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Ein solcher Beleuchtungsscheinwerfer umfaßt einen vorderen Gehäuse-
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teil, der auch als das Abbildungssystem und daher die Objektivlinsen
aufnehmender Tubus bezeichnet werden kann, und ein mit dem vorderen Gehäuseteil
verbundenes hinteres Gehäuseteil, welches der Lagerung des Beleuchtungssystems dient,
das seinerseits wieder in üblicher Form bestehen kann aus einer Lampe, ein- oder
mehrlinsigern Beleuchtungskondensor und/oder Reflektoren, bevorzugt kugelförmigen
Reflektoren.
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Zwischen den beiden Gehäuseteilen und in deren Verbindungsbereich
können Vorrichtungen zur Begrenzung des Strahlenganges (Gesichtsfeldblenden) z.B.
Irisblenden, Vierfachschieber und/oder die Projektionsvorlage vorgesehen werden,
sowie sonstige Einstellmittel, mit denen sich der Strahlengang des vom Beleuchtungssystem
ausgesandten Lichtes beeinflussen und abgrenzen läßt. Im Abbildungssystem-Gehäuseteil
sind mindestens zwei Abbildungslinsen angeordnet und so gelagert, daß sie längs
der optischen Achse eine Relativverschiebung zueinander zur Brennweiten- und damit
Streuwinkeländerung (bzw. Einstellung) des Scheinwerfers sowie bei konstantgehaltener
Brennweite eine axiale Relativverschiebung als Ganzes mit Bezug auf die axial feststehenden
Gesichtsfeldblenden und damit auch dem ebenfalls feststehenden Beleuchtungssystem
durchführen können. Hierzu sind die mindestens zwei Abbildungslinsen im Tubus-Gehäuseteil
lediglich mittels eine Längserstreckung aufweisenden Lagerelementen, nämlich in
bevorzugter Ausgestaltung mittels Spindeln einerseits und Lager- oder Führungsstangen
andererseits gehalten, die zur gegenseitigen Verstellbarkeit einander durchdringen.
Bevorzugt sind die Linsenhalter, die ihrerseits die Abbildungslinsen tragen, innerhalb
des vorderen Gehäusetubus mittels einer Diagonallagerung und -führung gehalten,
wobei jeweils die unteren Führungsglieder als Verstellspindeln ausgebildet sind,
von
denen je eine die Verstellbarkeit ihres zugeordneten Linsenhalters
bewirkt. Diese Spindeln sind über die gesamte Länge des Beleuchtungsscheinwerfers,
dabei beide Gehäuseteile, nämlich den Gehäusetubus und das das Beleuchtungssystem
aufnehmende Gehäuseteil durchsetzend, so angeordnet, daß die Relativverschiebung
der Linsen zueinander und die Bewegung der Abbildungslinsen als Ganzes gemeinsam
durch Einwirkung von der Beleuchtungsscheinwerferrückseite aus, also von dort, wo
die Bedienungsperson üblicherweise steht und den Scheinwerfer führt, vorgenommen
werden kann. Die Verstellbarkeit umfaßt dabei sowohl die variable Brennweiteneinstellung
zur Erzielung eines gegebenen Streuwinkels als auch die Schärfeneinstellung der
abzubildenden Ebene in der Nutz- oder Objektebene.
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Beleuchtungsscheinwerfer
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon aus der US-PS 3 116 022 ein Beleuchtungsscheinwerfer
bekannt, bei dem das Abbildungssystem (siehe dort Fig. 1 5) zwei separate Abbildungslinsen
umfaßt, die auf Einstellmitteln so gelagert sind, daß die Lage der Linsen zueinander,
die die Brennweite festlegt, sowie die Lage zum abzubildenden Objekt, zur Fokussierung
des durch die Blende laufenden Lichtstrahls variiert werden kann. Hierzu ist jede
Linse mittels eines Joches gelagert, welches mit Hilfe eines L-förmigen Trägerelements
so im Gehäusetubus angeordnet ist, daß von außen zugängliche und mit Hilfe eines
Gewindes feststellbare Bedienungsknöpfe die von außen vornehmbare Verschiebung der
Abbildungslinsen ermöglichen.
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Nachteilig ist allerdings bei einem solchen, axial verschiebbare Abbildungslinsen
aufweisenden
Scheinwerfer, daß sich zwar die Brennweite und damit der Streuwinkel des Systems
verändern läßt, jedoch die Scharfeinstellung auf die abzubildende Ebene schwierig
ist, da eine Verstellung der Abbildungslinsen zu diesem Zweck wieder zu einer Änderung
der sich durch ihren Abstand zueinander bestimmten Brennweite führt, die mit e =
konst erhalten bleiben muß.
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Eine im wesentlichen vergleichbare Lösung, bei der ebenfalls bei einem
Beleuchtung s scheinwerfer zwei durch Bedienung sknöpfe von außen relativ und unabhängig
zueinander verschiebbare Abbildungslinsen vorgesehen sind, läßt sich einem Prospekt
der Firma ADB-Sofair-ADB S. A. vom Mai 1974 entnehmen, welches als Ausgabe "Edition
1 llo3-F" bezeichnet ist. Diesem Prospekt in französischer Sprache entspricht ein
Prospekt in deutscher Sprache "Ausgabe 2 llo3-D" vom August 1975. Ein in diesem
Prospekt beschriebener Scheinwerfer SPH 1000 und SPH 2000 verfügt über eine Fokussierungsmöglichkeit
mit zwei Linsen, durch die man den Öffnungswinkel des Lichtbündels verändern kann.
Die vordere Objektivlinse bestimmt dabei vornehmlich den Öffnungswinkel des Lichtbündels,
die hintere Objektivlinse wird hauptsächlich für die Fokussierung benutzt. Es ergeben
sich daher bei diesem bekannten Scheinwerfertyp die gleichen Schwierigkeiten, wie
sie sich auch bei dem Scheinwerfer nach der US-PS 3 116 022 ergeben, nämlich die
umständliche Handhabung und Relativverschiebung der Abbildungslinsen zueinander
und zum Beleuchtungssystem, wenn man bei gegebener Brennweite eine Scharfeinstellung
erzielen möchte, und zwar bedingt durch die Verknüpfung der Brennweite des Systems
mit der Relativposition der beiden Abbildungslinsen, und den Zusammenhang der Lage
des Abbildungssystems zum abzubildenden Objekt in
Abhängigkeit
vom Projektionsabstand. Beide Veröffentlichungen (US-PS 3 116022 und die genannten
ADB-Prospekte) haben daher offensichtlich erkannt, daß sich durch Verschieben der
beiden Abbildungslinsen gegeneinander und relativ zum abzubildenden Objekt der Öffnungswinkel
des Lichtbündels verändern läßt und eine Scharfeinstellung erreicht werden kann,
verbleiben aber bei der vergleichsweise sehr umständlichen Manipulation an zwei
getrennt verschiebbaren und unterhalb des Tubusgehäuses angeordneten Bedienungshandgriffen
für jede der Abbildungslinsen, die die Einstellung des gewünschten Ergebnisses bezüglich
vorgegebener Brennweite und Scharfeinstellung innerhalb eines akzeptierbaren Zeitraums
praktisch wegen der Verknüpfung der Linsenpositionen zueinander und zum abzubildenden
Objekt sehr schwierig macht.
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Auf dem gleichen Erkenntnisstand verbleibt der Beleuchtungsscheinwerfer,
der sich der DT-OS 25 50 500 als bekannt entnehmen läßt. Bei diesem Beleuchtungsscheinwerfer
umfaßt das Abbildungssystem ebenfalls zwei Abbildungslinsen, die relativ zueinander
axial bewegbar sind. Dabei ist eine erste vordere Abbildungslinse mittels eines
Wagens in einer unteren Laufschiene mit C-Profil geführt, wobei die Wagenposition
mittels eines Seilzugs und eines von außen zugänglichen Drehknopfs an der Unterseite
der Laufschiene und damit des Tubusgehäuses verstellbar ist. Der Seilzug ist über
Umlenkrollen an dem dem Drehknopf entgegengesetzten Endstück der Laufschiene geführt.
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Die zweite innere und daher dem Beleuchtungssystem nähere Abbildungslinse
ist ebenfalls in einer Laufschiene mit C-Profil geführt, unabhängig zur ersten vorderen
Linse; ihre Verstellbarkeit erfolgt mittels Zahnräder, die mit einer Zahnstange
im Eingriff stehen, die
an der Laufschiene befestigt ist. Auch
hier ist ein Bedienungsdrehknopf vorgesehen zur axialen Verschiebung der Halterung
der inneren Linse. Die Abbildupgslinsen sind lediglich an einer Stelle ihrer handspiegelartigen
Halterung gelagert und gegen mögliche Kippbewegungen nicht gesichert. Da in der
genannten DT-OS 25 50 500 erkannt worden ist, daß sich durch die axiale Verschiebung
der Abbildungslinsen relativ zueinander der Streuwinkel verändern läßt, ist (im
Anspruch 3) auch die mögliche mechanische Kopplung beider Abbildungslinsen durch
einen gemeinsamen Verstellmechanismus erwähnt zur Bewegung der Linsen in einem definierten
Verhältnis in axial entgegengesetzter Richtung. So läßt sich eine variable Brennweite
bei der hierdurch gegebenen variablen Brennweitenverstellung erzielen, da jeder
Relativposition der Abbildungslinsen zueinander eine gegebene Brennweite zugeordnet
ist. Als nachteilig ergibt sich aber auch bei diesem Beleuchtungsscheinwerfer, daß
die unabhängige Einstellung beider Abbildungslinsen beibehalten wird oder lediglich
durch eine mechanische Kopplung zur vorgegebenen Brennweiteneinstellung ersetzt
wird, für die aber keine Lösung angegeben ist und die infolge der komplizierten
Lagerung der Abbildungslinsen an zueinander getrennten Örtern des Gehäusetubus ohne
jede Möglichkeit einer mechanischen Verbindung auch im praktischen Falle so nicht
realisierbar ist. Die DT-OS 25 50 500 enthält im Grunde keine praktikable Lösung,
wie eine Scharfeinstellung vorgenommen werden kann. Lediglich für den Fall eines
Beleuchtungsscheinwerfers mit nur einer Abbildungslinse wird vorgeschlagen (Anspruch
4), das Beleuchtungssystem als Ganzes über eine kurze Distanz axial (relativ zur
Abbildungslinse) zu bewegen. Dieser Vorschlag entspricht aber identisch der aus
der DT-OS 1 804 981 entnehmbaren Maßnahme, deren Verstellsystem eingangs der DT-OS
25 50 500 als nachteilig beschrieben worden ist.
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Vorteile der Erfindung Der erfindung sgemäße Beleuchtung s scheinwerfer
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß sich sowohl die Brennweiteneinstellung und damit die Einstellung des Streuwinkels
als auch die Scharfeinstellung mit Bezug auf die Abbildungsebene schnell und sicher
ohne jede umständliche Ausprobiererei vornehmen lassen, vorzugsweise indem man sich
ergänzend an Markierungen oder Skalierungen orientiert, die von außen zugänglichen
Einstellarmaturen zugeordnet sind. Die Einstellarmaturen befinden sich am rückwärtigen
Gehäuseteil dort, wo der den Beleuchtungsscheinwerfer, der vorzugsweise als Verfolger-Scheinwerfer
oder Scheinwerfer mit Verfolgereigenschaften ausgebildet ist, bedienende Beleuchter
den Scheinwerfer auch führt. Es versteht sich, daß im jeweiligen akuten Verwendungsfall
die Bedienungsperson unmöglich langwierig zur Einstellung am Beleuchtungsscheinwerfer
manipulieren kann, wobei insbesondere auch die Nutzebene zur Sichtbarmachung der
vorgenommenen Justierung herangezogen werden müßte, was bei laufendem Theaterbetrieb
nicht möglich ist.
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Im Gegensatz hierzu ermöglicht der erfindungsgemäße Beleuchtungsscheinwerfer
die gewünschte Einstellung auf bestimmte Daten von Brennweite und eine zumindest
grobe Scharfeinstellung auch dann, wenn der Scheinwerfer selbst nicht in Betrieb
ist, so daß Voreinstellungen vorgenommen werden können.
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Besonders vorteilhaft ist aber, daß durch die spezielle Art der Lagerung
der vorgesehenen, mindestens zwei Abbildungslinsen diese relativ
zueinander,
wie bekannt, andererseits aber auch als Ganzes gemeinsam mit Bezug auf das abzubildende
Objekt,auf das stationäre Beleuchtungssystem oder allgemein bezüglich eines gegebenen
Ebenenbereichs so verschoben werden können, daß sich nach Vornahme der Brennweiteneinstellung
sofort und ohne jeden weiteren Aufwand auch eine Scharfeinstellung vornehmen läßt,
ohne daß etwa die Lampe mit ihren Anschlußkabeln, allgemein das Beleuchtungssystem
selbst verschoben werden muß.
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Vorteilh.lft ist weiterhin, daß jede Abbildungslinse mittels zweier
Führungsstangen präzise geführt und im Tubusgehiuse gelagert ist, wobei jeweils
eine Führungsstange gleichzeitig als Verstellspindel ausgebildet ist und sich durch
die gesamte Scheinwerfereinheit bis zu einer rückwärtigen Lageröffnung im Gehäuseteil
für das Beleuchtungssystem und über diese hinaus zur Betätigung von außen erstreckt.
Die andere stationäre Führungsstange für jede Abbildungslinse ist dann lediglich
im vorderen Gehäusetubus gelagert unter Bildung einer Rundstangenführung. Die beiden
die Linsenhalterung für jede Abbildungslinse lagernden Führungsstangen (Spindel
und Lagerstange) sind jeweils diagonal so im Gehäusetubus angeordnet, daß sich eine
Diagonalführung ergibt, die jede Linsenhalterung an diametral gegenüberliegenden
Bereichen ihres Umfangs führt und lagert. Die Diagonalführung für die andere Abbildungslinse
bedient sich dann der noch freien Diagonalen im Ge--häusetubus, wobei jeweils Durchführungen
für die Lagerelemente der vorderen Abbildungslinse mindestens an der Linsenhalterung
der inneren Abbildungslinse vorgesehen sind.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Beleuchtungsscheinwerfers in einer Ansicht schräg von hinten bei aufgeklapptem hinteren,
das Beleuchtungssystem aufnehmendem Gehäuseteil, Fig. 2 ebenfalls eine perspektivische
Darstellung des Tubusbereichs des Beleuchtungsscheinwerfers von vorn schräg oben,
aus der untere Verstellspindeln für die Vorgabe von gewünschten Positionen der Abbildungslinsen
erkennbar sind, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch hinteren und vorderen Gehäuseteil
des Beleuchtung s scheinwerfers, wobei die im hinteren Gehäuseteil angeordneten,
das Beleuchtungssystem bildenden optischen und strukturellen Bauelemente nicht gesondert
dargestellt sind, Fig. 4 einen horizontalen Schnitt durch den Beleuchtungsscheinwerfer,
Fig. 5 eine Ansicht des Beleuchtungsscheinwerfers von vorn, die Fig. 6a und 6b eine
mögliche Ausführungsform von jeweiligen Linsenhalterungen für vordere und innere
Abbildungslinse jeweils in einer Ansicht von vorn und Fig. 7 den prinzipellen Aufbau
zur besseren Darstellung der wirkungsmäßigen Zusammenhänge.
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Beschreibung der Erfindungsbeispiele Bevor im einzelnen auf eine genauere
Erörterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiel s eines Beleuchtung sscheinwerfers
nach der Erfindung eingegangen wird, wird darauf hingewiesen, daß insbesondere der
Betätigungs- und Verstellmechanismus für die variablen Abbildungslinsen-Positionen
wesentliche Modifikationen erfahren kann; das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt
eine erste einfache Realisierungsmöglichkeit innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens.
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Der Beleuchtungsscheinwerfer 1 der Fig. 1 umfaßt einen vorderen, hauptsächlich
für die Aufnahme und Lagerung des Abbildungssystems zuständigen Gehäuseteil 2 sowie
einen mit ihm verbundenen hinteren Gehäuseteil 3, der der Aufnahme des Beleuchtungssystems
dient. Die beiden Gehäuseteile 9 und 3 sind bei 4 miteinander verbunden. Hier befinden
sich die durch das Objektiv abzubildenden Objekte, z. B.
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Irisblende, deren Betätigungsgriff bei 5a sichtbar ist, sowie gegebenenfalls
Projektionsschieber 6 und 7, die in dieser Abbildungsebene in den Strahlengang gebracht
werden können. Das hintere Gehäuseteil 3 für das Beleuchtungssystem, welches insgesamt
mit 8 bezeichnet ist, ist durch mehrere abklappbare Deckel und Türteile 9 und 10
zugänglich und enthält das an sich nicht weiter zu beschreibende Beleuchtungssystem,
üblicherweise aufgebaut aus Lampe, ein- oder mehrlinsigem Beleuchtungskondensor
und/oder Reflektoren (Hilfsspiegel), und sonstigen strukturellen Bauelementen, insbesondere
Lagerteilen für diese. Am hinteren Gehäuseteil 3 ist auch ein Griffelement 11 durch
die Bedienungsperson angeordnet, welches an sich von beliebiger Form sein kann;
zur Verschwenkbarkeit (Neigung) und Drehung ist der Scheinwerfer in seiner einfachsten
Form mittels einer gabelförmigen, beidseitig über Neigungsfeststeller 13 am vorderen
Gehäuseteil oder Gehäusetubus 2 festgemachten Lager stütze 14 gehalten, die ihrerseits
auf einem Drehteller 15 aufliegt. Im vorderen Gehäuseteil, der im folgenden als
Gehäusetubus 2 bezeichnet wird, sind mindestens zwei Abbildungslinsen koaxial gelagert,
wie den vertikalen und horizontalen Schnittdarstellungen der Fig. 3 und 4 entnommen
werden kann. Beide Figuren zeigen den vorderen Gehäusetubus 2 in länglicher, im
Querschnitt runder oder auch rechteckförmiger, quadratischer oder mehreckiger Form,
in dessen Innerem verschiebbar eine vordere Abbildungslinse 20 und eine hintere
oder innere Abbildungslinse
21 gelagert sind. Gehalten sind die
Abbildungslinsen 20 und 21 von zugeordneten Linsenhalterungen 22 und 23, deren äußere
Form der Çuerschnittsform des Gehäusetubus entspricht, jedoch so bemessen ist, daß
die Linsenhalterungen 22 und 23 im allseitigen Abstand zu der inneren Wandung des
Gehäusetubus in Längsrichtung verschiebbar bewegt werden können. Dies bedeutet mit
anderen Worten, daß die Linsenhalterungen 22 und 23 an keiner Stelle mit der Wandung
des Gehäusetubus 2 überhaupt in Berührung kommen, sondern ihre eigene Lagerung aufweisen,
die am sinnvollsten als Diagonallagerung bezeichnet werden kann, denn sie ist so
ausgebildet, daß jede Linsenhalterung an zwei an ihrem Umfang sich diametral gegenüberliegenden
Stellen gehalten, gelagert und zur Verstellung geführt ist. Zur Lagerung und Führung
der Linsenhalterungen 22 und 23 sind, zunächst auf den vorderen Gehäusetubus 2 bezogen,
in diesem Lagerlängselemente angeordnet, die auch für die Verschiebung der Abbildungslinsen
20 und 21 sorgen. Die Lagerlängselemente bestehen bei dem dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiel jeweils aus Führungs- oder Halterungs-Längselementen und im
besonderen aus je einer Verstellspindel 24 und 25 und je einer Lager stange 26 und
27, wobei die Lager stange 27 in der Darstellung der Fig. 5 lediglich mit ihrem
vorderen, verjüngten Endteil 27a dargestellt ist, welches sich durch eine Aufnahmeöffnung
28 eines vorderen vertikalen Wandteils 29 des Gehäusetubus 2 erstreckt und dort
mittels eines Sprengrings 30 oder eines sonstigen -Verriegelungselementes, etwa
eines Splintes o. dgl. gesichert ist. Die vordere Wand 29 des Gehäusetubus läßt,
wie Fig. 5 zeigt, eine kreisrunde Durchtrittsöffnung 31 für das vom Beleuchtungssystem
ausgehende und vom Abbildungssystem durchstrahlende Lichtbündel frei. Gleichzeitig
dient aber diese Vorderwand 29 des Gehäusetubus 2 zur Aufnahme
und
Lagerung sämtlicher Lager-Längselemente für die Abbildungslinsen 20, 21 und ihre
Halterungen. Wie der Darstellung der Fig. 3 entnommen werden kann, kann die vordere
Abschlußwand 29 des Gehäusetubus 2 daher auch einen rechtwinklig abgebogenen und
in den vorne offenen Gehäusetubus eingeschobenen Ringflansch 32 aufweisen, zur entsprechend
verstärkten und sicheren Lagerung.
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Zur präzisen, kippfreien Längsführung und Lagerung jeder in ihrer
zugeordneten Linsenhalterung angeordneten Abbildungslinse verfügt jede Linsenhalterung
22, 23 über mit den Lagerlängselementen in Wirkverbindung stehende Gleitführungen.
Diese Gleitführungen sind gebildet von Büchsen oder Rohre 34, 35 und 36, wobei eine
vierte rohrförmige Gleitführung in den Abbildungen der Fig. 3 und 4 nicht sichtbar
und daher auch nicht bezeichnet ist. Die Darstellung der Fig. 3 zeigt als Vertikaldarstellung
eine obere Lagerstange 27 sowie eine untere Verstellspindel 24, während die horizontale
Schnittdarstellung der Fig. 4 beide unteren Verstellspindeln 24 und 25 zeigt. Aus
Zweckmäßigkeitsgründen (diese Anordnung kann selbstverständlich auch anders getroffen
werden, falls erwünscht) handelt es sich bei den beiden oberen Lagerlängselementen
lediglich um Lager stangen, die endseitig oben außen an vertikalen Abschlußwänden
29 sowie 40 für die hintere Tubusendwand, wie für die Lager stange 27 schon beschrieben
und wie aus der Zeichnung der Fig. 3 ersichtlich, festgemacht und unverrückbar gehalten
sind. Auf diesen Lagerstangen 2E, 27 verschieben sich leichtgängig die beiden oberen,
mit den jeweils zugeordneten Linsenhalterungen 22 oder 23 fest verbundenen Rohre
der oberen Gleitführungen, wobei in Fig. 3 nur das Gleitführungsrohr 34 für die
vordere Abbildungslinie 20 sichtbar ist. Dieses Rohr 34 ist in eine Öffnung 41 der
in Fig. 6a gezeigten Linsenhalterung 22 für die vordere Abbildungslinie 20 eingespannt,
etwa dadurch, daß durch Materialwegnahme ein Querschlitz
42 bis
zur Öffnung 41 von der Außenwandung gebildet ist, der durch Einschrauben und entsprechend
festes Anziehen einer Schraube in eine Gewindebohrung 43 so weit zusammengedrückt
wird, daß auch die Öffnung 41 sich fest und unverrückbar um das durchgeführte Rohr
34 legt. Der Innendurchmesser des Rohres 34 ist so, daß ein leichte Gleiten auf
der Lager stange 27 möglich ist. Das Rohr 34 bildet daher die von vorn gesehen rechts
oben angeordnete Gleitführung für die vordere Linsenhalterung 22. Je nach der Länge
des Rohres 34 läßt sich die vordere Abbildungslinse 20 nach innen verschieben, bis
ein Rohrendbereich 44 innen an der Endwand 40 des Gehäusetubus 3 anschlägt.
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Dabei ist in der hinteren Linsenhalterung 23 im Bereich der Durchführung
der Lager stange 26 und des Rohres 34 eine entsprechend große Öffnung 45 vorgesehen,
die ein freies Durchschieben und Betätigen der vorderen Linsenhalterung 22 ohne
gegenseitige Störung ermöglicht. Alternativ ist es auch möglich, die hintere Linsenhalterung
23 (und entsprechend auch die anderen Linsenhalterungen) an den Stellen, an denen
die Durchführungen für die Lagerelemente der jeweils anderen Halterung vorgesehen
sind, durch Materialwegnahme in ihrer äußeren Umfangsform zu verändern.
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Es ist dann noch notwendig, die vordere Linsenhalterung 22 an einer
zur Lager stange 27 und der von ihr mit dem Rohr 34 gebildeten Gleitführung 46 gegenüberliegenden
Stelle zu führen und zu lagern, nämlich links unten mittels der Verstellspindel
24 und einer zugeordneten Gewindegleitführung 47. Diese Gewindegleitführung ist
im Grunde wie die Gleitführung 4E lediglich zur Lagerung ausgebildet und umfaßt
ebenfalls ein Rohr, welches die in Fig. 6a gezeigte Aufnahmeöffnung 48 der Linsenhalterung
22 in der gleichen Weise eingeführt und eingespannt ist,
wie in
die gegenüberliegende Öffnung 41. Das Rohr 36 verfügt jedoch über eine innere Gewindesteigung
bzw. wie in Fig. 4 gezeigt, über einen vorderen, mit' dem Rohr 36 verbundenen Ring
49, der über ein Innengewinde, zumindest aber über ein Element verfügt, welches
in die Gewindenut 50 der Verstellspindel 24 eingreift. Daher verschiebt sich dann
bei Drehung der Verstellspindel die gesamte vordere Linsenhalterung 22 innerhalb
des zur Verfügung stehenden Verschiebebereichs, der praktisch nur von der Länge
der die Gleitführung bildenden Rohre 34 und 36 abhängt, denn aufgrund der gegenüberliegenden
Durchtrittsöffnungen 51 und 45 der hinteren Linsenhalterung 23 (siehe Fig. 6b) ist
eine gegenseitige Störung der jeweiligen Linsenhalterungen und ihrer Lagerungen
bei der Einzelverschiebung jeder Abbildungslinie nicht gegeben, selbstverständlich
bis zu dem Moment, wo die eine Linse in ihrer Verstellbewegung an die andere anschlägt.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Rohrlänge gibt jedoch sinnvolle Bewegungsbegrenzungen
für die Linsen innerhalb des Beleuchtungsscheinwerfers vor.
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Ein wesentliches erfinderisches Merkmal liegt in dem Umstand, daß
beide Verstellspindeln 24 und 25, wie aus Fig. 4 am besten er sich lich, durch den
gesamten Beleuchtungsscheinwerfer einschließlich des hinteren Gehäuseteils 3 hindurchgeführt
und in geeigneter Weise an den Durchführungspunkten gelagert sind (eine Lagerung
ist jedoch im Grunde lediglich an der vorderen Abschlußwand des Gehäusetubus 2 .und
der hinteren Abschlußwand des hinteren Gehäuseteils 3 erforderlich). Der Darstellung
der Fig. 1 läßt sich am besten entnehmen, daß auf die durchgeführten Endbereiche
der Verstellspindeln hinten unten am hinteren Gehäuseteil 3 Bedienungselemente,
z. B. Bedienungsknöpfe 55 und 56 für rechte und linke Verstellspindel aufgesetzt
und
befestigt sind. Man gewinnt auf diese Weise eine Anordnung
der für die Verstellung maßgebenden Lager-, Führungs- oder Getriebeelemente, nämlich
beim Ausführungsbeispiel der Verstellspindeln 24 und 25 in einer Ebene und frei
einander zugänglich gegenüberliegend derart, daß sich jetzt die Möglichkeit eröffnet,
ergänzend zu der Einzelverstellung der beiden Abbildungslinsen auch noch deren gemeinsame
Verstellung vorzunehmen, und zwar wohlgemerkt ohne ihre sinnvollerweise vorher eingestellten
Relativpositionen zueinander noch zu verändern und vorzugsweise durch den Antrieb
nur eine der beiden Spindeln. Hier ist auch der wesentliche Fortschritt begründet,
der sich dadurch ergibt, daß einmal die Verstellung beider Abbildungslinsen getrennt
zueinander zur Vorgabe eines die gemeinsame Brennweite des Abbildungssystems bestimmenden
Abstands möglich ist, zum anderen aber auch die gemeinsame Verstellung beider, nunmehr
starr miteinander verkoppelter Abbildungslinsen, also unter Beibehaltung der einmal
eingestellten Brennweite, relativ zum abzubildenden Objekt.
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Die beiden Verstellspindeln 24 und 25 sind durch den hinteren Gehäuseteil
an einer solchen Stelle durchgeführt, wo eine Beeinflussung des Beleuchtungssystems
bzw. eine Beeinflussung durch das Beleuchtungssystem auf die Verstellmöglichkeiten
nicht gegeben ist, insbesondere ist, wie die Fig. 1 zeigt, die Zugänglichkeit des
Beleuchtungssystems durch die Klappen und entfernbaren Abdeckungen nach wie vor
gegeben, außerdem ist so eine störende, die Funktion beeinträchtigende Wärmeeinwirkung
des Beleuchtungssystems auf die Verstelleinrichtung vermieden.
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Bevor auf die Funktion der Relativverstellbarkeit der Abbildungslinsen
und ihre gegenseitige Verkopplung näher eingegangen wird, werden im
folgenden
zunächst noch einige strukturelle Einzelheiten kurz erläutert.
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Da die innere Abbildungslinse 21 aus lichtoptischen Gründen kleinere
Abmessungen aufweisen kann als die Linse vorne, ist sie in ihrer für die Verschiebung
maßgebenden Linsenhalterung 23 mittels einer Linsenfassung 60 gehalten, die ihrerseits
über Schrauben 61 an der beweglichen Linsenhalterung 23 befestigt ist. Für die innere
Linsenführung gilt sinngemäß bezüglich ihrer Verstellung, Lagerung und Führung das
gleiche, wie ausführlich für die äußere Abbildungslinse und ihre Lagerung schon
erläutert, lediglich mit der Ausnahme, daß sich die Lager stange (nicht dargestellt)
oben links mit entsprechender Gleitführung befindet, während die Verstellspindel
25 an der aus einem Rohr 35 und zugeordnetem Gewindering 62 bestehenden, einer Verstellung
dienenden Gleitführung 63 rechts unten angreift. Für die Durchführungen der Lagerlängselemente
der hinteren Abbildungslinse 21 sind in der vorderen Linsenhalterung 22 entsprechend
Fig. 6a einen größeren, berührungsfreien Durchmesser aufweisende Durchtrittsöffnungen
64 und 65 angeordnet. In der Fig. 6b sind die durch eine Einspannung die Gleitführungsrobre
aufnehmenden Spannöffnungen der hinteren Linsenhalterung 23 mit 66 und 67 bezeichnet.
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Damit die gemeinsame Verstellung beider Abbildungslinsen vorgenommen
werden kann, sind eine Vielzahl von mechanischen Verbindungselementen zwischen den
beiden Verstellspindeln bzw. ihren über die hintere Abschlußwand des Gehäuseteils
3 für das Beleuchtungssystem hinausgeführten Achsztummel möglich. Wohlgemerkt handelt
es sich hierbei um eine Art Blockier- bzw. Arretiereinrichtung, die jede Relativverdrehung
der beiden Spindeln und/oder jede Relativverschiebung aus einer einmal vorgegebenen
Relativposition der beiden Abbildungslinsen
zueinander verhindert,
nicht um eine solche Verkopplung, daß wie in der eingangs schon erwähnten DT-OS
25 50 500 angegeben, eine axial entgegengesetzte Verschiebebewegung der Abbildungslinsen
zueinander durch diese möglich wird. Vorzugsweise können die Spindeln gleiche Steigung
aufweisen.
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Ein erstes einfaches Ausführungsbeispiel einer Arretiereinrichtung
läßt sich der Darstellung der Fig. 1 entnehmen und ist dort mit dem Bezugszeichen
70 bezeichnet. Auf die beiden Achsstummel sind, sinnvollerweise zwischen den auf
diese drehfest aufgesetzten Bedienungsknöpfen 55 und 56 und der Gehäuseabschlußwand,
Zahnräder 71 und 72 aufgesetzt, die über eine endlose Kette 73 starr miteinander
gekoppelt sind. Es versteht sich, daß anstelle der Kette auch andere über tragungsglieder,
beispielsweise Zahnräder o. dgl. verwendet werden können. Eines der mit den Achsstummeln
verbundenen Zahnräder 71 und 72 sitzt drehfest auf einer Verstellspindel bzw. deren
Achsstummel auf, kann also beispielsweise versplintet sein, während das andere Zahnrad
72 je nach Wunsch frei drehbar bzw. drehfest arretierbar auf dem anderen Achsstummel
angeordnet ist. Eine solche Arretierung läßt sich durch eine Vielzahl von Maßnahmen
am einfachsten mittels einer Stellschraube 74 erzielen, die durch eine Gewindeöffnung
in einem Ansatzflansch des Zahnrads 72 einschraubbar ist, bis sie den Achsstummel
der Verstellspindel 24 berührt und formschlüssig für eine Drehmitnahme auch des
Zahnrads 72 sorgt. Hierdurch lassen sich die beiden Verstellspindeln 24 und 25 drehfest
miteinander arretieren unter Beibehaltung der sich aus der speziellen Verschiebelagerung
ergebenden Möglichkeit einer gemeinsamen Verschiebung beider Abbildungslinsen relativ
zur Abbildungsebene, die in Fig. 4 und
7 allgemein mit 5 bezeichnet
ist. Aus der Darstellung der Fig. 7 läßt sich der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise
eines solchen Lager- und Ver stell systems für die Abbildungslinsen 20 und 21 zunächst
in der bisher besprochenen einfachen Form entnehmen. Der Abstand e zwischen hinterer
Abbildungslinse 21 und vorderer Abbildungslinse 22 legt eindeutig die Brennweite
des aus diesen beiden Linsen 21 und 22 bestehenden Objektivs fest, wobei bei vorgegebener
Irisblendenöffnung jedem Wert von e eindeutig ein bestimmter und für den vorgesehenen
Zweck relevanter Ausstrahlungswinkel des Lichtkegels zugeordnet ist.
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Nun läßt sich die Einstellung des Abstandes e durch Betätigung der
beiden, zunächst voneinander unabhängigen Verstellspindeln 24, 25 durch Drehen an
den einer Bedienungsperson bequem zugänglichen Verstellknöpfen 55 und 56 bewerkstelligen.
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Anschließend werden die beiden Spindeln durch einen geeigneten Kopplungsmechanismus
oder eine Arretiereinrichtung so in ihrer gegenseitigen Relativverdrehung blockiert,
daß bei Verdrehung z. B. nur einer der Spindeln, beim Ausführungsbeispiel der Fig.
1 etwa durch Bewirken einer Drehbewegung entweder am Einstellknopf 56 oder 55 beide
Linsen mit gleicher Geschwindigkeit gleichsinnig relativ zur Irisblende 5 bewegt
werden, wobei wie ersichtlich, der Wert e und somit die Brennweite und der Ausstrahlungswinkel
konstant bleiben. Diese Arretierung oder Blockierung der Relativverdrehungsmöglichkeiten
beider Verstellspindeln erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit Hilfe
der Zahnräder 71 und 72 und der Verbindungskette 73.
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Durch die gemeinsame identische Verschiebung beider Linsen erzielt
man eine Scharfeinstellung der Ränder des Lichtkegels, die ein Bild
der
Öffnungsbegrenzung durch die reelle Irisblende darstellen. Bei dieser Verschiebebewegung
wirken die beiden Abbildungslinsen 20 und 21 als ein einheitliches Objektiv, welches
längs der optischen Achse relativ zur Iri sblende verschoben wird.
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Da jede Drehwinkelposition von Verstellspindeln 24, 25 und mit diesen
verbundenen Einstellknöpfen 55, 56 eine ganz bestimmte Relativposition der zugeordneten
Abbildungslinse und nur diese angibt, ist es möglich, die jeweilige Position der
einzelnen Linsen durch eine der jeweiligen Spindel eindeutig zugeordnete Anzeige
zu markieren, wobei gegebenenfalls dem Umstand Rechnung zu tragen ist, daß die Spindeln
für den vollen Verstellhub mehrere Umdrehungen machen. Den Spindeln können daher
Skalen 80 und 81 zugeordnet sein, deren Markierungen sinnvollerweise sofort in Einheiten
des Öffnungswinkels oder Ausstrahlungswinkels kalibriert sind. Da im Normalfall
eine größere Anzahl von Spindelumdrehungen für eine Verschiebung jeder Abbildungslinse
von Anschlag zu Anschlag erforderlich ist, ist entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel
jedem Skalentrieb ein Untersetzungsgetriebe so zugeordnet, daß die Skala maximal
mit Bezug auf eine 0 feste Markierung einen Drehwinkel von 360 , also eine Umdrehung
zurücklegt, so daß eine eindeutige Anzeige der Position jeder Abbildungslinse über
ihren gesamten Verschiebeweg bei Betätigung der Einstellknöpfe 5(; und 55 gewonnen
werden kann. Es versteht sich, daß die Skalen auch stationar angeordnet und die
Markierung der durch eine Untersetzung bestimmten Drehbewegung unterworfen sind.
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Zur Erzielung eines gewünschten Öffnungswinkels (entsprechend einer
bestimmten Brennweite e des Objektivs) wird dann eine Einstellung dahingehend vorgenommen,
daß beide Spindeln so gedreht werden, daß
die jeder Spindel zugeordnete
Skala den Wert für den gewünschten Öffnungswinkel anzeigt,. dann stehen die beiden
Abbildungslinsen in einer solchen Beziehung zueinander, daß dieser Öffnungswinkel
durch den Abstand e gegeben ist. Der Blockiermechanismus verbindet dann die beiden
Spindeln in ihrer Drehbewegung so miteinander, daß sich das in dieser Weise gebildete
Objektiv scharf einstellen läßt. Da hierbei wieder eine Verdrehung der Skalen, nunmehr
gemeinsam, erforderlich ist, zeigen die beiden den Spindeln zugeordneten Skalen
nicht mehr den gewünschten und vorher durch separate Einstellung eingestellten Öffnungswinkel.
Es ist daher möglich, eine gesonderte Verstelleinrichtung vorzusehen, die an beliebiger
Stelle, beispielsweise zwischen den beiden Skalen wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet
ist und die über einer in Einheiten des Öffnungswinkels kalibrierten Skala eine
verschiebbare Fensteröffnung 82 zeigt, so daß nach Einstellen beider Skalen 80 und
81 der gewünschte Öffnungswinkel an der gesonderten Verstelleinrichtung manuell
eingestellt und in dieser Einstellung bei der nachfolgenden Scharfeinstellung erhalten
bleibt.
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Somit weiß nach der Scharfeinstellung, also Verdrehung der Skalen,
die Bedienungsperson, welcher Öffnungswinkel vorher von ihr eingestellt worden ist.
Sinnvoll wäre hier eine gegenläufige Skalierung, so daß sich umgekehrt der Öffnungswinkel
auch so kontrollieren läßt, daß die blockierten bzw. gekoppelten Linsen solange
relativ zur Bildvorlage verstellt werden, bis auf den Skalen 80 und 81 die gleiche
Anzeige wieder erscheint.
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Hier bieten sich alternative Lösungen insofern an, als bei der gegebenen
Anordnung und Positionierung der Verstellspindeln und ihrer gegenseitigen, frei
zugänglichen Lage auch ein gemeinsamer Einstellmechanismus
für
die Brennweite vorgesehen sein kann, mit einem einzigen Handrad, welches über entsprechend
abgestimmte Getriebeelemente, beispielsweise zwischengeschaltete Zahnräder die Relativbewegung
der Linsen aufeinander zu und voneinander weg im Sinne einer variablen Brennweiteneinstellung
vornimmt. Man benötigt dann in diesem Fall lediglich eine einzige Skala zur Brennweitenbestimmung.
Ein solches Getriebe läßt sich durch entsprechende Maßnahmen dann so umschalten,
daß bei Beibehaltung der relativen Winkelposition der beiden Verstellspindeln zueinander
beide gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit relativ zur Irisblende bewegt
werden, unter Umständen wieder vom gleichen Handrad. Durch diese letztere Verstellung
erzielt man dann die Scharfeinstellung des Objektivs aus den Linsen 21 und 22 zur
Abbildungsebene. Ein solchcs Getriebe läßt sich etwa durch Umschaltung zur teilweisen
Drehrichtung srever s erung herstellen, indem in der einen Position eine axiale
Relativverschiebung beider Verstellspindeln durch entgegen>Jesetzte Drehbewegungen
und in der anderen Getriebeposition eine gleichsinnige Drehbewegung mit gleicher
Winkelgeschwindigkeit der Verstellspindeln erzielt wird.
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Schließlich ist es möglich, ergänzend auch noch das in der Zeichnung
nicht dargestellte Beleuchtungssystem, welches bevorzugt ohnehin einheitlich auf
einer Gleitschienenlagerung angeordnet ist, relativ zu dem Objektiv innerhalb geringfügiger
Abstände zu bewegen, sofern dies .wünschenswert ist.