle even higher variability of the beam angle and that offers light intensity.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel mit einer Lichtquelle, einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, einer in Abstrahlrichtung der Lichtquelle-Reflektor-Kombination im Strahlengang angeordneten ersten Sammellinse und einer im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der ersten Sammellinse angeordneten zweiten Sammellinse, wobei der Reflektor, die Lichtquelle und die zweite Sammellinse als eine relativ zur ersten Sammellinse längs der optischen Achse des Scheinwerfers bewegliche optische Einheit montiert sind, innerhalb der optischen Einheit der Abstand zwischen der Lichtquelle und der zweiten Sammellinse veranderbar ist und innerhalb der optischen Einheit der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor veränderbar ist. According to the invention, this object is achieved by a Headlamp with variable beam angle with a Light source, a reflector assigned to the light source, one in the radiation direction of the light source-reflector combination arranged in the beam path first converging lens and one in the beam path between the light source and the first converging lens arranged second converging lens, the reflector, the light source and the second converging lens as one relative to the first converging lens along the optical axis of the Headlights movable optical unit are mounted, within the optical unit the distance between the Light source and the second converging lens is changeable and within the optical unit the distance between the Light source and the reflector is changeable.

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel hat alle Vorzüge des aus der US-A-4 823 243 bekannten Scheinwerfers, weist jedoch eine höhere Variabilität des Abstrahlwinkels und der Lichtintensität auf. Trotz des vergrößerten Fokussierbereiches kann die Bauweise des erfindungsgemäßen Scheinwerfers klein gehalten werden.The headlamp according to the invention with variable Beam angle has all the advantages of that of US-A-4 823 243 known headlights, but has a higher variability the beam angle and the light intensity. Despite the enlarged construction can focus the construction of the invention Headlights can be kept small.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist die optische Einheit so ausgeführt, daß bei einer Bewegung der optischen Einheit von der ersten Sammellinse weg der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor so lange im wesentlichen konstant bleibt, bis der Reflektor einen entsprechend den Scheinwerferdimensionen äußersten Abstand zur ersten Sammellinse erreicht hat und in seiner Bewegung innehält, und bei Stillstand des Reflektors in seinem äußersten Abstand zur ersten Sammellinse die Lichtquelle eine vorbestimmte Wegstrecke weiter in Richtung auf den Reflektor bewegt werden kann und bei einer Umkehrung der beschriebenen Bewegung zunächst die Lichtquelle bei Stillstand des Reflektors um die vorbestimmte Wegstrecke in Richtung auf die erste Sammellinse bewegt wird und nach passieren der vorbestimmten Wegstrecke durch die Lichtquelle der Reflektor so mitbewegt wird, daß der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor im wesentlichen konstant bleibt.In a preferred embodiment of the invention Headlamp, the optical unit is designed so that when the optical unit moves from the first Converging lens away the distance between the light source and the Reflector remains essentially constant until the Reflector one according to the headlight dimensions has reached the extreme distance to the first converging lens and in stops moving, and when the reflector stops moving in its extreme distance from the first converging lens is the light source a predetermined distance further towards the Reflector can be moved and reversed movement described first the light source at standstill of the reflector in the direction of the predetermined distance the first converging lens is moved and after passing the predetermined path through the light source of the reflector is moved so that the distance between the light source and the reflector remains essentially constant.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers wird der Fokussierbereich besonders in Richtung zu kleinen Winkeln hin erweitert. Ferner werden durch die beschriebene Verringerung des Abstandes zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor die Verluste bei der Fokussierung im engwinkligen Abstrahlbereich wesentlich herabgesetzt. Die Änderung der Beleuchtungsstärke ist im engwinkligen Abstrahlbereich bezogen auf die Änderung des Abstrahlwinkels überproportional groß, woraus eine besonders starke Erhöhung der Lichtintensitätsvariabilität im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfern resultiert.In this embodiment of the headlight according to the invention the focus area is particularly towards small angles extended. Furthermore, described by the Reducing the distance between the light source and the reflector the losses when focusing in the narrow angle Beam area significantly reduced. The change the illuminance is in the narrow-angle radiation range disproportionately in relation to the change in the beam angle large, resulting in a particularly strong increase in light intensity variability compared to the state of the art Technology known headlights results.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist die optische Einheit so ausgeführt, daß sich bei einer Bewegung der optischen Einheit längs der optischen Achse mindestens auf einem Teilstück des Weges der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor verändert.In another embodiment of the invention Headlamp, the optical unit is designed so that when the optical unit moves along the optical Axis at least part of the way the distance changed between the light source and the reflector.

Besonders vorteilhaft ist es, die optische Einheit so auszuführen, daß sich der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor bei einer Bewegung der optischen Einheit von der ersten Sammellinse weg kontinuierlich verkleinert und bei einer Bewegung der optischen Einheit zur ersten Sammellinse hin kontinuierlich vergrößert.It is particularly advantageous to use the optical unit in this way execute that the distance between the light source and the reflector when the optical unit moves from the first converging lens continuously shrinked away and at a movement of the optical unit to the first converging lens continuously increased.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit veränderlichem Abstrahlwinkel anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1a bis 1e schematisch einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers bei Bewegung einer aus Lichtquelle, Reflektor und zweiter Sammellinse bestehenden optischen Einheit aus einer dichtmöglichst an einer ersten Sammellinse befindlichen Position in eine weitmöglichst von der ersten Sammellinse entfernte Position,
  • Fig. 2a bis 2e schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers bei Bewegung der aus Lichtquelle, Reflektor und zweiter Sammellinse bestehenden optischen Einheit aus der dichtmöglichst an der ersten Sammellinse befindlichen Position in die weitmöglichst von der ersten Sammellinse entfernte Position,
  • Fig. 3a bis 3f schematisch einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers bei Bewegung der aus Lichtquelle, Reflektor und zweiter Sammellinse bestehenden optischen Einheit aus der dichtmöglichst an der ersten Sammellinse befindlichen Position in die weitmöglichst von der ersten Sammellinse entfernte Position,
  • Fig. 4 Lichtverteilungskennlinien des aus der US-A-4 823 243 bekannten Scheinwerfers für verschiedene Fokussiereinstellungen und
  • Fig. 5 Lichtverteilungskennlinien des erfindungsgemäßen Scheinwerfers für verschiedene Fokussiereinstellungen.
    • Exemplary embodiments of the headlamp according to the invention with a variable beam angle are explained with reference to figures. Show it:
  • 1a to 1e schematically a cross section of an embodiment of a headlamp according to the invention when an optical unit consisting of light source, reflector and second converging lens is moved from a position as close as possible to a first converging lens into a position as far as possible from the first collecting lens,
  • 2a to 2e schematically show a cross section of a further embodiment of the headlight according to the invention when the optical unit consisting of light source, reflector and second converging lens moves from the position as close as possible to the first converging lens into the position as far away from the first collecting lens as possible.
  • 3a to 3f schematically a cross section of a third embodiment of the headlamp according to the invention when the optical unit consisting of light source, reflector and second converging lens moves from the position as close as possible to the first converging lens into the position as far away from the first collecting lens as possible,
  • Fig. 4 light distribution characteristics of the headlight known from US-A-4 823 243 for various focusing settings and
  • Fig. 5 light distribution characteristics of the headlamp according to the invention for different focusing settings.

    • In Fig. 1a ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers im Querschnitt dargestellt. Der Scheinwerfer weist ein becherartiges, undurchsichtiges Gehäuse 1 auf, in das an der Lichtaustrittsseite eine erste Sammellinse 2 eingesetzt ist. Innerhalb des Gehäuses 1 sind auf einem Schlitten 3 eine Lichtquelle 4, die durch eine Glühfadenlampe mit kleiner Wendel gebildet wird, und ein der Lichtquelle 4 zugeordneter Reflektor 5 angeordnet. Die Lichtquelle 4 und der Reflektor 5 sind so montiert, daß der resultierende Lichtstrahlengang in Richtung der ersten Sammellinse 2 gerichtet ist. Außerdem ist auf dem Schlitten 3 im Strahlengang zwischen der Lichtquelle 4 und der ersten Sammellinse 2 eine zweite Sammellinse 6 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist die zweite Sammellinse 6 eine Meniskuslinse mit kristallin geätzter konkaver Oberfläche, deren konvexe Oberfläche in Richtung auf die erste Sammellinse 2 weist. Die Lichtquelle 4, der Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 sind dabei so montiert, daß sowohl der Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und der zweiten Sammellinse 6 als auch der Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und dem Reflektor 5 verändert werden kann.In Fig. 1a is an embodiment of the invention Headlight shown in cross section. The headlight has a cup-like, opaque housing 1, in that a first converging lens 2 is used on the light exit side is. Within the housing 1 are on a slide 3rd a light source 4 by a small filament lamp Helix is formed, and one assigned to the light source 4 Reflector 5 arranged. The light source 4 and the reflector 5 are mounted so that the resulting light beam path in Direction of the first converging lens 2 is directed. Besides, is on the slide 3 in the beam path between the light source 4 and the first condenser lens 2 is arranged a second condenser lens 6. In the illustrated embodiment of the invention Headlight, the second converging lens 6 is a meniscus lens with a crystalline etched concave surface, the convex surface in the direction of the first converging lens 2 points. The light source 4, the reflector 5 and the second Collective lens 6 are mounted so that both the distance between the light source 4 and the second converging lens 6 as also the distance between the light source 4 and the reflector 5 can be changed.

    Es ist ferner möglich, sowohl bei der ersten Sammellinse 2 als auch bei der zweiten Sammellinse 6 jeweils eine Linsenfläche mit einer Narbung zu versehen, so daß eine Mikrolinsenstruktur entsteht. Durch diese Maßnahme wird eine besonders gute Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung erreicht.It is also possible to use both the first converging lens 2 as well as in the second converging lens 6 each have a lens surface to be grained so that a microlens structure arises. This measure makes one special good light distribution uniformity achieved.

    Fig. 1a zeigt die Lichtquelle 4, den Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 in einer Stellung maximalen Abstrahlwinkels des erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Der Abstand zwischen der ersten Sammellinse 2 und der zweiten Sammellinse 6 sowie der Abstand zwischen der zweiten Sammellinse 6 und der Lichtquelle 4 sind entsprechend den Scheinwerferdimensionen minimal, und der Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und dem Reflektor 5 ist der entsprechend den Montagegegebenheiten maximale Abstand.Fig. 1a shows the light source 4, the reflector 5 and the second converging lens 6 in a position of maximum radiation angle of the headlight according to the invention. The distance between the first converging lens 2 and the second converging lens 6 as well the distance between the second converging lens 6 and the light source 4 are minimal according to the headlight dimensions, and the distance between the light source 4 and the reflector 5 is the maximum according to the installation conditions Distance.

    Um den Abstrahlwinkel zu verkleinern, wird der Schlitten 3 in Richtung von der ersten Sammellinse 2 weg bewegt. Dabei ist die Mechanik des Schlittens und mit ihm zusammenwirkender Führungsteile so ausgelegt, daß die zweite Sammellinse 6 zunächst in ihrer ursprünglichen Position verbleibt und sich nur die Lichtquelle 4 und der Reflektor 5 unter Beibehaltung ihres ursprünglichen gegenseitigen Abstandes in Richtung von der ersten Sammellinse 2 weg bewegen. Diese Art der Bewegung dauert so lange an, bis der Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und der zweiten Sammellinse 6 einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Fig. 1b zeigt das optische System des erfindungsgemäßen Scheinwerfers in eben dieser Position.To reduce the beam angle, the slide 3 moved in the direction away from the first converging lens 2. Here is the mechanics of the sled and cooperates with it Guide parts designed so that the second converging lens 6 initially remains in its original position and itself only the light source 4 and the reflector 5 while maintaining their original mutual distance in the direction of move the first converging lens 2 away. That kind of movement lasts until the distance between the light source 4 and the second converging lens 6 reaches a predetermined value Has. 1b shows the optical system of the invention Headlights in this position.

    Bei weiterer Bewegung des Schlittens 3 in Richtung von der ersten Sammellinse 2 weg verändert sich, wie in Fig. 1c dargestellt, zunächst weder der Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und dem Reflektor 5 noch der erreichte Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und der zweiten Sammellinse 6. Je weiter sich die Lichtquelle 4, der Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 von der ersten Sammellinse 2 weg bewegen, um so kleiner wird der Abstrahlwinkel und um so größer wird die Beleuchtungsstärke auf dem ausgeleuchteten Feld.With further movement of the carriage 3 in the direction of the first converging lens 2 changes away, as in Fig. 1c shown, initially neither the distance between the light source 4 and the reflector 5, the distance between the light source 4 and the second converging lens 6. Each further the light source 4, the reflector 5 and the second Move the converging lens 6 away from the first converging lens 2, and so on the beam angle becomes smaller and the larger it is Illuminance on the illuminated field.

    Schließlich erreicht der Reflektor 5 einen entsprechend den Scheinwerferdimensionen äußersten Abstand zur ersten Sammellinse 2 und hält in seiner Bewegung inne (siehe Fig. 1d). Dies ist die Stellung, bei welcher der aus der US-A-4 823 243 bekannte Scheinwerfer seinen minimalen Abstrahlwinkel und seine maximale Beleuchtungsstärke erreicht.Finally, the reflector 5 reaches one accordingly the headlight dimensions extreme distance from the first Converging lens 2 and stops moving (see Fig. 1d). This is the position in which the one from US-A-4,823 243 known headlights its minimal beam angle and reaches its maximum illuminance.

    Bei der in den Fig. 1a bis 1e dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist es nun jedoch möglich, die Lichtquelle 4 und die zweite Sammellinse 6 unter Beibehaltung ihres erreichten gegenseitigen Abstands bei stillstehendem Reflektor 5 noch weiter von der ersten Sammellinse 2 weg und somit dichter an den Reflektor 5 heranzuführen (siehe Fig. 1e).In the embodiment shown in FIGS. 1a to 1e However, it is now the headlight according to the invention possible, the light source 4 and the second converging lens 6 below Maintaining their mutual distance stationary reflector 5 even further from the first converging lens 2 away and thus closer to the reflector 5 (see Fig. 1e).

    In den Figuren 2a bis 2e ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers dargestellt. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist im wesentlichen identisch mit der in den Figuren 1a bis 1e gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Der einzige Unterschied besteht darin, daß, wenn der Reflektor 5 seinen entsprechend den Scheinwerferdimensionen äußersten Abstand zur ersten Sammellinse 2 erreicht hat, bei der Ausführungsform gemäß Figuren 2a bis 2e auch die zweite Sammellinse 6 nicht weiter von der ersten Sammellinse 2 wegbewegt werden kann. In diesem Falle wird nur die Lichtquelle 4 unter Beibehaltung des gegenseitigen maximalen Abstandes zwischen zweiter Sammellinse 6 und Reflektor 5 weiter an den Reflektor 5 herangeführt, sobald der Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 ihre in dieser Ausführungsform größtmögliche Entfernung von der ersten Sammellinse 2 erreicht haben (Siehe Fig. 2e). Hierdurch wird der Abstrahlwinkel des erfindungsgemäßen Scheinwerfers noch weiter verkleinert. Für den Fachmann jedoch besonders überraschend ist, daß sich eine in bezug auf die Verkleinerung des Abstrahlwinkels überproportional große Erhöhung der Beleuchtungsstärke in dem ausgeleuchteten Feld ergibt. Schon bei einer auf die beschriebene Weise durchgeführten weiteren Verringerung des Abstrahlwinkels um wenige Prozent ergibt sich eine von der Größe der Lichtquelle abhängige Erhöhung der Lichtausbeute um bis zu 32 Prozent. Das bedeutet, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Scheinwerfers die Lichtverluste bei der Fokussierung im engwinkligen Bereich außerordentlich stark herabgesetzt werden.A further embodiment is shown in FIGS. 2a to 2e of the headlight according to the invention. This embodiment of the headlamp according to the invention is essentially identical to that shown in Figures 1a to 1e Embodiment of the headlight according to the invention. Of the the only difference is that when the reflector 5 its extreme according to the headlight dimensions Has reached distance to the first converging lens 2 in the embodiment 2a to 2e also the second converging lens 6 not moved further away from the first converging lens 2 can be. In this case, only the light source 4 is below Maintaining the maximum mutual distance between second converging lens 6 and reflector 5 continue to the reflector 5 brought up as soon as the reflector 5 and the second converging lens 6 their greatest possible distance in this embodiment of the first converging lens 2 (see Fig. 2e). As a result, the beam angle of the invention Headlamps further reduced. For the expert, however It is particularly surprising that one in relation to the Reduction of the beam angle disproportionately large Increase in illuminance in the illuminated field results. Already with one carried out in the manner described further reducing the beam angle by a few Percent results in a function of the size of the light source Increase in light output by up to 32 percent. The means that with the help of the headlight according to the invention the loss of light when focusing in the narrow-angle range be greatly reduced.

    Die Fig. 4 und 5 zeigen Lichtverteilungskennlinien des aus der US-A-4 823 243 bekannten Scheinwerfers (Fig. 4) und der mit Bezug auf die Figuren 2a bis 2e beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers (Fig. 5). Man erkennt, daß der erfindungsgemäße Scheinwerfer einen etwas größeren Abstrahlwinkelbereich aufweist und vor allem im engwinkligen Abstrahlbereich eine überraschend größere Variabilität der Beleuchtungsstärke bietet. Scheinwerfertyp erfindungsgemäßer Scheinwerfer ARRI-Junior 300 plus ARRI-Junior 650 plus ARRI-Junior 1000 ARRI-Kompakt 200 W Minimaler Abstrahlwinkel αmin 7,5° 15° 12° 12° 9° Maximaler Abstrahlwinkel αmax 52° 57° 55° 60° 50° Winkelverhältnis αmax : αmin 6,9 3,8 4,6 5,0 5,6 Lichtintensität bei maximalem Abstrahlwinkel Imin in 3m Entfernung vom Scheinwerfer (relative Einheiten) 950 580 1450 1900 1120 Lichtintensität bei minimalem Abstrahlwinkel Imax in 3 m Entfernung vom Scheinwerfer (relative Einheiten) 12100 1800 7000 9500 7500 Fokussierverhältnis Imax : Imin 12,7 3,1 4,8 5,0 6,7 Fokussierverhältnis/Winkelverhältnis 1,84 0,82 1,04 1,00 1,19 4 and 5 show light distribution characteristics of the headlight known from US-A-4 823 243 (FIG. 4) and the embodiment of the headlight according to the invention described with reference to FIGS. 2a to 2e (FIG. 5). It can be seen that the headlight according to the invention has a somewhat larger radiation angle range and, particularly in the narrow-angle radiation range, offers a surprisingly greater variability in illuminance. Headlight type headlight according to the invention ARRI-Junior 300 plus ARRI-Junior 650 plus ARRI-Junior 1000 ARRI compact 200 W. Minimum beam angle α min 7.5 ° 15 ° 12 ° 12 ° 9 ° Maximum beam angle α max 52 ° 57 ° 55 ° 60 ° 50 ° Angular ratio α max : α min 6.9 3.8 4.6 5.0 5.6 Light intensity at maximum beam angle I min at 3m from the headlight (relative units) 950 580 1450 1900 1120 Light intensity with minimum beam angle I max at a distance of 3 m from the headlight (relative units) 12100 1800 7000 9500 7500 Focusing ratio I max : I min 12.7 3.1 4.8 5.0 6.7 Focus ratio / angle ratio 1.84 0.82 1.04 1.00 1.19

    In der vorstehenden Tabelle sind charakteristische Daten der beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit entsprechenden Daten von zum Stand der Technik gehörenden Scheinwerfern der Firma ARRI verglichen.In the table above are characteristic data the described embodiment of the invention Headlights with corresponding data from the status of the Technology-owned headlights from ARRI compared.

    Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfern die Kenngröße Fokussierverhältnis : Winkelverhältnis nahe bei 1 liegt, erreicht die genannte Kenngröße bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer einen Wert von fast 2. Auch das absolute Fokussierverhältnis ist bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer zwei Mal bis vier Mal größer als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfern.While in the known from the prior art Headlamps the parameter focusing ratio: angle ratio is close to 1, achieves the mentioned parameter the headlight according to the invention has a value of almost 2. Also the absolute focusing ratio is in the case of the invention Headlights two to four times larger than those from the State of the art headlights.

    Die zu dem oben beschriebenen Bewegungsablauf entgegengesetzte Bewegung der Lichtquelle 4, des Reflektors 5 und der zweiten Sammellinse 6 in Richtung auf die erste Sammellinse 2 vollzieht sich bei den gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers genau in umgekehrter Reihenfolge beginnend in der in Fig. 1e/2e gezeigten Position über die in den Fig. 1d/2d, 1c/2c und 1b/2b abgebildeten Stellungen bis hin zur Position von Fig. 1a/2a. Bei der mit Bezug auf die Figuren 1a bis 1e beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers bewegen sich zunächst nur die Lichtquelle 4 und die zweite Sammellinse 6 unter Beibehaltung ihres gegenseitigen Abstandes vom stillstehenden Reflektor 5 weg in Richtung auf die erste Sammellinse 2 (Fig. 1d). Bei der mit Bezug auf die Figuren 2a bis 2e beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers bewegt sich zunächst nur die Lichtquelle 4 vom stillstehenden Reflektor 5 weg in Richtung auf die ebenfalls stillstehende zweite Sammellinse 6 und damit in Richtung auf die erste Sammellinse 2 (Fig. 2d). Ist der vorbestimmte maximale Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und dem Reflektor 5 erreicht, bewegen sich bei beiden beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers die Lichtquelle 4, der Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 unter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Abstände auf dem Schlitten 3 in Richtung der ersten Sammellinse 2 (Fig. 1c/2c). Schließlich erreicht die zweite Sammellinse 6 ihren kleinstmöglichen Abstand zur ersten Sammellinse 2 (Fig. 1b/2b), und die Lichtquelle 4 sowie der Reflektor 5 werden unter Beibehaltung ihres gegenseitigen Abstandes noch ein Stück auf die zweite Sammellinse 6 zubewegt (Fig. 1a/2a), bis schließlich ein vorbestimmter maximaler Abstrahlwinkel erreicht ist.The opposite of the sequence of movements described above Movement of the light source 4, the reflector 5 and the second converging lens 6 in the direction of the first converging lens 2 takes place in the shown embodiments of the invention Headlights in exactly the opposite order starting in the position shown in Fig. 1e / 2e over the in 1d / 2d, 1c / 2c and 1b / 2b shown positions to towards the position of Fig. 1a / 2a. With regard to the Figures 1a to 1e described embodiment of the invention Headlights initially only move Light source 4 and the second converging lens 6 while maintaining their mutual distance from the stationary reflector 5 away towards the first converging lens 2 (Fig. 1d). In the embodiment described with reference to Figures 2a to 2e of the headlamp according to the invention initially moves only the light source 4 away from the stationary reflector 5 in Direction towards the likewise stationary second converging lens 6 and thus in the direction of the first converging lens 2 (FIG. 2d). Is the predetermined maximum distance between the light source 4 and the reflector 5 reached move in both described Embodiments of the headlamp according to the invention the light source 4, the reflector 5 and the second converging lens 6 while maintaining their mutual distances the carriage 3 in the direction of the first converging lens 2 (FIG. 1c / 2c). Finally, the second converging lens 6 reaches her smallest possible distance to the first converging lens 2 (Fig. 1b / 2b), and the light source 4 and the reflector 5 while maintaining their mutual distance Moved towards the second converging lens 6 (Fig. 1a / 2a) until finally a predetermined maximum radiation angle is reached is.

    Die mechanische Ausführung des Schlittens 3 und mit ihm zusammenwirkender Führungsteile soll nicht näher beschrieben werden, da dem Fachmann eine Vielzahl von unterschiedlichen Möglichkeiten bekannt ist, ein mechanisches Schlittensystem zu bauen, welches den oben mit Bezug auf die Fig. 1a bis 1e bzw. 2a bis 2e beschriebenen Bewegungsablauf ermöglicht.The mechanical design of the carriage 3 and with it interacting guide parts should not be described in detail be a multitude of different Possibilities are known to a mechanical slide system build which the above with reference to FIGS. 1a to 1e or 2a to 2e movement sequence described.

    Neben mechanischen Schlittensystemen, die die oben beschriebenen Bewegungsabläufe ermöglichen, gibt es in anderen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers Schlittensysteme, die leicht modifizierte Bewegungen hervorrufen. So bleibt zum Beispiel bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers die zweite Sammellinse 6 im hinteren Abschnitt der Fortbewegung des Schlittens 3 von der ersten Sammellinse 2 nicht schlagartig stehen, sondern es wird bei konstanter Relativgeschwindigkeit zwischen der Lichtquelle 4 und der ersten Sammellinse 2 die Relativgeschwindigkeit zwischen der zweiten Sammellinse 6 und der ersten Sammellinse 2 kontinuierlich verlangsamt, bis die zweite Sammellinse 6 dann schließlich stehenbleibt, während sich der Reflektor 5 und die Lichtquelle 4 unter Beibehaltung ihres gegenseitigen Abstandes noch von der ersten Sammellinse 2 fort bewegen (Fig. 3a bis 3e). Schließlich erreicht der Reflektor 5 die in Fig. 3e gezeigte äußerste Position, und nur noch die Lichtquelle 4 bewegt sich von der ersten Sammellinse 2 weg, bis auch die Lichtquelle 4 schließlich ihre äußerste Position erreicht hat (Fig. 3f). Bei der Umkehrung dieses Bewegungsablaufes bewegt sich zunächst die Lichtquelle 4 auf die zweite Sammellinse 6 zu, während der Reflektor 5 und die zweite Sammellinse 6 stillstehen. Sobald ein vorbestimmter Abstand zwischen der Lichtquelle 4 und dem Reflektor 5 erreicht ist, bewegen sich beide mit gleicher Geschwindigkeit auf die zweite Sammellinse 6 zu. Schließlich setzt auch eine Bewegung der zweiten Sammellinse 6 in Richtung auf die erste Sammellinse 2 ein, wobei sich die Geschwindigkeit dieser Bewegung kontinuierlich solange steigert, bis schließlich die zweite Sammellinse 6, die Lichtquelle 4 und der Reflektor 5 unter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Abstände auf die erste Sammellinse 2 zuwandern. Der weitere Bewegungsablauf ist dann schließlich identisch mit dem Bewegungsablauf, der unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsbeispiele für den vorderen Teil der Schlittenbewegung, d.h. für die Bewegung des Schlittens 3 in der Nähe der ersten Sammellinse 2, beschrieben wurde. Auch ein Schlittensystem, das die in diesem Abschnitt beschriebenen Bewegungsabläufe ermöglicht, wird der Fachmann auf eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten ohne Schwierigkeiten realisieren können.In addition to mechanical slide systems, the ones described above There are others in making movements possible Embodiments of the headlamp according to the invention Sledge systems that cause slightly modified movements. For example, one embodiment of the headlamp according to the invention, the second converging lens 6 rear section of the movement of the carriage 3 from the first lens 2 is not suddenly, but it will at constant relative speed between the light source 4 and the first converging lens 2 the relative speed between the second converging lens 6 and the first converging lens 2 continuously slows down until the second converging lens 6 then finally stops while the reflector 5 and the light source 4 while maintaining their mutual Move the distance away from the first converging lens 2 (Fig. 3a to 3e). Finally, the reflector 5 reaches the one shown in FIG. 3e shown outermost position, and only the light source 4 moves away from the first converging lens 2 until also the Light source 4 has finally reached its outermost position (Fig. 3f). Moved when reversing this movement first the light source 4 onto the second converging lens 6 to while the reflector 5 and the second converging lens 6 stand still. Once a predetermined distance between the Light source 4 and the reflector 5 is reached, move both at the same speed on the second converging lens 6 to. Finally, a movement of the second converging lens sets 6 towards the first converging lens 2, whereby the speed of this movement continuously as long increases until finally the second converging lens 6, the Light source 4 and the reflector 5 while maintaining them mutual distances to migrate to the first converging lens 2. The further course of movement is then finally identical to the sequence of movements described with reference to the above Embodiments for the front part of the carriage movement, i.e. for the movement of the carriage 3 near the first converging lens 2 has been described. Also a sled system, the movements described in this section enables the specialist to a variety realizing different possibilities without difficulties can.

    In den Fig. 1a bis 3f ist der Reflektor 5 stets als ein relativ flacher Reflektor und die Lichtquelle 4 als eine aufrecht stehende Glühfadenlampe dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, einen tiefen Reflektor und/oder eine liegend angebrachte Lampe zu verwenden. Ein besonders guter Lichtintensitätssteigerungseffekt im Bereich kleiner Abstrahlwinkel ergibt sich, wenn eine liegende Lampe in einen tiefen Reflektor eingefahren wird.1a to 3f, the reflector 5 is always a relatively flat reflector and the light source 4 as one Filament lamp shown upright. However, it is also possible a deep reflector and / or a lying attached lamp to use. A particularly good light intensity increasing effect in the area of small beam angles arises when a lying lamp is in a deep reflector is retracted.

    Anstelle der im obigen Ausführungsbeispiel genannten Glühfadenlampe kann die Lichtquelle 4 zum Beispiel auch durch eine Halogenlampe oder durch eine Entladungslampe ohne Wendel mit Lichtfleck zwischen zwei Elektroden gebildet werden. Die Lichtquelle 4 sollte jedoch in jedem Fall möglichst klein gehalten werden.Instead of those mentioned in the above embodiment Filament lamp can also light source 4, for example a halogen lamp or a discharge lamp without a filament with a light spot between two electrodes. The In any case, light source 4 should be as small as possible being held.

    Claims (4)

    Scheinwerfer mit veränderlichem Abstrahlwinkel mit einer Lichtquelle (4), einem der Lichtquelle (4) zugeordneten Reflektor (5), einer in Abstrahlrichtung der Lichtquelle-Reflektor-Kombination (4, 5) im Strahlengang angeordneten ersten Sammellinse (2) und einer im Strahlengang zwischen der Lichtquelle (4) und der ersten Sammellinse (2) angeordneten zweiten Sammellinse (6), wobei der Reflektor (5), die Lichtquelle (4) und die zweite Sammellinse (6) als eine relativ zur ersten Sammellinse (2) längs der optischen Achse des Scheinwerfers bewegliche optische Einheit montiert sind und innerhalb der optischen Einheit der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und der zweiten Sammellinse (6) veränderbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und dem Reflektor (5) veränderbar ist.         Headlights with variable beam angle with a light source (4), a reflector (5) assigned to the light source (4), a first converging lens (2) and arranged in the beam path in the radiation direction of the light source-reflector combination (4, 5) a second collecting lens (6) arranged in the beam path between the light source (4) and the first converging lens (2), wherein the reflector (5), the light source (4) and the second converging lens (6) are mounted as an optical unit which is movable relative to the first converging lens (2) along the optical axis of the headlamp and the distance between the light source (4) and the second converging lens (6) can be changed within the optical unit,
    characterized in that the distance between the light source (4) and the reflector (5) is variable.     Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit so ausgeführt ist, daß bei einer Bewegung der optischen Einheit von der ersten Sammellinse (2) weg der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und dem Reflektor (5) so lange im wesentlichen konstant bleibt, bis der Reflektor (5) einen entsprechend den Scheinwerferdimensionen äußersten Abstand zur ersten Sammellinse (2) erreicht hat und in seiner Bewegung innehält, und bei Stillstand des Reflektors (5) in seinem äußersten Abstand zur ersten Sammellinse (2) die Lichtquelle (4) eine vorbestimmte Wegstrecke weiter in Richtung auf den Reflektor (5) bewegt werden kann und bei einer Umkehrung der beschriebenen Bewegung zunächst die Lichtquelle (4) bei Stillstand des Reflektors (5) um die vorbestimmte Wegstrecke in Richtung auf die erste Sammellinse (2) bewegt wird und nach Passieren der vorbestimmten Wegstrecke durch die Lichtquelle (4) der Reflektor (5) so mitbewegt wird, daß der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und dem Reflektor (5) im wesentlichen konstant bleibt.Headlight according to claim 1, characterized in that the optical unit is designed so that when moving the optical unit away from the first converging lens (2) Distance between the light source (4) and the reflector (5) so remains essentially constant until the reflector (5) one according to the headlight dimensions Distance to the first converging lens (2) and in its Stops moving, and when the reflector (5) stops its extreme distance from the first converging lens (2) the light source (4) a predetermined distance further toward the reflector (5) can be moved and with a reversal the movement described first the light source (4) Standstill of the reflector (5) by the predetermined distance is moved towards the first converging lens (2) and after Passing the predetermined distance through the light source (4) the reflector (5) is moved so that the distance between the light source (4) and the reflector (5) essentially remains constant. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit so ausgeführt ist, daß sich bei einer Bewegung der optischen Einheit längs der optischen Achse mindestens auf einem Teilstück des Weges der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und dem Reflektor (5) verändert.Headlight according to claim 1, characterized in that the optical unit is designed so that at a Movement of the optical unit along the optical axis the distance between at least part of the way the light source (4) and the reflector (5) changed. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einheit so ausgeführt ist, daß sich der Abstand zwischen der Lichtquelle (4) und dem Reflektor (5) bei einer Bewegung der optischen Einheit von der ersten Sammellinse (2) weg kontinuierlich verkleinert und bei einer Bewegung der optischen Einheit zur ersten Sammellinse (2) kontinuierlich vergrößert.Headlight according to claim 3, characterized in that the optical unit is designed so that the distance between the light source (4) and the reflector (5) at one Movement of the optical unit from the first converging lens (2) continuously reduced in size and with a movement of the optical unit to the first converging lens (2) continuously enlarged.
    EP97105686A 1996-12-04 1997-04-07 Spotlight with variable illumination output angle Expired - Lifetime EP0846913B1 (en)

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    EP96119479 1996-12-04
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