專利名稱：照明器材的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種照明器材，用于投射光束，并結合劇院舞臺、電影院和電視演播室以及類似場所用于聚光照明，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，優(yōu)選地是四個，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外殼的所述縱軸的路徑予以配置；以及調節(jié)裝置，用于相對于所述縱軸調節(jié)所述至少一個或多個光束成形遮光板并優(yōu)選地調節(jié)所有所述影響裝置的位置。
背景技術：
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、錐角和焦點可以以手動方式或通過遙控予以改變。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構，后者允許照明器材在垂直和水平方向上樞轉。
由光源發(fā)出的光線的可見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。來自光源的輻射的紅外部分穿過反射器的分光涂層并照射在圍繞光源的外殼的內部表面上，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借助于帶有光束成形遮光板的光束成形閘門來成形或切除(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現(xiàn)的。透鏡通過外殼的與光源相對的孔眼并通過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節(jié)裝置、遮光片和光圈的位置和構造滿足使來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方式接近它們的地方，并因此非常重要的是，用于調節(jié)以上提及的光束影響裝置的調節(jié)裝置在需要調節(jié)裝置的手動操作時要盡可能地容易接近并盡可能地靈活。
美國專利第5345371號公開了一種類型的照明器材作為參考，其中四個光束成形遮光板或光闌可以從外面以滑動方式插進狹槽中，光闌通過夾緊用于每一光闌的夾持器并在光軸上或相對于光軸滑動光闌而沿徑向可調節(jié)。各光闌還可以以手動方式使之傾斜到一定程度。不過，進一步傾斜的可能性是通過使器材包含光闌的部分作為一個單元圍繞軸轉動來實現(xiàn)的。這是一種復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動器材該部分的轉動裝置。用于遙控這種結構的機動化是復雜和昂貴的。
美國專利第4890208號公開了一種類型的照明器材作為參考，其中四個光闌布置成借助于齒條和小齒輪機構朝向光軸徑向機動化移動并機動化傾斜。這種解決方案很復雜并只具有有限的傾斜能力，即，圍繞軸沿周向的移動能力。其次，這種解決辦法并不很好地適合于手動操作。

發(fā)明內容
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，其中用于遙控的機動化可以以簡單和可靠的方式形成，且圍繞光軸的周向移動的范圍盡可能地大。
根據(jù)本發(fā)明，此目的是通過至少相應于所述一個或多個光束成形遮光板的調節(jié)裝置來實現(xiàn)的，而優(yōu)選地是所有調節(jié)裝置配置成圍繞所述縱軸旋轉，并連接于相應的影響裝置上，以便調節(jié)裝置圍繞所述縱軸的轉動可調節(jié)相應影響裝置相對于所述縱軸的位置。
借此，調節(jié)裝置實際上可以從任何角度予以接近而并不固有對于周向上的調節(jié)可能性的任何限制。
在目前的優(yōu)選實施例中，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，這尤其是簡單并有效的實施例。
在目前的本發(fā)明優(yōu)選實施例中，環(huán)形主體包括用于被嚙合以便向其施加轉動力的外輪緣，所述外輪緣的表面設置有摩擦增強裝置，諸如粗糙化裝置、橡膠表面、凸起或齒。借此，調節(jié)裝置的手動和遠程操縱特別簡單而有效。
優(yōu)選地是，該器材還包括一或多個電機，該電機連接于與相應環(huán)形主體的所述外輪緣嚙合的相應驅動輪上，用于向其施加轉動力，而優(yōu)選地是，此驅動輪是齒輪，而由相應齒輪嚙合的相應外輪緣設置有齒，用于當所述齒輪轉動時與所述齒輪的齒嚙合。
為了在光束影響裝置具有預定位置的情況下用于遙控照明器材，優(yōu)選地是，環(huán)形主體設置有位置指示裝置，用于指示環(huán)形主體相對于所述縱軸的角度位置。借此，可得到用于遙控操作的基準點，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可以遠距離檢測的元件，諸如一磁鐵或一間隙，而該器材還包括遠程檢測裝置，用于檢測所述元件相對于所述縱軸的角度位置。
為了獲得調節(jié)的最大靈活性和調節(jié)的最大范圍，用于所述一個或多個光束成形遮光板中每一個的調節(jié)裝置包括徑向調節(jié)裝置，用于在徑向相對于所述軸線調節(jié)遮光板的位置，還包括周向調節(jié)裝置，用于沿周向圍繞所述軸線調節(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單和有效以及精確的實施例通過如下而提供，即，用于所述一個或多個光束成形遮光板中每一個的調節(jié)裝置包括兩個相鄰的同心環(huán)形主體或圓環(huán)，它們各自連接于遮光板的一點，以便兩個圓環(huán)的相對轉動可改變遮光板的徑向位置。
在當前的優(yōu)選實施例中，圓環(huán)包括導軌，該導軌陷入每個圓環(huán)的相對于另一圓環(huán)的側向表面內，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大體上平行于所述軸線延伸的支臂，該支臂各自設置有滑動連接裝置，用于把相應的支臂連接于每一圓環(huán)，并適于可滑動地容納在每一所述圓環(huán)的導軌中。


下面，將參照附圖結合僅通過示例說明的根據(jù)本發(fā)明的照明器材的優(yōu)選實施例詳細地描述本發(fā)明，圖中
圖1是用于手動操縱的根據(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視圖，示出了照明器材的內部結構；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對應于圖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節(jié)；圖10是用于光束成形遮光板的調節(jié)圓環(huán)中的導軌構造原理的圖示；圖11示意性示出光束成形遮光板和用于其的調節(jié)機構的另一實施例；圖12以放大比例示出圖2所示的用于透鏡的位置調節(jié)機構的等軸局部分解視圖；圖13示出圖12所示的結構細節(jié)的放大視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1～5，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可樞轉地固定于劇院、電視制作室等的支承構件(未示出)上。配件2在4處可樞轉地固定到照明器材1主體上，通過在框架6上的狹縫5中滑動樞軸固定點4，固定點可調節(jié)，以便補償由于在照明器材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因而可以手動圍繞兩條基本上相互正交的軸線樞轉，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，樞轉運動可以借助于以對于本領域技術人員顯而易見的多種方式遙控電機而實現(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轉動(見圖3)。如果通過帶齒的輪緣7～18的轉動來操縱照明器材的光束影響裝置為了遙控而必須機動化的話，帶齒的輪緣的齒構造成驅動單元的小齒輪的齒可以與之嚙合并吻合。
在圖1～4所示的手動實施例中，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之間可以實現(xiàn)良好的摩擦嚙合，來用于手動旋轉環(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現(xiàn)，諸如表面刻槽或敷以橡膠或設置一些小凸起等等。
在這種情況下，如果要使環(huán)形主體7～18轉動機動化，可以提供例如涂覆有橡膠的驅動輪的摩擦表面與所述粗糙化的輪緣表面接合來替代小齒輪的齒與環(huán)形主體的輪緣的齒嚙合，該驅動輪由電機驅動。
光源或燈具20發(fā)出諸如在20a處所示的由單獨光束構成的光束，其可見部分由分光反射器21反射而通過聚焦透鏡22和變焦透鏡23并通過該器材1外殼25上的孔眼24從照明器材中射出，光束20a穿過未示出的濾色鏡，該濾色鏡布置在四個濾色鏡夾持器26之中，后者可以圍繞樞軸27樞轉，以允許濾色鏡可以在由四個夾持器26確定的四個方向中的任一個方向上插裝夾持器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光束自然是由許多相似于單獨光束20a的光束構成。
光束20a的紅外部分通過分光反射器21以本技術領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；分別連接于各對環(huán)形主體9-10、11-12、13-14和15-16上的四個光束成形遮光板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圓環(huán)圍繞軸線19轉動而相對于所述軸線改變，并因而改變光束。單獨的圓環(huán)與相應元件之間的單獨連接將在下面更詳細地描述。
借助于轉動相應的圓環(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的位置這一特點允許針對外殼25給定的方位從一方便的接近角度用手來進行位置改變。由于每一圓環(huán)7～18的輪緣表面在其周邊的最大范圍內可以用手觸及，所以相應的光束影響器件位置的手動調節(jié)可從相對外殼25的最方便的接近角度予以實現(xiàn)。其次，手動調節(jié)可以用一只手進行，這一點是很重要的，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，在公知的照明器材中，用于調節(jié)光束成形遮光板位置的調節(jié)裝置可能相對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節(jié)裝置，從而冒著在灼熱外殼表面上燒傷的風險，并使得迅速和精確的位置調節(jié)很困難和或許不可能。
這種優(yōu)點也可以通過不同于圓環(huán)的帶有用于手動或機械嚙合的輪緣表面的轉動裝置來實現(xiàn)?？梢圆捎镁哂性S多周向間隔開、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動驅動裝置接合。布置成用于圍繞縱軸基本上作環(huán)形運動的沿周向設置的環(huán)帶也可以用來代替圖示的圓環(huán)。所有允許沿著外殼周邊的主要部分接近和用手指或機動驅動裝置進行轉動摩擦接觸或嚙合的手段都可以予以采用，以保證這種對調節(jié)裝置的方便接近，來改變光束影響元件的位置。
通過轉動裝置改變光束影響元件位置的特征必然伴有簡單而可靠地確立相應影響裝置的特定調節(jié)設定，以便可以針對某些照明要求完成預先編程的設定，已知在困難條件下，比如在必須在黑暗中進行調節(jié)的劇場演出過程期間，這種設定可以簡單、迅速和可靠地或是手動或是遙控來實現(xiàn)。
由根據(jù)本發(fā)明的所示結構獲得的另一優(yōu)點在于，除了通過孔眼24之外，沒有光束從照明器件內部射出，而光束影響元件的所有調節(jié)可以在不產(chǎn)生發(fā)光狹縫或孔眼的情況下進行。借此，消除了所有公知照明器材漏光的缺點，這一點具有重要的意義，特別是對劇院用途來說。
再次參照圖1-5，框架6由在6c處彼此對接的兩個全等的半部6a和6b構成。圓環(huán)或環(huán)形主體7～18借助于可滑動地容納在環(huán)形溝槽34中的環(huán)形突起或凸脊36可轉動地并可滑動地支承在環(huán)形支承環(huán)35的環(huán)形溝槽34內。支承環(huán)35各自是由固定連接于框架6的一個半部，比如6a(見圖1)，或與其制成一件的半個環(huán)構成。換句話說，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，連同相應的半環(huán)35。
在組裝照明器材1時，具有相應的光束影響元件22、23和28～33的調節(jié)圓環(huán)7～18布置在具有相應半環(huán)35的框架的底半部6b中，以致每一調節(jié)圓環(huán)的凸脊36容納在框架底半部6b的相應半環(huán)35的對應溝槽34之中。此后，具有相應的半環(huán)35的框架6的頂半部6a在6c處抵靠底半部6b放置，以使每一調節(jié)圓環(huán)的凸脊36容納在框架頂半部6a的相應半環(huán)35的對應溝槽34中。從而，調節(jié)圓環(huán)7～18將沿其整個圓周由相應圓環(huán)35可滑動和可轉動地支承。
每一調節(jié)圓環(huán)或環(huán)形主體7～18然后可以通過向相應調節(jié)圓環(huán)圈的輪緣施加切向力而手動或借助于機械裝置轉動，借此其凸脊36在相應支承環(huán)35的相應環(huán)形溝槽34中滑動。凸脊36和溝槽34的材料選擇成以致滑動摩擦阻力保持最低。支承凸脊35可以由鑄鋁制成，而調節(jié)圓環(huán)可以由玻璃纖維加強的塑料制成。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)嵌入相應調節(jié)圓環(huán)的側向表面內。借此，低摩擦材料與鑄鋁之間的滑動摩擦阻力將會很低，而調節(jié)圓環(huán)隨之可以通過向其輪緣施加較小切向力而轉動。
每一對調節(jié)圓環(huán)9/10、11/12、13/14和15/16分別借助于由各調節(jié)圓環(huán)對以下面較為詳述的方式予以夾持的各對支臂33a、b、32a、b和30a、b分別攜帶相應的光束成形遮光板33、32、31和30。這樣，每一對圓環(huán)的兩個圓環(huán)可以彼此相對轉動，低摩擦材料圓環(huán)37配置在每一對調節(jié)圓環(huán)之間，如圖4和6所示。
現(xiàn)在參照圖4和6～9，較為詳細地解釋四個光束成形遮光板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分別由一對對置的支臂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，這一點只有在各遮光板配置得以致它們之間在外殼軸向上沒有顯著距離的情況下才能實現(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，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、光圈和遮光片對光束更良好的成形作用或高質量的作用，這同時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。這一點在圖7中示出，遮光板30～33四個主體38的孔眼39的周邊限定了光束成形孔眼44的周邊。通過把不同遮光板30～33圍繞軸線19的轉動與所述遮光板30～33相對于所述軸線19的徑向位移相結合，可以實現(xiàn)孔眼44的許多不同形狀。
各個遮光板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中示出處于離開軸線19最大徑向距離處，而在圖9中示出處于離開所述軸線19最小徑向距離處。轉動位移是通過圍繞軸線19轉動承載遮光板33的一對圓環(huán)9/10而實現(xiàn)的。每一遮光板的徑向和轉動位移的結合使得產(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，避免了當各遮光板主體彼此相對移動時它們彼此的干擾，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際上在這種位移期間支臂不發(fā)生撓曲的方式進行，即，每對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有扭轉力施加在支臂上。
在圖1～9所示的目前優(yōu)選的實施例中，實現(xiàn)這一點如下。
每一支臂設置有傾斜的端部45，該端部具有穿過它并從傾斜部分45的兩個對置表面上伸出的導銷46。每一端部45的平面基本上平行于對應遮光板的主體38的平面。
每對圓環(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)的一個側向表面在環(huán)形的沿周向延伸的凹槽48底部內設置有凹陷的沿周向延伸的軌道47，并在與凹槽48相同且對角相對于凹槽48布置的環(huán)形周向延伸的凹槽50底部上設置有細長的徑向延伸的軌道49。
圖6中的兩個圓環(huán)15、16和圖8與9中的兩個圓環(huán)9、10彼此抵靠布置，且其側向表面設置有彼此面對的凹槽48和50，以便圓環(huán)15(圓環(huán)9)的凹槽48面對并重疊圓環(huán)16(圓環(huán)10)的凹槽50，而且圓環(huán)15(圓環(huán)9)的凹槽50面對并重疊圓環(huán)16(圓環(huán)10)的凹槽48。借此，在成對的各圓環(huán)9/10、11/12、13/14或15/16彼此抵靠布置時，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的每一導銷46的兩個突出端部之一插進一對圓環(huán)中的一個圓環(huán)的周向軌道47中，而另一突出端部插進所述對圓環(huán)中的另一圓環(huán)的徑向軌道49中。
軌道47和49的幾何形狀使得當一對圓環(huán)中的一個圓環(huán)相對于此對中的另一圓環(huán)轉動時，由所討論的該對圓環(huán)承載的遮光板的相應主體徑向移動，以致相應遮光板兩個支臂的相應導銷46之間的距離保持不變，且支臂不承受任何扭轉應力。
在圖8和9中，示出一對圓環(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，兩個圓環(huán)用實線畫出，并示出了兩個圓環(huán)的軌道47和49的相對位置。
在圖8中，圓環(huán)10已經(jīng)順時針轉過10度，以便圖8中左邊所示的其軌道47順時針轉過10度，而圓環(huán)9已經(jīng)逆時針轉過10度，以致圖8中右邊所示的其軌道47逆時針轉過10度。結果，圖8右邊所示的圓環(huán)10的軌道49順時針轉過10度，而圖8中左邊所示的圓環(huán)9的軌道49逆時針轉過10度。順時針和逆時針的角度是相對于初始位置給出的，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)逆時針轉過10度，以致圖9中左邊所示的其軌道47逆時針轉過10度，而圓環(huán)9已經(jīng)順時針轉過10度，以致圖9中右邊所示的其軌道47順時針轉過10度。結果，圖9中右邊所示的圓環(huán)10的軌道49逆時針轉過10度，而圖9中左邊左邊的圓環(huán)9的軌道49順時針轉過10度。
圖8和9中所示的兩個端部位置之間的所有中間位置是通過彼此相對轉動圓環(huán)9和10一個0和20度之間相應大小的角度來實現(xiàn)的。
許多不同的光束周邊形狀可以通過彼此相對轉動相應圓環(huán)對的兩個圓環(huán)而沿徑向移動遮光板30-33并通過一起轉動一圓環(huán)對中的兩個圓環(huán)而沿周向移動遮光板來實現(xiàn)。
在圖7中，示出了四個遮光板30～33的徑向和周向位置的無限多種組合之一，從而獲得一種具有所示八邊形的周邊形狀的光束。
為了實現(xiàn)在每一遮光板30～33兩個支臂的端部處的兩個導銷46之間的距離對于其主體38的所有徑向位移都是一樣的并且各支臂不發(fā)扭轉以致主體38不承受任何扭曲力，軌道47和49的形狀相應地如下面參照圖10的描述而構造，圖10圖示了軌道47和49所述形狀的制作和計算。
在圖10中，作出曲線47和49上三對相互對應的點，為清晰起見，各個角度夸大了。
曲線的構造如下進行A1是一常數(shù)并等于遮光板兩個導銷48之間距離的一半。
C2＝A1角度1＝角度2角度1+角度2＝角度3兩個三角形是直角三角形角度1是圓環(huán)1所設定的角度，而角度2是圓環(huán)2所設定的角度。
通過相對于圓環(huán)2轉動圓環(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用以作出兩個三角形。
沿著中心線畫一直線，此直線的長度等于遮光板兩個導銷46之間長度的一半。
此直線形成斜邊C2以及三角邊A1，以致另一三角邊B1可以通過從直角向下作出一直線并遠離中心作出C1直至兩條直線相交在一點上為止而作出。這一點在有待為設計軌道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來構成軌道。
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軸對應所作出的每一點示于圖10之中。
一個圓環(huán)中的軌道49徑向延伸，以適應(take up)由于另一圓環(huán)中的軌道47的幾何形狀而引起的導銷46相應端部的徑向位移。
由于正是相交點或三角頂點B1/C1相對于各圓環(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的相應各點上導銷46的端部之間保持固定距離。
本領域技術人員將容易理解到，有可能借助于以許多其他方式轉動圓環(huán)來實現(xiàn)光束成形遮光板在徑向上和在周向上的位移。
現(xiàn)在參照圖11，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的調節(jié)圓環(huán)9、10，兩個調節(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導銷61和62連接于圓環(huán)上。導銷61容納在圓環(huán)57面對圓環(huán)56的側向表面內的凹槽中，凹槽具有只允許導銷61在其中轉動的形狀。導銷62容放在凹陷到圓環(huán)56面對圓環(huán)57的側向表面內的直線軌道63之中。導銷62可以在軌道63中滑動。
遮光板60最大程度地阻擋光束52的情況以實線畫出，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彼此相對轉動圓環(huán)56和57，例如如圖所示，通過逆時針轉動圓環(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，導銷62將被迫在軌道63中滑動而導銷61只是轉動，從而遮光板圍繞導銷61轉動。在所示示例中，圓環(huán)56逆時針轉動12度將造成遮光板60轉動22度。
光束成形遮光板的布置要求相對剛硬的遮光板和/或各個遮光板之間較大的軸向間距，以便避免在被轉動時各遮光板彼此干擾或接觸。
現(xiàn)在參照圖2、3、12和13，其中以局部分解形式示出沿著縱軸19移動聚焦透鏡22和變焦透鏡23的機構。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來回移動。
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。托架各自分別連接于對應于夾持器65和64的相應的齒帶69和70上，各齒帶安裝在帶輪71和72上，后者可轉動地安裝在軌道66、67上。
每一調節(jié)圓環(huán)17和18(在圖12中為了清晰而部分剖開)分別設置有側向帶齒部分73和74，用于分別嚙合齒帶69和70的齒，以致圓環(huán)17的往復轉動將導致齒帶69的來回移動，而圓環(huán)18的往復轉動將導致齒帶70的往復移動。借此，透鏡夾持器64和65可以通過圓環(huán)18和17的往復轉動而分別沿著軌道66和67來回移動。
借此，獲得了用于沿著縱軸調節(jié)各透鏡位置的一種簡單、精確和相對安靜的移動機構。
當照明器材1的取向成其軸線19陡峭傾斜時，即，陡峭地指向上方或下方時，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)過調節(jié)的位置向上或向下，尤其是如果設備發(fā)生振動的話。這一趨勢可以通過在移動機構中引入慣性或制動予以減緩或消除。
不過，如果慣性不斷存在，比如一施加于齒帶的恒定制動力，則透鏡的移動將需要施加于圓環(huán)17和18輪緣上的額外切向力。當然，這對于手動操作需要操作者手指施加較大的力量以及對于機動操作需要功率較大的電機并從而伴有成本和噪音加大都是不理想的。
根據(jù)本發(fā)明的移動機構設置有制動功能，其只在透鏡不發(fā)生位移的時候才起作用，即制動功能只在圓環(huán)17或18不被轉動時才起作用。根據(jù)本發(fā)明的并在下面說明的選擇性制動機構的原理當然也可適用于其他一些應用場合中，在該處希望物體的移動帶有隨后在移動后位置上物體的制動。
根據(jù)本發(fā)明的選擇性制動機構(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?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平行段在所述齒帶70的平面內往復移動。鎖定撬板設置有鎖定齒94a和94b，用于在鎖定輪90的輪緣處以棘輪式動作與齒嚙合。如果鎖定撬板94處在中心位置上，即沒有朝向齒帶70兩平行段的任一個移動，則鎖定齒94a和94b不嚙合鎖定輪90的齒，所以沒有摩擦制動施加于齒帶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向位置，在那里，鎖定齒94a和94b中相應的一個將嚙合鎖定輪90的棘齒，從而經(jīng)由摩擦墊圈91向帶輪71施加摩擦制動力。
不過，如果齒帶70平行兩段之一內的張力是由于為了軸向偏移夾持器84而轉動圓環(huán)18造成的，則鎖定撬板94從其中心位置移動將不會導致一個鎖定齒94a或94b與鎖定輪90的棘齒嚙合，這是由于棘輪作用將導致相應的鎖定齒“滑”過棘齒。
借此，實現(xiàn)了一種選擇性制動機構，從而當透鏡的重量試圖轉動相應的調節(jié)圓環(huán)時，制動作用是有效的，但當相應的圓環(huán)進行轉動以沿軸向移動透鏡時，制動作用是無效的。
對于本領域技術人員，顯然的是，以上選擇性制動機構的原理可以適用于所有的在一個施力方向上需要而在相反的施力方向上不需要制動作用的應用場合中。
在圓環(huán)8內布置遮光片或光柵29以及在圓環(huán)7內布置光圈不需要在此說明了，由于這對于本領域技術人員來說是顯而易見的，這一點可以以本技術領域中公知的許多方式予以實現(xiàn)。
對于各調節(jié)圓環(huán)的遙控，同樣對于本領域技術人員來說是顯而易見的是，可以為每一圓環(huán)配置一帶小齒輪的電機，以致小齒輪的齒嚙合于相應圓環(huán)輪緣上的齒。這些馬達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。一些磁性標記可以固定到圓環(huán)上，以便檢測裝置可以檢測這些標記并精確地識別相應圓環(huán)的位置，以作為用于其隨后轉動到相應光束影響裝置的新的設定位置的基礎。
權利要求
1.一種照明器材，用于投射光束，并用于結合劇院舞臺、電影院和電視演播室以及類似場所進行聚光照明，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，其至少包括一個或多個，優(yōu)選地是四個光束成形遮光板，并優(yōu)選地還包括其他光束影響裝置，諸如一個或多個透鏡和/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外殼的所述縱軸的路徑予以布置；調節(jié)裝置，用于相對于所述縱軸調節(jié)至少所述一個或多個光束成形遮光板的位置，并優(yōu)選地調節(jié)所有所述影響裝置的位置；至少對應于所述一個或多個光束成形遮光板的調節(jié)裝置，并優(yōu)選地是所有調節(jié)裝置都為了圍繞所述縱軸轉動而布置，并連接到相應的影響裝置上，以致調節(jié)裝置圍繞所述縱軸的轉動可調節(jié)相應的影響裝置相對于所述縱軸的位置。
2.如權利要求1所述的照明器材，其中，調節(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，用于向其施加轉動力，所述外輪緣的表面設置有摩擦加強裝置，諸如粗糙化裝置、橡膠面層、凸起或齒。
4.如權利要求3所述的照明器材，還包括一個或多個電機，該電機連接于嚙合相應環(huán)形主體的所述外輪緣的相應驅動輪上，以用于向其施加轉動力。
5.如權利要求4所述的照明器材，其中，驅動輪是齒輪，而由相應齒輪嚙合的相應外輪緣設置有齒，用于當所述齒輪轉動時嚙合所述齒輪的齒。
6.如權利要求2～5中任一項所述的照明器材，其中，環(huán)形主體設置有位置指示裝置，用于指示環(huán)形主體相對于所述縱軸的角度位置。
7.如權利要求6所述的照明器材，其中，位置指示裝置包括可以遠距離檢測的元件，諸如磁鐵或間隙，而該器材還包括遠距離檢測裝置，用于檢測所述元件相對于所述縱軸的角度位置。
8.如上述權利要求中任一項所述的照明器材，其中，用于一個或多個光束成形遮光板中每一個的調節(jié)裝置包括徑向調節(jié)裝置，用于相對于所述軸線徑向調節(jié)遮光板的位置；以及周向調節(jié)裝置，用于圍繞所述軸線軸向調節(jié)所述遮光板的位置。
9.如權利要求8所述的照明器材，其中，用于一個或多個光束成形遮光板中每一個的調節(jié)裝置包括兩個相鄰的同心環(huán)形主體或圓環(huán)，它們各自連接于遮光板的一點上，以便兩個圓環(huán)的相對轉動可改變遮光板的徑向位置。
10.如權利要求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，還包括兩個支臂，該支臂大體上平行于所述軸線延伸，支臂設置有滑動連接裝置，用于通過可滑動地容放在每個所述圓環(huán)中的導引軌道中而將相應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、電影院和電視演播室以及類似場所內聚光照明。該器材包括在外殼(25)一端的光源(20)，外殼在其對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。一個或多個光束成形遮光板(30、31、32、33)，并優(yōu)選地是諸如一個或多個透鏡(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外殼的縱軸的路徑配置。光束成形遮光板相對于縱軸的位置，及優(yōu)選地所有光束影響元件相對于縱軸的位置可以調節(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、錐角和聚焦點都可以手動或遙控改變。
文檔編號F21V29/00GK1432117SQ01810447
公開日2003年7月23日 申請日期2001年5月2日 優(yōu)先權日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 申請人:N.V.Adb Ttv 科技股份有限公司