專利名稱：照明器材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明器材，用于投射光束，并結(jié)合劇院舞臺(tái)、電影院和電視演播室以及類似場(chǎng)所用于聚光照明，該照明器材包括光源，配置在外殼的一端處，該外殼在其對(duì)置一端處具有光束射出孔眼，光源和該孔眼配置成大體上與照明器材的縱軸或光軸同心；光束影響裝置，至少包括一或多個(gè)，優(yōu)選地是四個(gè)，光束成形遮光板并優(yōu)選地還包括其他光束影響裝置，諸如一或多個(gè)透鏡和/或一光圈和/或一光柵或透鏡遮光片，用于影響由光源發(fā)出的光束并沿著光束順著從光源到孔眼穿過(guò)外殼的所述縱軸的路徑予以配置；以及調(diào)節(jié)裝置，用于相對(duì)于所述縱軸調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板并優(yōu)選地調(diào)節(jié)所有所述影響裝置的位置。
背景技術(shù)：
如上所確定的，照明器材的用途是產(chǎn)生輪廓分明的光束或光錐，其幾何形狀、錐角和焦點(diǎn)可以以手動(dòng)方式或通過(guò)遙控予以改變。照明器材一般將包括光源、反射器、帶有光束成形遮光板的光束成形閘門(gate)、一光柵或遮光片、一光圈、一聚焦透鏡、一變焦透鏡和一濾色鏡以及一懸掛結(jié)構(gòu)，后者允許照明器材在垂直和水平方向上樞轉(zhuǎn)。
由光源發(fā)出的光線的可見(jiàn)部分由反射器收集并作為平行光束向光圈、遮光片和光束成形閘門發(fā)送。來(lái)自光源的輻射的紅外部分穿過(guò)反射器的分光涂層并照射在圍繞光源的外殼的內(nèi)部表面上，熱量被傳送到外殼的外部表面，后者具有冷卻肋，以用于把熱量發(fā)散到周圍環(huán)境中。
往往需要能夠確定光束的幾何形狀，而這是借助于改變光錐錐角的變焦透鏡并通過(guò)借助于帶有光束成形遮光板的光束成形閘門來(lái)成形或切除(cut)光束的周邊，以便諸如正方形、三角形、梯形等各種幾何圖形而予以實(shí)現(xiàn)的。透鏡通過(guò)外殼的與光源相對(duì)的孔眼并通過(guò)在照明器材前端的濾色鏡將光線投射出去。重要的是，影響光束形狀和其他特征的不同元件盡可能精確地起作用，即使在受到從光源輻射并未通過(guò)分光反射器予以消除的熱量的影響。這就使用于光束成形遮光板的調(diào)節(jié)裝置、遮光片和光圈的位置和構(gòu)造滿足使來(lái)自光束的熱影響所造成的任何彎曲保持在最低程度。
這一類型的照明器材往往配置在一些難以以手動(dòng)方式接近它們的地方，并因此非常重要的是，用于調(diào)節(jié)以上提及的光束影響裝置的調(diào)節(jié)裝置在需要調(diào)節(jié)裝置的手動(dòng)操作時(shí)要盡可能地容易接近并盡可能地靈活。
美國(guó)專利第5345371號(hào)公開(kāi)了一種類型的照明器材作為參考，其中四個(gè)光束成形遮光板或光闌可以從外面以滑動(dòng)方式插進(jìn)狹槽中，光闌通過(guò)夾緊用于每一光闌的夾持器并在光軸上或相對(duì)于光軸滑動(dòng)光闌而沿徑向可調(diào)節(jié)。各光闌還可以以手動(dòng)方式使之傾斜到一定程度。不過(guò)，進(jìn)一步傾斜的可能性是通過(guò)使器材包含光闌的部分作為一個(gè)單元圍繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這是一種復(fù)雜的解決方案并需要人力接近所有的光闌夾持器以及操縱用于轉(zhuǎn)動(dòng)器材該部分的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。用于遙控這種結(jié)構(gòu)的機(jī)動(dòng)化是復(fù)雜和昂貴的。
美國(guó)專利第4890208號(hào)公開(kāi)了一種類型的照明器材作為參考，其中四個(gè)光闌布置成借助于齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)朝向光軸徑向機(jī)動(dòng)化移動(dòng)并機(jī)動(dòng)化傾斜。這種解決方案很復(fù)雜并只具有有限的傾斜能力，即，圍繞軸沿周向的移動(dòng)能力。其次，這種解決辦法并不很好地適合于手動(dòng)操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種所述類型的照明器材，其中用于手動(dòng)操作的接近很方便而并且不依賴于照明器材的取向，其中用于遙控的機(jī)動(dòng)化可以以簡(jiǎn)單和可靠的方式形成，且圍繞光軸的周向移動(dòng)的范圍盡可能地大。
根據(jù)本發(fā)明，此目的是通過(guò)至少相應(yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板的調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而優(yōu)選地是所有調(diào)節(jié)裝置配置成圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，并連接于相應(yīng)的影響裝置上，以便調(diào)節(jié)裝置圍繞所述縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)相應(yīng)影響裝置相對(duì)于所述縱軸的位置。
借此，調(diào)節(jié)裝置實(shí)際上可以從任何角度予以接近而并不固有對(duì)于周向上的調(diào)節(jié)可能性的任何限制。
在目前的優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)形主體包括一環(huán)形主體，該環(huán)形主體以其軸線大致與所述縱軸重合而布置，這尤其是簡(jiǎn)單并有效的實(shí)施例。
在目前的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)形主體包括用于被嚙合以便向其施加轉(zhuǎn)動(dòng)力的外輪緣，所述外輪緣的表面設(shè)置有摩擦增強(qiáng)裝置，諸如粗糙化裝置、橡膠表面、凸起或齒。借此，調(diào)節(jié)裝置的手動(dòng)和遠(yuǎn)程操縱特別簡(jiǎn)單而有效。
優(yōu)選地是，該器材還包括一或多個(gè)電機(jī)，該電機(jī)連接于與相應(yīng)環(huán)形主體的所述外輪緣嚙合的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪上，用于向其施加轉(zhuǎn)動(dòng)力，而優(yōu)選地是，此驅(qū)動(dòng)輪是齒輪，而由相應(yīng)齒輪嚙合的相應(yīng)外輪緣設(shè)置有齒，用于當(dāng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與所述齒輪的齒嚙合。
為了在光束影響裝置具有預(yù)定位置的情況下用于遙控照明器材，優(yōu)選地是，環(huán)形主體設(shè)置有位置指示裝置，用于指示環(huán)形主體相對(duì)于所述縱軸的角度位置。借此，可得到用于遙控操作的基準(zhǔn)點(diǎn)，從而消除誤差和不精確。
優(yōu)選地是，位置指示裝置包括一個(gè)可以遠(yuǎn)距離檢測(cè)的元件，諸如一磁鐵或一間隙，而該器材還包括遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述元件相對(duì)于所述縱軸的角度位置。
為了獲得調(diào)節(jié)的最大靈活性和調(diào)節(jié)的最大范圍，用于所述一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板中每一個(gè)的調(diào)節(jié)裝置包括徑向調(diào)節(jié)裝置，用于在徑向相對(duì)于所述軸線調(diào)節(jié)遮光板的位置，還包括周向調(diào)節(jié)裝置，用于沿周向圍繞所述軸線調(diào)節(jié)所述遮光板的位置。
根據(jù)本發(fā)明的照明器材的特別簡(jiǎn)單和有效以及精確的實(shí)施例通過(guò)如下而提供，即，用于所述一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板中每一個(gè)的調(diào)節(jié)裝置包括兩個(gè)相鄰的同心環(huán)形主體或圓環(huán)，它們各自連接于遮光板的一點(diǎn)，以便兩個(gè)圓環(huán)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可改變遮光板的徑向位置。
在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，圓環(huán)包括導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌陷入每個(gè)圓環(huán)的相對(duì)于另一圓環(huán)的側(cè)向表面內(nèi)，而每一遮光板包括一大體上橫交于所述軸線延伸的主體和兩個(gè)大體上平行于所述軸線延伸的支臂，該支臂各自設(shè)置有滑動(dòng)連接裝置，用于把相應(yīng)的支臂連接于每一圓環(huán)，并適于可滑動(dòng)地容納在每一所述圓環(huán)的導(dǎo)軌中。


下面，將參照附圖結(jié)合僅通過(guò)示例說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的照明器材的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明，圖中
圖1是用于手動(dòng)操縱的根據(jù)本發(fā)明的照明器材的等軸立面視圖；圖2是圖1中照明器材的局部剖開(kāi)視圖，示出了照明器材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3是圖1和圖2照明器材的示意性橫截面圖，該橫截面是沿著包含照明器材縱軸或光軸的垂直平面截取的；圖4是圖3左手部分的放大比例視圖；圖5是圖1和2照明器材框架的底半部的等軸立面視圖；圖6是圖1和2照明器材的光束成形遮光板和調(diào)節(jié)圓環(huán)的分解視圖；圖7是在嵌套組裝狀況下圖6所示的遮光板和圓環(huán)的軸向端視圖；圖8和9對(duì)應(yīng)于圖7的示意性軸向端視圖，示出了圖6～7的光束成形遮光板的調(diào)節(jié)；圖10是用于光束成形遮光板的調(diào)節(jié)圓環(huán)中的導(dǎo)軌構(gòu)造原理的圖示；圖11示意性示出光束成形遮光板和用于其的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例；圖12以放大比例示出圖2所示的用于透鏡的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的等軸局部分解視圖；圖13示出圖12所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的放大視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1～5，根據(jù)本發(fā)明的照明器材1懸置在懸置配件2上，后者具有孔眼3用于把配件2可樞轉(zhuǎn)地固定于劇院、電視制作室等的支承構(gòu)件(未示出)上。配件2在4處可樞轉(zhuǎn)地固定到照明器材1主體上，通過(guò)在框架6上的狹縫5中滑動(dòng)樞軸固定點(diǎn)4，固定點(diǎn)可調(diào)節(jié)，以便補(bǔ)償由于在照明器材1中插裝或拆除不同零件而造成的平衡的改變。
照明器材1因而可以手動(dòng)圍繞兩條基本上相互正交的軸線樞轉(zhuǎn)，而允許由該器材發(fā)出的光束的方向處于任何所需的方向上。
如果希望能夠遙控光束的方向，樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以借助于以對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的多種方式遙控電機(jī)而實(shí)現(xiàn)。
框架6大體上為U形，具有兩根支臂，照明器材1的主體支撐在所述兩根支臂之間。布置一系列帶齒的輪緣7～18，用于圍繞縱軸或光軸19轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖3)。如果通過(guò)帶齒的輪緣7～18的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)操縱照明器材的光束影響裝置為了遙控而必須機(jī)動(dòng)化的話，帶齒的輪緣的齒構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)單元的小齒輪的齒可以與之嚙合并吻合。
在圖1～4所示的手動(dòng)實(shí)施例中，帶齒的輪緣的齒作用為每一環(huán)形主體7～18的輪緣表面的粗糙化元素，以致手指與帶齒輪緣或環(huán)形主體7～18之間可以實(shí)現(xiàn)良好的摩擦嚙合，來(lái)用于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)環(huán)形主體7～18。
輪緣表面的這種粗糙化可以用許多其他方式予以實(shí)現(xiàn)，諸如表面刻槽或敷以橡膠或設(shè)置一些小凸起等等。
在這種情況下，如果要使環(huán)形主體7～18轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)動(dòng)化，可以提供例如涂覆有橡膠的驅(qū)動(dòng)輪的摩擦表面與所述粗糙化的輪緣表面接合來(lái)替代小齒輪的齒與環(huán)形主體的輪緣的齒嚙合，該驅(qū)動(dòng)輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
光源或燈具20發(fā)出諸如在20a處所示的由單獨(dú)光束構(gòu)成的光束，其可見(jiàn)部分由分光反射器21反射而通過(guò)聚焦透鏡22和變焦透鏡23并通過(guò)該器材1外殼25上的孔眼24從照明器材中射出，光束20a穿過(guò)未示出的濾色鏡，該濾色鏡布置在四個(gè)濾色鏡夾持器26之中，后者可以圍繞樞軸27樞轉(zhuǎn)，以允許濾色鏡可以在由四個(gè)夾持器26確定的四個(gè)方向中的任一個(gè)方向上插裝夾持器26中或從其中拆除。借此，濾色鏡可以從針對(duì)外殼25的給定方位用手接近的最佳角度插裝和拆除，由照明器材投射的整個(gè)光束自然是由許多相似于單獨(dú)光束20a的光束構(gòu)成。
光束20a的紅外部分通過(guò)分光反射器21以本技術(shù)領(lǐng)域公知的方式傳送到冷卻肋22，以減少沿著從光源20到射出孔眼24的光束路徑配置的各元件的熱畸變。
這些元件包括連接于環(huán)形主體7上的光圈28；連接于環(huán)形主體8上的光柵或遮光片29；分別連接于各對(duì)環(huán)形主體9-10、11-12、13-14和15-16上的四個(gè)光束成形遮光板30、31、32和33；連接于環(huán)形主體17上的聚焦透鏡22；以及連接于環(huán)形主體18的變焦透鏡23。
環(huán)形主體或圓環(huán)7～18以不同的方式連接于相應(yīng)的光束影響元件22、23和28～33上，以便這些元件的位置可以通過(guò)圓環(huán)圍繞軸線19轉(zhuǎn)動(dòng)而相對(duì)于所述軸線改變，并因而改變光束。單獨(dú)的圓環(huán)與相應(yīng)元件之間的單獨(dú)連接將在下面更詳細(xì)地描述。
借助于轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的圓環(huán)而能夠改變光束影響元件并尤其是光束成形遮光板30-33的位置這一特點(diǎn)允許針對(duì)外殼25給定的方位從一方便的接近角度用手來(lái)進(jìn)行位置改變。由于每一圓環(huán)7～18的輪緣表面在其周邊的最大范圍內(nèi)可以用手觸及，所以相應(yīng)的光束影響器件位置的手動(dòng)調(diào)節(jié)可從相對(duì)外殼25的最方便的接近角度予以實(shí)現(xiàn)。其次，手動(dòng)調(diào)節(jié)可以用一只手進(jìn)行，這一點(diǎn)是很重要的，由于照明器材往往定位成兩只手接近很困難且或許是不可能的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的照明器材不具有公知各種照明器材的缺點(diǎn)，在公知的照明器材中，用于調(diào)節(jié)光束成形遮光板位置的調(diào)節(jié)裝置可能相對(duì)于操作此照明器材的人員的位置定位得很不方便，以致于此人員比如必須觸到照明器材外殼四周以接近調(diào)節(jié)裝置，從而冒著在灼熱外殼表面上燒傷的風(fēng)險(xiǎn)，并使得迅速和精確的位置調(diào)節(jié)很困難和或許不可能。
這種優(yōu)點(diǎn)也可以通過(guò)不同于圓環(huán)的帶有用于手動(dòng)或機(jī)械嚙合的輪緣表面的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以采用具有許多周向間隔開(kāi)、沿徑向延伸的輻條的元件，這些輻條用以在其端部處由手指或機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置接合。布置成用于圍繞縱軸基本上作環(huán)形運(yùn)動(dòng)的沿周向設(shè)置的環(huán)帶也可以用來(lái)代替圖示的圓環(huán)。所有允許沿著外殼周邊的主要部分接近和用手指或機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦接觸或嚙合的手段都可以予以采用，以保證這種對(duì)調(diào)節(jié)裝置的方便接近，來(lái)改變光束影響元件的位置。
通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置改變光束影響元件位置的特征必然伴有簡(jiǎn)單而可靠地確立相應(yīng)影響裝置的特定調(diào)節(jié)設(shè)定，以便可以針對(duì)某些照明要求完成預(yù)先編程的設(shè)定，已知在困難條件下，比如在必須在黑暗中進(jìn)行調(diào)節(jié)的劇場(chǎng)演出過(guò)程期間，這種設(shè)定可以簡(jiǎn)單、迅速和可靠地或是手動(dòng)或是遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)。
由根據(jù)本發(fā)明的所示結(jié)構(gòu)獲得的另一優(yōu)點(diǎn)在于，除了通過(guò)孔眼24之外，沒(méi)有光束從照明器件內(nèi)部射出，而光束影響元件的所有調(diào)節(jié)可以在不產(chǎn)生發(fā)光狹縫或孔眼的情況下進(jìn)行。借此，消除了所有公知照明器材漏光的缺點(diǎn)，這一點(diǎn)具有重要的意義，特別是對(duì)劇院用途來(lái)說(shuō)。
再次參照?qǐng)D1-5，框架6由在6c處彼此對(duì)接的兩個(gè)全等的半部6a和6b構(gòu)成。圓環(huán)或環(huán)形主體7～18借助于可滑動(dòng)地容納在環(huán)形溝槽34中的環(huán)形突起或凸脊36可轉(zhuǎn)動(dòng)地并可滑動(dòng)地支承在環(huán)形支承環(huán)35的環(huán)形溝槽34內(nèi)。支承環(huán)35各自是由固定連接于框架6的一個(gè)半部，比如6a(見(jiàn)圖1)，或與其制成一件的半個(gè)環(huán)構(gòu)成。換句話說(shuō)，每一框架半部6a和6b固定地連接于一系列半環(huán)35或與之形成一體，如圖5所示，在此，示出了框架6的底半部6b，連同相應(yīng)的半環(huán)35。
在組裝照明器材1時(shí)，具有相應(yīng)的光束影響元件22、23和28～33的調(diào)節(jié)圓環(huán)7～18布置在具有相應(yīng)半環(huán)35的框架的底半部6b中，以致每一調(diào)節(jié)圓環(huán)的凸脊36容納在框架底半部6b的相應(yīng)半環(huán)35的對(duì)應(yīng)溝槽34之中。此后，具有相應(yīng)的半環(huán)35的框架6的頂半部6a在6c處抵靠底半部6b放置，以使每一調(diào)節(jié)圓環(huán)的凸脊36容納在框架頂半部6a的相應(yīng)半環(huán)35的對(duì)應(yīng)溝槽34中。從而，調(diào)節(jié)圓環(huán)7～18將沿其整個(gè)圓周由相應(yīng)圓環(huán)35可滑動(dòng)和可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。
每一調(diào)節(jié)圓環(huán)或環(huán)形主體7～18然后可以通過(guò)向相應(yīng)調(diào)節(jié)圓環(huán)圈的輪緣施加切向力而手動(dòng)或借助于機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，借此其凸脊36在相應(yīng)支承環(huán)35的相應(yīng)環(huán)形溝槽34中滑動(dòng)。凸脊36和溝槽34的材料選擇成以致滑動(dòng)摩擦阻力保持最低。支承凸脊35可以由鑄鋁制成，而調(diào)節(jié)圓環(huán)可以由玻璃纖維加強(qiáng)的塑料制成。凸脊36由諸如特氟隆這樣的低摩擦材料制成，所述材料的圓環(huán)嵌入相應(yīng)調(diào)節(jié)圓環(huán)的側(cè)向表面內(nèi)。借此，低摩擦材料與鑄鋁之間的滑動(dòng)摩擦阻力將會(huì)很低，而調(diào)節(jié)圓環(huán)隨之可以通過(guò)向其輪緣施加較小切向力而轉(zhuǎn)動(dòng)。
每一對(duì)調(diào)節(jié)圓環(huán)9/10、11/12、13/14和15/16分別借助于由各調(diào)節(jié)圓環(huán)對(duì)以下面較為詳述的方式予以?shī)A持的各對(duì)支臂33a、b、32a、b和30a、b分別攜帶相應(yīng)的光束成形遮光板33、32、31和30。這樣，每一對(duì)圓環(huán)的兩個(gè)圓環(huán)可以彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，低摩擦材料圓環(huán)37配置在每一對(duì)調(diào)節(jié)圓環(huán)之間，如圖4和6所示。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4和6～9，較為詳細(xì)地解釋四個(gè)光束成形遮光板30～33的布置。
遮光板30～33如圖4、6和7所示嵌套，每一遮光板30～33分別由一對(duì)對(duì)置的支臂30a-33a和30b-33b托持。
重要的是，遮光板30～33沿軸向盡可能彼此靠近地定位，以便在其圓周周圍形成光束的一條鮮明的切斷邊界，這一點(diǎn)只有在各遮光板配置得以致它們之間在外殼軸向上沒(méi)有顯著距離的情況下才能實(shí)現(xiàn)。
這尤其在圖3和4中清楚地示出，在此，明顯的是各遮光板在軸線19方向上的間距很微小。
所示的配置還具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即光束成形遮光板30～33與光圈28以及遮光片或光柵29之間的軸向距離很小，以致可以獲得遮光板、光圈和遮光片對(duì)光束更良好的成形作用或高質(zhì)量的作用，這同時(shí)由于所有元件所占的軸向距離很小而造成。
遮光板30～33如圖6～8所示成形為具有大體上橢圓的平面體38，后者帶有孔眼39，孔眼具有包括曲線部分40和直線部分41、42和43的周邊，所述周邊用于遮光板主體38的光束切斷邊沿。這一點(diǎn)在圖7中示出，遮光板30～33四個(gè)主體38的孔眼39的周邊限定了光束成形孔眼44的周邊。通過(guò)把不同遮光板30～33圍繞軸線19的轉(zhuǎn)動(dòng)與所述遮光板30～33相對(duì)于所述軸線19的徑向位移相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)孔眼44的許多不同形狀。
各個(gè)遮光板30～33的徑向位移示于圖8-9之中，遮光板33的周邊部分42在圖8中示出處于離開(kāi)軸線19最大徑向距離處，而在圖9中示出處于離開(kāi)所述軸線19最小徑向距離處。轉(zhuǎn)動(dòng)位移是通過(guò)圍繞軸線19轉(zhuǎn)動(dòng)承載遮光板33的一對(duì)圓環(huán)9/10而實(shí)現(xiàn)的。每一遮光板的徑向和轉(zhuǎn)動(dòng)位移的結(jié)合使得產(chǎn)生多種多樣的孔眼44周邊形狀。
已經(jīng)選定孔眼39的橢圓形狀，以給出相對(duì)剛硬的遮光板以及連續(xù)且平滑的主體外部周邊。借此，避免了當(dāng)各遮光板主體彼此相對(duì)移動(dòng)時(shí)它們彼此的干擾，即使各主體的軸向間距是微小的。因此，為了避免各主體之間以及各對(duì)支臂30a、b～33a、b之間的相互干擾，優(yōu)選地是，各主體的徑向位移以實(shí)際上在這種位移期間支臂不發(fā)生撓曲的方式進(jìn)行，即，每對(duì)支臂端部之間的距離在這種徑向位移期間是不變的，而且在這種位移期間沒(méi)有扭轉(zhuǎn)力施加在支臂上。
在圖1～9所示的目前優(yōu)選的實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)如下。
每一支臂設(shè)置有傾斜的端部45，該端部具有穿過(guò)它并從傾斜部分45的兩個(gè)對(duì)置表面上伸出的導(dǎo)銷46。每一端部45的平面基本上平行于對(duì)應(yīng)遮光板的主體38的平面。
每對(duì)圓環(huán)中的圓環(huán)，比如圖6中的15和16或圖8～9中的9和10是相同，而每一圓環(huán)的一個(gè)側(cè)向表面在環(huán)形的沿周向延伸的凹槽48底部?jī)?nèi)設(shè)置有凹陷的沿周向延伸的軌道47，并在與凹槽48相同且對(duì)角相對(duì)于凹槽48布置的環(huán)形周向延伸的凹槽50底部上設(shè)置有細(xì)長(zhǎng)的徑向延伸的軌道49。
圖6中的兩個(gè)圓環(huán)15、16和圖8與9中的兩個(gè)圓環(huán)9、10彼此抵靠布置，且其側(cè)向表面設(shè)置有彼此面對(duì)的凹槽48和50，以便圓環(huán)15(圓環(huán)9)的凹槽48面對(duì)并重疊圓環(huán)16(圓環(huán)10)的凹槽50，而且圓環(huán)15(圓環(huán)9)的凹槽50面對(duì)并重疊圓環(huán)16(圓環(huán)10)的凹槽48。借此，在成對(duì)的各圓環(huán)9/10、11/12、13/14或15/16彼此抵靠布置時(shí)，就形成了用于容納支臂的傾斜端部45的環(huán)形槽道51。
每一端部45的每一導(dǎo)銷46的兩個(gè)突出端部之一插進(jìn)一對(duì)圓環(huán)中的一個(gè)圓環(huán)的周向軌道47中，而另一突出端部插進(jìn)所述對(duì)圓環(huán)中的另一圓環(huán)的徑向軌道49中。
軌道47和49的幾何形狀使得當(dāng)一對(duì)圓環(huán)中的一個(gè)圓環(huán)相對(duì)于此對(duì)中的另一圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由所討論的該對(duì)圓環(huán)承載的遮光板的相應(yīng)主體徑向移動(dòng)，以致相應(yīng)遮光板兩個(gè)支臂的相應(yīng)導(dǎo)銷46之間的距離保持不變，且支臂不承受任何扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。
在圖8和9中，示出一對(duì)圓環(huán)9/10，且圓環(huán)9抵靠并重疊圓環(huán)10。在圖示中，為清晰起見(jiàn)，兩個(gè)圓環(huán)用實(shí)線畫出，并示出了兩個(gè)圓環(huán)的軌道47和49的相對(duì)位置。
在圖8中，圓環(huán)10已經(jīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，以便圖8中左邊所示的其軌道47順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，而圓環(huán)9已經(jīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，以致圖8中右邊所示的其軌道47逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度。結(jié)果，圖8右邊所示的圓環(huán)10的軌道49順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，而圖8中左邊所示的圓環(huán)9的軌道49逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度。順時(shí)針和逆時(shí)針的角度是相對(duì)于初始位置給出的，在此位置上，主體38在圖8與圖9之間的中途位置。光束的最大周邊由圓圈52表明。
在圖9中，圓環(huán)10已經(jīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，以致圖9中左邊所示的其軌道47逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，而圓環(huán)9已經(jīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，以致圖9中右邊所示的其軌道47順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度。結(jié)果，圖9中右邊所示的圓環(huán)10的軌道49逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度，而圖9中左邊左邊的圓環(huán)9的軌道49順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10度。
圖8和9中所示的兩個(gè)端部位置之間的所有中間位置是通過(guò)彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)9和10一個(gè)0和20度之間相應(yīng)大小的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
許多不同的光束周邊形狀可以通過(guò)彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)圓環(huán)對(duì)的兩個(gè)圓環(huán)而沿徑向移動(dòng)遮光板30-33并通過(guò)一起轉(zhuǎn)動(dòng)一圓環(huán)對(duì)中的兩個(gè)圓環(huán)而沿周向移動(dòng)遮光板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在圖7中，示出了四個(gè)遮光板30～33的徑向和周向位置的無(wú)限多種組合之一，從而獲得一種具有所示八邊形的周邊形狀的光束。
為了實(shí)現(xiàn)在每一遮光板30～33兩個(gè)支臂的端部處的兩個(gè)導(dǎo)銷46之間的距離對(duì)于其主體38的所有徑向位移都是一樣的并且各支臂不發(fā)扭轉(zhuǎn)以致主體38不承受任何扭曲力，軌道47和49的形狀相應(yīng)地如下面參照?qǐng)D10的描述而構(gòu)造，圖10圖示了軌道47和49所述形狀的制作和計(jì)算。
在圖10中，作出曲線47和49上三對(duì)相互對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，為清晰起見(jiàn)，各個(gè)角度夸大了。
曲線的構(gòu)造如下進(jìn)行A1是一常數(shù)并等于遮光板兩個(gè)導(dǎo)銷48之間距離的一半。
C2＝A1角度1＝角度2角度1+角度2＝角度3兩個(gè)三角形是直角三角形角度1是圓環(huán)1所設(shè)定的角度，而角度2是圓環(huán)2所設(shè)定的角度。
通過(guò)相對(duì)于圓環(huán)2轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)1，可獲得角度3。從圓環(huán)的中心并沿水平方向向左作出一中心線，以致角度1＝角度2角度1和角度2用以作出兩個(gè)三角形。
沿著中心線畫一直線，此直線的長(zhǎng)度等于遮光板兩個(gè)導(dǎo)銷46之間長(zhǎng)度的一半。
此直線形成斜邊C2以及三角邊A1，以致另一三角邊B1可以通過(guò)從直角向下作出一直線并遠(yuǎn)離中心作出C1直至兩條直線相交在一點(diǎn)上為止而作出。這一點(diǎn)在有待為設(shè)計(jì)軌道47而作出的曲線上。
方程1.1B1＝SIN(角度1)×A1方程1.2C1＝A1/COS(角度1)C1現(xiàn)在是一半徑，它連同角度3一起可以借助于以下方程1.3來(lái)構(gòu)成軌道。
X軌道47＝COS(角度3)×C1Y軌道47＝SIN(角度3)×C1或者，方程1.2可以插入方程1.3中X軌道47＝COS(角度3)×(A1/COS(角度1))Y軌道47＝SIN(角度3)×(A1/COS(角度1))X和Y軸對(duì)應(yīng)所作出的每一點(diǎn)示于圖10之中。
一個(gè)圓環(huán)中的軌道49徑向延伸，以適應(yīng)(take up)由于另一圓環(huán)中的軌道47的幾何形狀而引起的導(dǎo)銷46相應(yīng)端部的徑向位移。
由于正是相交點(diǎn)或三角頂點(diǎn)B1/C1相對(duì)于各圓環(huán)的中心改變其位置，所以軌道47的形式由下式給出X軌道49＝A1/COS(角度1)Y軌道49＝0以致在軌道47和49的相應(yīng)各點(diǎn)上導(dǎo)銷46的端部之間保持固定距離。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解到，有可能借助于以許多其他方式轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)光束成形遮光板在徑向上和在周向上的位移。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11，其中示意性地示出布置光束影響遮光板的另一種方式。類似于圖8和9的調(diào)節(jié)圓環(huán)9、10，兩個(gè)調(diào)節(jié)圓環(huán)56、57彼此抵靠布置，而光束成形遮光板60配置在其間并借助于兩個(gè)導(dǎo)銷61和62連接于圓環(huán)上。導(dǎo)銷61容納在圓環(huán)57面對(duì)圓環(huán)56的側(cè)向表面內(nèi)的凹槽中，凹槽具有只允許導(dǎo)銷61在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的形狀。導(dǎo)銷62容放在凹陷到圓環(huán)56面對(duì)圓環(huán)57的側(cè)向表面內(nèi)的直線軌道63之中。導(dǎo)銷62可以在軌道63中滑動(dòng)。
遮光板60最大程度地阻擋光束52的情況以實(shí)線畫出，而遮光板不阻擋光束52的情況以虛線畫出。遮光板60的完全阻擋位置通過(guò)彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)56和57，例如如圖所示，通過(guò)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)56而保持圓環(huán)57在相同位置而變換到其非阻擋位置。借此，導(dǎo)銷62將被迫在軌道63中滑動(dòng)而導(dǎo)銷61只是轉(zhuǎn)動(dòng)，從而遮光板圍繞導(dǎo)銷61轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示示例中，圓環(huán)56逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)12度將造成遮光板60轉(zhuǎn)動(dòng)22度。
光束成形遮光板的布置要求相對(duì)剛硬的遮光板和/或各個(gè)遮光板之間較大的軸向間距，以便避免在被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各遮光板彼此干擾或接觸。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2、3、12和13，其中以局部分解形式示出沿著縱軸19移動(dòng)聚焦透鏡22和變焦透鏡23的機(jī)構(gòu)。用于的變焦透鏡23的夾持器64和用于聚焦透鏡22的夾持器65分別可滑動(dòng)地布置在軌道66和67之中，以致夾持器64和65可以平行于縱軸19來(lái)回移動(dòng)。
托架68連接于每一夾持器64和65，只有用于夾持器65的托架68可見(jiàn)。托架各自分別連接于對(duì)應(yīng)于夾持器65和64的相應(yīng)的齒帶69和70上，各齒帶安裝在帶輪71和72上，后者可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軌道66、67上。
每一調(diào)節(jié)圓環(huán)17和18(在圖12中為了清晰而部分剖開(kāi))分別設(shè)置有側(cè)向帶齒部分73和74，用于分別嚙合齒帶69和70的齒，以致圓環(huán)17的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致齒帶69的來(lái)回移動(dòng)，而圓環(huán)18的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致齒帶70的往復(fù)移動(dòng)。借此，透鏡夾持器64和65可以通過(guò)圓環(huán)18和17的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)而分別沿著軌道66和67來(lái)回移動(dòng)。
借此，獲得了用于沿著縱軸調(diào)節(jié)各透鏡位置的一種簡(jiǎn)單、精確和相對(duì)安靜的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
當(dāng)照明器材1的取向成其軸線19陡峭傾斜時(shí)，即，陡峭地指向上方或下方時(shí)，各透鏡，尤其是變焦透鏡23的重量將趨向于迫使透鏡從所需和經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的位置向上或向下，尤其是如果設(shè)備發(fā)生振動(dòng)的話。這一趨勢(shì)可以通過(guò)在移動(dòng)機(jī)構(gòu)中引入慣性或制動(dòng)予以減緩或消除。
不過(guò)，如果慣性不斷存在，比如一施加于齒帶的恒定制動(dòng)力，則透鏡的移動(dòng)將需要施加于圓環(huán)17和18輪緣上的額外切向力。當(dāng)然，這對(duì)于手動(dòng)操作需要操作者手指施加較大的力量以及對(duì)于機(jī)動(dòng)操作需要功率較大的電機(jī)并從而伴有成本和噪音加大都是不理想的。
根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有制動(dòng)功能，其只在透鏡不發(fā)生位移的時(shí)候才起作用，即制動(dòng)功能只在圓環(huán)17或18不被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才起作用。根據(jù)本發(fā)明的并在下面說(shuō)明的選擇性制動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理當(dāng)然也可適用于其他一些應(yīng)用場(chǎng)合中，在該處希望物體的移動(dòng)帶有隨后在移動(dòng)后位置上物體的制動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的選擇性制動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖12～13)包括帶輪71、鎖定輪90、摩擦墊圈91、摩擦彈簧92、鎖定墊圈93和鎖定撬板94。
彈簧92將鎖定輪90和摩擦墊圈91壓靠在帶輪71上，以便在鎖定輪90與帶輪71之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)哪Σ痢?br> 鎖定撬板94布置在齒帶兩段平行段之間并用于垂直于所述兩個(gè)平行段在所述齒帶70的平面內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。鎖定撬板設(shè)置有鎖定齒94a和94b，用于在鎖定輪90的輪緣處以棘輪式動(dòng)作與齒嚙合。如果鎖定撬板94處在中心位置上，即沒(méi)有朝向齒帶70兩平行段的任一個(gè)移動(dòng)，則鎖定齒94a和94b不嚙合鎖定輪90的齒，所以沒(méi)有摩擦制動(dòng)施加于齒帶70。
鎖定撬板94垂直于齒帶70平行段的尺寸稍長(zhǎng)于帶輪71和72共同切線的距離，以致在鎖定撬板94的中心位置上，所述鎖定撬板將壓靠在齒帶70的平行段上。
如果由于透鏡的重量而張力施加于齒帶70的兩平行段之一上，則所述段將被拉緊而平行的那段將被放松，從而鎖定撬板將從中心位置偏移到側(cè)向位置，在那里，鎖定齒94a和94b中相應(yīng)的一個(gè)將嚙合鎖定輪90的棘齒，從而經(jīng)由摩擦墊圈91向帶輪71施加摩擦制動(dòng)力。
不過(guò)，如果齒帶70平行兩段之一內(nèi)的張力是由于為了軸向偏移夾持器84而轉(zhuǎn)動(dòng)圓環(huán)18造成的，則鎖定撬板94從其中心位置移動(dòng)將不會(huì)導(dǎo)致一個(gè)鎖定齒94a或94b與鎖定輪90的棘齒嚙合，這是由于棘輪作用將導(dǎo)致相應(yīng)的鎖定齒“滑”過(guò)棘齒。
借此，實(shí)現(xiàn)了一種選擇性制動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而當(dāng)透鏡的重量試圖轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的調(diào)節(jié)圓環(huán)時(shí)，制動(dòng)作用是有效的，但當(dāng)相應(yīng)的圓環(huán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)以沿軸向移動(dòng)透鏡時(shí)，制動(dòng)作用是無(wú)效的。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，顯然的是，以上選擇性制動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理可以適用于所有的在一個(gè)施力方向上需要而在相反的施力方向上不需要制動(dòng)作用的應(yīng)用場(chǎng)合中。
在圓環(huán)8內(nèi)布置遮光片或光柵29以及在圓環(huán)7內(nèi)布置光圈不需要在此說(shuō)明了，由于這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，這一點(diǎn)可以以本技術(shù)領(lǐng)域中公知的許多方式予以實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于各調(diào)節(jié)圓環(huán)的遙控，同樣對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的是，可以為每一圓環(huán)配置一帶小齒輪的電機(jī)，以致小齒輪的齒嚙合于相應(yīng)圓環(huán)輪緣上的齒。這些馬達(dá)可以例如牢固連接于框架6上或者以彈簧施壓，以致可以消除圓環(huán)及由此的帶齒了輪緣安裝方面的任何不規(guī)則。一些磁性標(biāo)記可以固定到圓環(huán)上，以便檢測(cè)裝置可以檢測(cè)這些標(biāo)記并精確地識(shí)別相應(yīng)圓環(huán)的位置，以作為用于其隨后轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)光束影響裝置的新的設(shè)定位置的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種照明器材，用于投射光束，并用于結(jié)合劇院舞臺(tái)、電影院和電視演播室以及類似場(chǎng)所進(jìn)行聚光照明，該器材包括光源，其布置在外殼的一端處，外殼在其對(duì)置的一端處具有光束射出孔眼，光源和孔眼布置成大體上與外殼的縱軸或光軸同心；光束影響裝置，其至少包括一個(gè)或多個(gè)，優(yōu)選地是四個(gè)光束成形遮光板，并優(yōu)選地還包括其他光束影響裝置，諸如一個(gè)或多個(gè)透鏡和/或光圈和/或光柵或遮光片，用于影響由光源發(fā)出的光束，并沿著光束順著從光源到孔眼穿過(guò)外殼的所述縱軸的路徑予以布置；調(diào)節(jié)裝置，用于相對(duì)于所述縱軸調(diào)節(jié)至少所述一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板的位置，并優(yōu)選地調(diào)節(jié)所有所述影響裝置的位置；至少對(duì)應(yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板的調(diào)節(jié)裝置，并優(yōu)選地是所有調(diào)節(jié)裝置都為了圍繞所述縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)而布置，并連接到相應(yīng)的影響裝置上，以致調(diào)節(jié)裝置圍繞所述縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)相應(yīng)的影響裝置相對(duì)于所述縱軸的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的照明器材，其中，調(diào)節(jié)裝置包括一環(huán)形主體，該環(huán)形主體布置成其軸線基本上重合于所述縱軸。
3.如權(quán)利要求2所述的照明器材，其中，環(huán)形主體包括用于被嚙合的外輪緣，用于向其施加轉(zhuǎn)動(dòng)力，所述外輪緣的表面設(shè)置有摩擦加強(qiáng)裝置，諸如粗糙化裝置、橡膠面層、凸起或齒。
4.如權(quán)利要求3所述的照明器材，還包括一個(gè)或多個(gè)電機(jī)，該電機(jī)連接于嚙合相應(yīng)環(huán)形主體的所述外輪緣的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪上，以用于向其施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。
5.如權(quán)利要求4所述的照明器材，其中，驅(qū)動(dòng)輪是齒輪，而由相應(yīng)齒輪嚙合的相應(yīng)外輪緣設(shè)置有齒，用于當(dāng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)嚙合所述齒輪的齒。
6.如權(quán)利要求2～5中任一項(xiàng)所述的照明器材，其中，環(huán)形主體設(shè)置有位置指示裝置，用于指示環(huán)形主體相對(duì)于所述縱軸的角度位置。
7.如權(quán)利要求6所述的照明器材，其中，位置指示裝置包括可以遠(yuǎn)距離檢測(cè)的元件，諸如磁鐵或間隙，而該器材還包括遠(yuǎn)距離檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述元件相對(duì)于所述縱軸的角度位置。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明器材，其中，用于一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板中每一個(gè)的調(diào)節(jié)裝置包括徑向調(diào)節(jié)裝置，用于相對(duì)于所述軸線徑向調(diào)節(jié)遮光板的位置；以及周向調(diào)節(jié)裝置，用于圍繞所述軸線軸向調(diào)節(jié)所述遮光板的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的照明器材，其中，用于一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板中每一個(gè)的調(diào)節(jié)裝置包括兩個(gè)相鄰的同心環(huán)形主體或圓環(huán)，它們各自連接于遮光板的一點(diǎn)上，以便兩個(gè)圓環(huán)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可改變遮光板的徑向位置。
10.如權(quán)利要求9所述的照明器材，其中，遮光板包括一主體，該主體大體上橫交于所述軸線延伸，還包括兩個(gè)支臂，該支臂大體上平行于所述軸線延伸，支臂設(shè)置有滑動(dòng)連接裝置，用于通過(guò)可滑動(dòng)地容放在每個(gè)所述圓環(huán)中的導(dǎo)引軌道中而將相應(yīng)的支臂連接于每一圓環(huán)上。
全文摘要
一種照明器材(1)，投射光束，以用于在劇院舞臺(tái)、電影院和電視演播室以及類似場(chǎng)所內(nèi)聚光照明。該器材包括在外殼(25)一端的光源(20)，外殼在其對(duì)置一端具有光束射出孔眼(24)，光源和孔眼配置成大體上與照明器材的縱軸或光軸(19)同心。一個(gè)或多個(gè)光束成形遮光板(30、31、32、33)，并優(yōu)選地是諸如一個(gè)或多個(gè)透鏡(22、23)、光圈(28)和/或光柵或遮光片(29)的其他一些光束影響元件沿著光束順著從光源到孔眼穿過(guò)外殼的縱軸的路徑配置。光束成形遮光板相對(duì)于縱軸的位置，及優(yōu)選地所有光束影響元件相對(duì)于縱軸的位置可以調(diào)節(jié)。此照明器材可產(chǎn)生輪廓分明的光束或光錐，其幾何形狀、錐角和聚焦點(diǎn)都可以手動(dòng)或遙控改變。
文檔編號(hào)F21V29/00GK1432117SQ01810447
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月3日
發(fā)明者托馬斯·布羅克曼, 彼得·I·W·普萊斯納, 克里斯琴·波爾森 申請(qǐng)人:N.V.Adb Ttv 科技股份有限公司