專利名稱：探照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探照燈，特別是用于至少部分地照亮舞臺(tái)，其中，所述探照燈包括 用于接收光源的殼體和菲涅爾-級(jí)透鏡，當(dāng)所述光源被接收在所述殼體中時(shí)，從所述光源 射出的光可穿過(guò)所述菲涅爾-級(jí)透鏡離開(kāi)所述殼體。
背景技術(shù)：
目前，這種探照燈例如用于照亮舞臺(tái)。足夠強(qiáng)的光源(其例如可以是氣體放電類 燈)或鹵素?zé)粼O(shè)置在一個(gè)為其設(shè)置的殼體中。也可以考慮使用LED。所述殼體至少除了通 過(guò)透鏡遮蓋的開(kāi)口之外都是不透光的并且必要時(shí)在內(nèi)部配備有反射器。目的是，將從光源 發(fā)出的光盡可能多地轉(zhuǎn)向到待照明區(qū)域上。為此使用透鏡，所述透鏡使得從光源發(fā)出的光 集束。在此長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)公知的是，在此使用菲涅爾式級(jí)透鏡。這種類型的透鏡在大型并且 特別是厚的透鏡的情況下是特別有利的，所述透鏡最終具有與其尺寸相比小的焦距。小的 焦距對(duì)于在探照燈中使用是有意義的，由此可將探照燈的結(jié)構(gòu)尺寸保持盡可能小。光源必 須設(shè)置在所使用的透鏡的焦點(diǎn)附近，從而使得短的焦距導(dǎo)致短結(jié)構(gòu)的探照燈。
但是這導(dǎo)致透鏡厚度的提高。為了在此節(jié)省重量和材料，代替常規(guī)透鏡地使用菲 涅爾-級(jí)透鏡。在這種透鏡的情況下，將玻璃體劃分為一些環(huán)形區(qū)域，在所述區(qū)域中，厚度 個(gè)別地降低，從而使得菲涅爾-級(jí)透鏡具有多個(gè)環(huán)形的級(jí)。但是該透鏡保持其焦距并且從 而保持其主要的光學(xué)特性。然而由于級(jí)結(jié)構(gòu)，成像質(zhì)量與由全材料構(gòu)成的透鏡相比通常變 差。
菲涅爾-級(jí)透鏡原則上可在兩側(cè)或者僅僅在一側(cè)具有級(jí)。在目前通常的應(yīng)用中， 優(yōu)選采用單側(cè)分級(jí)的菲涅爾-級(jí)透鏡，因?yàn)槠淇梢匀菀字圃觳⑶乙簿哂泄鈱W(xué)優(yōu)點(diǎn)。在此，特 別是該透鏡的背離光源的側(cè)設(shè)有級(jí)，而內(nèi)側(cè)、也就是面向設(shè)置在殼體內(nèi)部的光源的側(cè)平滑 地構(gòu)成。如果在透鏡的面向光源的側(cè)上設(shè)置級(jí)，則這導(dǎo)致透鏡效率的降低。
利用這種探照燈應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定形狀如圓形的光斑，該光斑具有均勻的亮度分布。為 此，所述透鏡的面向光源的側(cè)通常被拉毛，這通常也稱為點(diǎn)刻。這例如在透鏡的壓制過(guò)程中 就實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)首先被平滑地壓制的表面的事后噴砂進(jìn)行。
在不具有這種點(diǎn)刻部的情況下，光源的燈具例如鹵素?zé)舻臒艚z可在成像平面中清 晰地成像，如果所述燈絲以一個(gè)距離位于透鏡前面，所述距離稍大于透鏡的焦距的話。這會(huì) 導(dǎo)致，代替期望的用于照亮舞臺(tái)區(qū)域的圓形光斑地在觀察平面中得到燈具的發(fā)光部輪廓的 或多或少清晰的成像。
為了避免這一點(diǎn)，使在探照燈中使用的菲涅爾-級(jí)透鏡在平滑側(cè)上這樣地拉毛 (或粗糙化)，使得不再能實(shí)現(xiàn)精確的聚焦并且從而不再能實(shí)現(xiàn)清晰的成像。在所謂的異型 探照燈的情況下，在探照燈中首先產(chǎn)生中間圖像，所述中間圖像在那里借助于通常圓形的 中間光圈、特別是可調(diào)節(jié)的可變光圈在其旁側(cè)伸展尺寸上進(jìn)行限制并且然后作為具有極清 晰邊緣的圓形光斑在舞臺(tái)區(qū)域中在成像平面中投影。
但是點(diǎn)刻部的缺點(diǎn)是，為此需要附加的、事后噴砂過(guò)程形式的工作步驟或者相關(guān)的沖模部分在壓制透鏡時(shí)具有相應(yīng)點(diǎn)刻的表面輪廓。在此，表面粗糙度也不能太強(qiáng)地構(gòu)成， 因?yàn)槠鋬H僅允許輕微地偏轉(zhuǎn)光束。否則，拉毛表面上的光發(fā)散在其作用方面這樣強(qiáng)，使得透 鏡總體上失去其效率。該效率損耗特別強(qiáng)，因?yàn)辄c(diǎn)刻部位于透鏡的首先透亮的側(cè)上，也就是 向著光源的側(cè)上。在通過(guò)了所述被拉毛的表面之后，所述光這樣強(qiáng)地發(fā)散，使得其一少部分 不再能在菲涅爾-級(jí)透鏡的另一側(cè)排出并且到達(dá)所述級(jí)。取而代之的是，所述光陷入到陡 峭的側(cè)壁中或者處于級(jí)表面與側(cè)壁面之間的強(qiáng)烈倒圓的過(guò)渡區(qū)域中。所述光不受控制地在 最不同的方向上離開(kāi)并且不再對(duì)于舞臺(tái)上的期望光區(qū)域做出貢獻(xiàn)。點(diǎn)刻部越強(qiáng)，則該效應(yīng) 就越強(qiáng)。發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，建議一種探照燈，其中，利用簡(jiǎn)單的器件就使得待照明區(qū) 域上的光斑具有盡可能均勻的亮度，并且此外提高光效率。
本發(fā)明通過(guò)一種所述類型的探照燈解決所提出的任務(wù)，所述探照燈的特征是，菲 涅爾-級(jí)透鏡在至少一個(gè)側(cè)上具有至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)。
也就是說(shuō)，代替使用通常的具有多個(gè)同心設(shè)置的級(jí)的菲涅爾-級(jí)透鏡地，根據(jù)本 發(fā)明，使用這樣一種菲涅爾-級(jí)透鏡，其具有至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)。通過(guò)這種方式可出 人意料地至少部分地降低所需的、平坦的未分級(jí)側(cè)上的點(diǎn)刻部(或斑點(diǎn))。在特別的實(shí)施方 式中甚至可完全放棄所述點(diǎn)刻部。由此可簡(jiǎn)單地制造透鏡，由此除了時(shí)間耗費(fèi)之外還降低 了透鏡的制造成本并且從而降低了探照燈的制造成本。此外，取消或至少降低了由透鏡的 向著光源的側(cè)上的點(diǎn)刻部引起的效率影響，從而使得更多從光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)到待照亮區(qū) 域例如舞臺(tái)上。
由現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間一來(lái)已經(jīng)公開(kāi)了螺旋形的菲涅爾-級(jí)透鏡。例如在 US2,315, 721中建議了這種螺旋形的級(jí)透鏡。其與電影行業(yè)中通常的所謂的幕后放映過(guò)程 結(jié)合使用。在此，將景色場(chǎng)景的圖像從后面投射到半透明的強(qiáng)烈散光的屏幕上。將在其前 面活動(dòng)的演員與背景圖像一起拍攝，從而給人留系如下印象，即，演員在所述場(chǎng)景自身中活 動(dòng)。為此不僅使用具有同心環(huán)的級(jí)透鏡而且使用螺旋形的結(jié)構(gòu)。但是需指出的是，具有多 個(gè)同心級(jí)的菲涅爾-級(jí)透鏡具有更好的特性并且僅僅一個(gè)狹窄地纏繞的螺旋形非常地靠 近由多個(gè)同心環(huán)構(gòu)成的期望布置。
此外，在所謂的太陽(yáng)能集中器中使用螺旋形的菲涅爾-級(jí)透鏡，就像它們例如在 光電應(yīng)用中使用的那樣。但是，與在這里在探照燈中使用不同的是，在太陽(yáng)能集中器中使用 盡可能高的收集能力，因?yàn)榉颇鶢?級(jí)透鏡是在光電裝置中使用以便將盡可能多的太陽(yáng)光 聚焦到盡可能小的面上。因此在該使用中光的亮度在軌道面上的盡可能均勻的分布是不期 望的并且也是有妨礙的。
出人意料地，具有螺旋形構(gòu)成的級(jí)的菲涅爾-級(jí)透鏡的光學(xué)特性也有利地在本發(fā) 明的探照燈中使用。通過(guò)使用所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)，使得光斑上的光強(qiáng)度均勻化 且最小光強(qiáng)度與最大光強(qiáng)度之間的對(duì)比度降低。
有利的是，所述透鏡在至少一個(gè)側(cè)上具有多個(gè)、特別是三個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)。它們 可具有一個(gè)共同的交點(diǎn)。在一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)型中，該交點(diǎn)處于透鏡的至少一個(gè)側(cè)的中間。在 這種情況下有利的是，所述多個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)以相同的角間距彼此離開(kāi)。如果透鏡具有例如三個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)，則它們中的每?jī)蓚€(gè)之間在共同的交點(diǎn)處具有120°的角度。當(dāng) 然，也可考慮具有更多或更少螺旋形構(gòu)成的級(jí)的其他構(gòu)型。相應(yīng)兩個(gè)相鄰級(jí)之間的角度也 不必一樣大。
在按照本發(fā)明的探照燈的另一構(gòu)型中，在所述透鏡的所述至少一個(gè)側(cè)的中部區(qū)域 中不設(shè)置級(jí)。在這個(gè)后面稱為中央透鏡的區(qū)域中，透鏡不僅在向著光源的側(cè)上而且在背離 光源的側(cè)上都平滑地構(gòu)成。多個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)可從所述中間區(qū)域出發(fā)，其徑向最內(nèi)部的 點(diǎn)在所述中部區(qū)域的圓周上等間距地分布。在此也可導(dǎo)致被照亮光斑中的光強(qiáng)度盡可能均 勻地分布。
已被證實(shí)特別有利的是，所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)延伸很多圈。在此，各個(gè)圈 之間的徑向距離是恒定的。對(duì)此替代地也可以的是，所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)也在一 個(gè)螺旋線中延伸，所述螺旋線徑向朝外變寬或變窄。這取決于所述光斑或探照燈的期望的 特性。
優(yōu)選所述透鏡包括一外輪廓，該外輪廓具有一形狀，該形狀跟隨所述至少一個(gè)螺 旋形構(gòu)成的級(jí)的盤圈。這種形狀例如可以是橢圓形或多邊緣，但是當(dāng)然也可以是圓形。例 如可考慮的是，在探照燈中使用橢圓形構(gòu)成的透鏡，其具有超過(guò)至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)， 其中，螺旋線同樣橢圓形地構(gòu)成。在這種情況下例如可以的是，所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)的兩個(gè) 彼此跟隨的圈之間的距離在橢圓的短半軸的方向上構(gòu)造得比沿著所述橢圓的長(zhǎng)半軸小。
為了進(jìn)一步改善通過(guò)探照燈引起的光斑的均勻化，有利的是，在菲涅爾-級(jí)透鏡 的不具有級(jí)并且特別是不具有螺旋形構(gòu)成的級(jí)的側(cè)上具有打毛部或點(diǎn)刻部。


下面借助于附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中
圖1是具有現(xiàn)有技術(shù)的探照燈的模擬亮度分布；
圖2是圖1中的亮度分布的橫截面圖3是用于本發(fā)明的第一實(shí)施例的探照燈的透鏡；
圖4是圖2中的用于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的探照燈的視圖5是用于本發(fā)明的第二實(shí)施例的探照燈的透鏡的示意性俯視圖6是圖2和4中的用于具有圖5中的透鏡的探照燈的視圖7是用于本發(fā)明的另一實(shí)施例的探照燈的透鏡的示意性俯視圖8是圖2、4和6中的用于具有圖7中的透鏡的探照燈的視圖9是用于本發(fā)明的另一實(shí)施例的探照燈的透鏡的示意性俯視圖10是本發(fā)明的另一實(shí)施例的探照燈的示意性剖視圖。
具體實(shí)施方式
在下面模擬用于所述類型的探照燈的不同透鏡形狀。在此，對(duì)于不同的透鏡形狀給出亮度分布或亮度分布的剖面圖。
為了計(jì)算各個(gè)透鏡的總成像特性考慮特定類型的具有1000瓦功率的鹵素?zé)糇鳛闊艟?，其例如常常用在用于舞臺(tái)領(lǐng)域的探照燈中。這種鹵素?zé)艟哂邪藗€(gè)緊密地并排設(shè)置的 燈絲，所述燈絲具有O. 8mm的直徑和18mm的長(zhǎng)度并且彼此間具有2mm的距離。通過(guò)這種方式得到約15mmX 18mm伸展尺寸的發(fā)光面。但是該面的亮度不均勻，而是在光學(xué)成像的情況 下能明顯識(shí)別出各個(gè)燈絲。
在下面的實(shí)例中，所述扁平的燈具距離相應(yīng)觀察的菲涅爾-級(jí)透鏡以一個(gè)距離設(shè) 置，該距離稍大于所述菲涅爾-級(jí)透鏡的焦距。被觀察的透鏡具有商業(yè)上常見(jiàn)的175mm直 徑。焦距為85mm。在模擬中總是距離所述透鏡的主平面以一個(gè)85. 73mm的距離觀察所述被 觀察的燈具。也就是說(shuō)該燈具比其焦點(diǎn)距離所述透鏡遠(yuǎn)O. 73mm。所述鹵素?zé)粼诖?如否則 在級(jí)透鏡探照燈中通常的那樣)定位在所述級(jí)透鏡的幾乎光滑的側(cè)上。
通過(guò)這種措施，在菲涅爾-級(jí)透鏡的分級(jí)的側(cè)上以IOm的距離得到一個(gè)光學(xué)成像。 為了評(píng)價(jià)該光學(xué)成像，在計(jì)算中在給出的IOm距離中假設(shè)2400mmX 2400mm的檢波器參量， 以便能夠完全觀察所述燈具的得出的成像。假定的光通量為25000流明。
如已經(jīng)說(shuō)明的那樣，在所有后面的模擬中，所述透鏡的向著光源的側(cè)無(wú)粗糙度或 點(diǎn)刻部地構(gòu)成。
圖1示出按照現(xiàn)有技術(shù)的探照燈的模擬亮度分布。這種探照燈包括殼體以及菲涅 爾-級(jí)透鏡，所述菲涅爾-級(jí)透鏡具有多個(gè)同心的級(jí)環(huán)。在此，假定所述透鏡的面向光源的 側(cè)是光滑的并且特別是不具有點(diǎn)刻部。
圖1示出，利用傳統(tǒng)的具有多個(gè)同心布置的級(jí)的菲涅爾-級(jí)透鏡可非常好地看到 很亮地發(fā)光的螺旋燈絲的結(jié)構(gòu)。在此以照明度([lx])表示檢波器面的每個(gè)部位上的亮度， 其中，圖1中的成像越暗，則照度就越亮。可以看出，檢波器面中部的對(duì)比度特別高，因?yàn)檫@ 里幾乎黑色和幾乎白色區(qū)域清晰地隔開(kāi)地并排存在。
這種結(jié)果并不令人驚訝，因?yàn)樵谠撉闆r下計(jì)算出理論上完美的成像，其是通過(guò)具 有多個(gè)同心的級(jí)環(huán)的理想化的級(jí)透鏡引起的。
從圖1的視圖中看出，菲涅爾-級(jí)透鏡的光滑的未分級(jí)的側(cè)的粗糙化是多么重要。 如果沒(méi)有這些粗糙部或點(diǎn)刻部則這種透鏡不適于照明舞臺(tái)活動(dòng)。
在圖1中示出一個(gè)豎直地虛線示出的線。圖2中示出沿著該線剖割圖1中的亮度 輪廓的剖面圖。在中間區(qū)域中可看到非常高的對(duì)比度。
所述對(duì)比度在本例中由照明度的最大值和檢波器面的照明度的最小值計(jì)算出。其 通過(guò)下式得出
對(duì)比度=(最大值-最小值)/ (最大值+最小值)
因?yàn)槿鐖D2中可以看出的那樣，最小值降低到零，因此在圖1和2中所示的實(shí)施例 中，對(duì)比度為I。
圖3示出用于按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的探照燈的菲涅爾-級(jí)透鏡2的俯視 圖。其具有螺旋形構(gòu)成的級(jí)4，所述級(jí)在透鏡面的中點(diǎn)中開(kāi)始并且以多個(gè)盤圈向外延伸。在 此，螺旋形構(gòu)成的線(其表示所述級(jí)4)表示所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的可從上面看見(jiàn)的棱邊 區(qū)域。所述棱邊區(qū)域如在幾個(gè)盤圈之后可看見(jiàn)的那樣變寬。其原因在于，在所示的俯視圖中 也可以明顯看到處于各個(gè)級(jí)區(qū)域之間的側(cè)壁區(qū)域。所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4向外繞得越遠(yuǎn)， 則所述級(jí)相對(duì)于這里所示的俯視圖的觀察者就越傾斜。從第六盤圈中的分隔點(diǎn)6開(kāi)始，在 圖3中不僅示出所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的起光學(xué)作用的部分8，而且也示出不起光學(xué)作用的 部分10?？梢钥闯?，所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的不起光學(xué)作用的部分10徑向朝外變厚。但是 這不意味著透鏡的外部區(qū)域光學(xué)作用較小，而是必須考慮在有意地應(yīng)用所示的菲涅爾-級(jí)透鏡2時(shí)燈具處于所述菲涅爾-級(jí)透鏡2的幾乎光滑的未分級(jí)的側(cè)上，也就是處于圖3中 背離觀察者的側(cè)上。來(lái)自焦斑附近的位置的光不從該側(cè)碰到所述側(cè)壁上，因?yàn)榧?jí)形狀和所 述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的與其強(qiáng)制相關(guān)的側(cè)壁形狀恰好被這樣計(jì)算，使得所述側(cè)壁在理想狀 況下對(duì)于所述光是不可見(jiàn)的。
圖4示出具有探照燈的照明面的模擬照明的剖視圖，所述探照燈包含按照?qǐng)D3的 菲涅爾-級(jí)透鏡2，與圖2相比可明顯看出，該曲線變化均勻得多，因?yàn)椴粌H非常高的峰值而 且顯著的擾動(dòng)都在照明度中不再出現(xiàn)。在這種情況下，按照上述公式算出的對(duì)比度為O. 42 并且因此比傳統(tǒng)級(jí)透鏡的一半還要小。
為了利用具有按照?qǐng)D3的菲涅爾-級(jí)透鏡2的探照燈實(shí)現(xiàn)照明面上的完全均勻的 光分布，必須將所述透鏡的設(shè)置用于在面向光源的側(cè)上散射的點(diǎn)刻部比具有多個(gè)同心設(shè)置 的級(jí)的傳統(tǒng)菲涅爾-級(jí)透鏡2弱得多。因此，平坦側(cè)上的點(diǎn)刻部比傳統(tǒng)級(jí)透鏡弱得多，由此 自然也可以降低由所述點(diǎn)刻部導(dǎo)致的損失并且從而提高透鏡的效率。由此，實(shí)現(xiàn)了一種探 照燈，其包含按照?qǐng)D3的菲涅爾-級(jí)透鏡2、更高的光效率并且從而具有比傳統(tǒng)菲涅爾-級(jí) 透鏡2的探照燈高的亮度。此外，不需要附加的和費(fèi)事的工作步驟以在菲涅爾-級(jí)透鏡2 的背面上(其向著光源)產(chǎn)生費(fèi)事的點(diǎn)刻部。
圖5示出用于按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的探照燈的菲涅爾-級(jí)透鏡2的俯視圖。 在圖5中示出的菲涅爾-級(jí)透鏡2具有兩個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4，這些級(jí)在透鏡面的中央相遇 并且從那里起以多個(gè)盤圈向外延伸。在此，在外部區(qū)域中，不起光學(xué)作用的部分10與起光 學(xué)作用的部分8相比也總是更寬，這歸因于已經(jīng)提及的原因。
在圖6中又示出一個(gè)模擬照明圖案的剖視圖，其中，模擬具有按照?qǐng)D5的菲涅 爾-級(jí)透鏡2的探照燈。與圖3相比可看出，各個(gè)峰的波動(dòng)高度稍稍降低。對(duì)比度按照所 述的公式為O. 38。與圖4中的O. 42的對(duì)比度相比，這僅僅得到很微小的區(qū)別。圖6中整個(gè) 曲線變化和圖4中示出的曲線也相對(duì)類似，即使在檢波器面的兩個(gè)邊緣區(qū)域中，在例如約 +/-900_處，照明度比具有按照?qǐng)D3的菲涅爾-級(jí)透鏡2的探照燈高得多。
圖7示出用于按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的探照燈的菲涅爾-級(jí)透鏡2的俯視圖。 其與圖3和5中的視圖的區(qū)別在于，在圖7中示出的菲涅爾-級(jí)透鏡2具有三個(gè)螺旋形構(gòu) 成的級(jí)4，這些級(jí)在透鏡面的中點(diǎn)中相遇。
圖8示出由此得出的照明度的剖視圖。各個(gè)峰的波動(dòng)高度與圖4和6中的示出相 比顯著降低。對(duì)比度的計(jì)算得到O. 25的值，該值因此比上述兩個(gè)對(duì)比度值低得多。因此， 為了使得具有按照?qǐng)D7的菲涅爾-級(jí)透鏡2的探照燈的照明面的照明效果完全均勻化，如 果可行的話，在菲涅爾-級(jí)透鏡2的面向光源的側(cè)上僅需要一個(gè)非常微小的點(diǎn)刻部。由此 實(shí)現(xiàn)的是，僅僅非常少量的光束落到所述三個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的光學(xué)地不起作用的側(cè)壁 區(qū)域上，從而也顯著降低損失的光份額。因此，這種如圖7中所示的三重螺旋透鏡具有比圖 3和5中的單或雙螺旋透鏡高的效率。但是這會(huì)稍稍導(dǎo)致輪廓清晰度的成本，因?yàn)檎彰鞫鹊?分布在每個(gè)附加的螺旋線的情況下稍稍擴(kuò)寬。
但是，通過(guò)在傳統(tǒng)菲涅爾-級(jí)透鏡2中同心延伸的級(jí)同樣實(shí)現(xiàn)效率的降低和被照 明區(qū)域通過(guò)面向光源的側(cè)上的所需的點(diǎn)刻部和拉毛部顯著擴(kuò)寬。
因而可發(fā)現(xiàn)，具有至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的菲涅爾-級(jí)透鏡2具有的優(yōu)點(diǎn)是， 其總體上在期望的舞臺(tái)區(qū)域中可帶來(lái)比具有傳統(tǒng)的由多個(gè)單個(gè)的級(jí)構(gòu)成的菲涅爾-級(jí)透鏡2的探照燈多的亮度。但是該優(yōu)點(diǎn)不局限于所述的具體實(shí)施例。例如也可考慮的是，所述 至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4并非在透鏡的中部開(kāi)始。在多個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的情況下， 這些級(jí)也不必在一個(gè)共同的點(diǎn)中開(kāi)始。例如也可以的是，在菲涅爾-級(jí)透鏡2的中部設(shè)置 一個(gè)小的中央透鏡12，就像在傳統(tǒng)的級(jí)透鏡的情況下通常的那樣。從所述中央透鏡12 (在 其中不具有級(jí))出發(fā)，所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4在所述中央透鏡的邊緣處開(kāi)始。
圖9示出按照該實(shí)施方式的菲涅爾-級(jí)透鏡2的俯視圖。其在中部區(qū)域中具有中 央透鏡12，所述螺旋形構(gòu)成的級(jí)4從所述中央透鏡開(kāi)始。所述中央透鏡12本身不具有級(jí)。 只要中央透鏡12的面積比菲涅爾-級(jí)透鏡2的總面積小，則其對(duì)于光學(xué)成像特性幾乎無(wú)影 響。
當(dāng)然，所述在中間具有中央透鏡12的菲涅爾-級(jí)透鏡2也可以具有比僅僅一個(gè)螺 旋形構(gòu)成的級(jí)4多的級(jí)。其也不必非得連續(xù)地向外螺旋。而是也可以的是，所述螺旋形構(gòu) 成的級(jí)4的一個(gè)或多個(gè)級(jí)在其路徑上朝外分開(kāi)，從而使得由一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4在特定 的部位處在一定的過(guò)渡區(qū)域的過(guò)程中變成至少兩個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4。
在所示的實(shí)施方式中可明顯看出，所述環(huán)繞的、至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4與菲 涅爾-級(jí)透鏡2的中點(diǎn)的距離在每次環(huán)繞的情況下均勻地朝外增加。但是也可以并且必要 時(shí)也有利的是，兩個(gè)彼此并排的、螺旋形構(gòu)成的級(jí)4之間的距離朝外在每次螺旋的情況下 稍稍降低，從而使得所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的級(jí)寬度從內(nèi)朝外在徑向方向上連續(xù) 降低。當(dāng)應(yīng)使用特別大的菲涅爾-級(jí)透鏡2 (其相對(duì)于其直徑具有相對(duì)小的焦距)時(shí)這是 有利的。在該情況下，級(jí)表面的傾角向外強(qiáng)烈增加，由此使得處于兩個(gè)相鄰級(jí)表面之間的側(cè) 壁區(qū)域在從一個(gè)盤圈向下一個(gè)盤圈的間距相等的情況下必須變深。
此外，透鏡的幾何結(jié)構(gòu)也不必像在附圖中示出的那樣為圓形。菲涅爾-級(jí)透鏡2 的外輪廓也可以橢圓形或多邊形地延伸。還可考慮的是，使用的燈具不同于這里所模擬的 燈具。
圖10示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的探照燈14的示意圖。該探照燈包括殼體16， 在所述殼體的一側(cè)上(在圖10中的左邊)設(shè)置菲涅爾-級(jí)透鏡2。在所述殼體16的內(nèi)部具 有光源18，所述光源設(shè)置在基座20上，所述光源通過(guò)所述基座與所述殼體16連接。所述光 源在一個(gè)示意性示出的光錐22中發(fā)光，所述光錐碰在具有螺旋形構(gòu)成的級(jí)4的菲涅爾-級(jí)透鏡2上。
附圖標(biāo)記表
2菲涅爾-級(jí)透鏡
4螺旋形構(gòu)成的級(jí)
6分隔點(diǎn)
8起光學(xué)作用的部分
10不起光學(xué)作用的部分
12中央透鏡
14探照燈
16殼體
18光源
20基座
22 光錐
權(quán)利要求
1.一種探照燈(14)，特別是用于至少部分地照亮舞臺(tái)，其中，所述探照燈(14)包括 用于接收光源(18)的殼體(16)，和 菲涅爾-級(jí)透鏡(2)， 當(dāng)所述光源(18)被接收在所述殼體(16)中時(shí)，從所述光源(18)射出的光能夠穿過(guò)所述菲涅爾-級(jí)透鏡離開(kāi)所述殼體(16)， 其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)在至少一個(gè)側(cè)上具有至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的探照燈(14)，其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)在至少一個(gè)側(cè)上具有多個(gè)、特別是三個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的探照燈(14)，其特征在于，所述多個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)具有一個(gè)公共的交點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的探照燈(14)，其特征在于，在所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)的至少一個(gè)側(cè)的中間區(qū)域中不設(shè)置級(jí)(4 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的探照燈(14)，其特征在于，多個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)從所述中間區(qū)域出發(fā)，所述級(jí)的徑向最內(nèi)部的點(diǎn)在所述中間區(qū)域的圓周上等距地分布。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的探照燈(14)，其特征在于，所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)在多個(gè)盤圈上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的探照燈(14)，其特征在于，各個(gè)盤圈之間的徑向距離是恒定的。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的探照燈(14)，其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)的外輪廓具有一形狀，該形狀跟隨所述至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)的盤圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的探照燈(14)，其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)的外輪廓為橢圓形或多邊形。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的探照燈(14)，其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)在與所述至少一個(gè)側(cè)對(duì)置的側(cè)上具有打毛部或點(diǎn)刻部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種探照燈(14)，特別是用于至少部分地照亮舞臺(tái)，其中，所述探照燈(14)包括用于接收光源(18)的殼體(16)和透鏡，當(dāng)所述光源(18)被接收在所述殼體(16)中時(shí)，從所述光源(18)射出的光能夠穿過(guò)所述透鏡離開(kāi)所述殼體(16)并且所述透鏡是菲涅爾-級(jí)透鏡(2)，其特征在于，所述菲涅爾-級(jí)透鏡(2)在至少一個(gè)側(cè)上具有至少一個(gè)螺旋形構(gòu)成的級(jí)(4)。
文檔編號(hào)F21V5/04GK103032760SQ201210375750
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者T·黑斯林, M·C.·許布納 申請(qǐng)人:奧爾照明有限責(zé)任公司