专利名称：多色光束的投射设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一个中等或高功率(直到50,000瓦或以上)的变色光束投射设备，它具有一个光源和把光从光源引导成光束的反射装置。
本发明的一个目的是提供一个可改变光束颜色的系统，它有效而耐久，并且结构相当简单和轻便。
发明描述按照在权利要求中规定的特征，本发明可达到上述和其它目的。
本发明是基于以下事实它至少包括一个管壁，其材料能过滤光线中的颜色，并在处于有效位置时，管壁被安排成在侧向包围着投射设备的光源，使得光线在达到反射表面之前先通过管壁。有一个装置与管壁相联结，它用于把上述管壁从上述有效位置移动到无效位置，在无效位置上管壁不会干涉由光源发射并导向反射装置的光线。
最好是提供许多个上述管壁，被同轴放置成一个在另一个之内并相互靠近，每一个管壁对通过它的光线专门提供一种各不相同的颜色，并且彼此可独立地移动，以相互结合来产生各不相同的许多种颜色。
特别是，反射装置包括一个凹曲的反射表面，在其几何焦点上放置了光源，上述管壁被安排成其轴线与反射表面的轴线基本上重合，并可通过设在反射表面上并与其顶点同心的开孔，朝着或离开上述有效位置作移动。
以下通过用于说明非排它的实施例的附图来描述本发明。
图1是一个具有本发明特征的光束投射设备示意图。
图2是部分投射设备的透视图，其中放置了本发明的装置。
图3是图2轴向平面上的剖视图。
图4是图3中Ⅳ-Ⅳ平面上的剖视图。
图5是部分以剖视方式表示的透视图，它是移动管壁31来包围灯10的装置的第二个实施例。
图中用1来概括表示本发明的投射设备，它在通常方式下包括了一个光源10，特别是具有弧光灯的光源，其电极11和12基本上安排在同一轴线上。灯10产生的光线被适当的反射装置20反射，它产生一条截面可不变或可发散的光束。
具体地说，上述装置20具有一个凹曲的反射表面，在其几何焦点上放置了光源10。其电极11和12基本上放置在反射表面20的轴线上，其中一个电极，即电极11，被放置成通过设在反射表面20上并与其顶点同心的开孔21。电极11的自由端与位于反射表面20之外的适当灯架15(未在图3中表示)连接。
根据本发明，投射设备至少包括一个管壁31，其材料能过滤光线的颜色(例如有色石英玻璃)，由此对通过它的光线提供某种颜色。当在其有效位置时，管壁31在侧向包围着灯10，使得由灯发射的光线在到达反射表面20之前先通过管壁31。
最好是提供许多个上述管壁31，被同轴放置成一个在另一个之内并相互相当靠近(事实上它们可相互滑动接触)，每一个管壁对通过它的光线专门提供一种不同的颜色。特别是，上述管壁31具有不变的厚度相当小的圆环形截面。
所有管壁31均安排成它们的轴线基本上与反射表面20的轴线重合，并通过开孔21沿着其轴线方向作来回移动，从其有效位置移到在反射表面20之下的无效位置上。
除了过滤用的管壁31，还提供了一个与其它管壁同轴的透明材料固定管壁32，它包围着灯10并形成一条与灯接触的冷却空气通道。
采用如下所述的适当装置，管壁31从其有效位置移动到在反射表面20之外的无效位置上，在无效位置上它们不会干涉从光源发射并导向反射装置的光线，反过来也一样。
在图1-4所示的实施例中，固定管壁32向下延伸到反射表面20之外，在那里它被上述反射表面20刚性地支承。
在管壁31的下面部分附近，放置了许多管状金属支承件41，它们为相当薄的管子形式，相互接触地一个放在另一个之内。每个支承件41支承着固定在其上端的相关管壁31。
在所示的例子中，提供了三个管壁(用31a、31b和31c表示)，因而有三个支承件41(用41a、41b和41c表示)。
在最外面的支承件41之外，提供了一个包围着一组支承件41的圆环42。圆环42与反射表面20相隔开，并支承着三个线性致动器43，每一个致动器上装有一个电机44，它使垂直导螺杆45转动，沿着导螺杆有一个导螺母46作移动。
采用一对径向的销子47把每个导螺母46连接到相关的管状支承件41上。如果销子47连接到位于其它支承件之内的支承件上，则在其它支承件上设有一条垂直的槽48，作为销子47的通道。
因此依靠电机44的工作，导螺母46作垂直运动来来回移动管壁31，从而可把管壁有选择地和独立地移到灯10附近的有效位置，或者下降到反射表面20之下的无效位置，在无效位置上管壁不会干涉由灯10发射的光线。
图5表示了移动管壁31装置的第二个实施例，管壁基本上与上述图中所示的相同，为了更好地显示其它部分不再在图中表示。管壁31在其下端与相关支承件141的上端相固定，每个支承件具有上环141’，在上环上固定了相关的管壁31，从那里沿垂直方向向下延伸成一个占一定角度的柱形壁区141”。上述支承件141具有相互不同的直径，因而能一个在另一个之内相互滑动，并且相互同轴和与反射表面20同轴。图5表示了用于四个管壁31的四个支承件141。也提供了另外的支承件241，它相似与支承件141并与之同轴，用于把反射表面20移动几个毫米而保持灯10不动，以便在几度的活动范围内改变由表面20反射的光束瞄准角。
在支承件141附近，放置了与投射设备结构刚性固定的水平板142’和142”，它们相互重叠但相互隔开，每块板有一个用于通过支承件141和241的孔。在两块板142’和142”之间设有许多对垂直柱151(其数目等于支承件141和241的数目)，绕支承件141作周向分布，并使其上下端与板142’和142”相固定。沿着每对柱配合着一个相关的滑块146，滑块上设有垂直孔，由此使它以垂直滑动方式与柱151相配合。每个滑块146也通过螺孔与相关的垂直导螺杆145相配合，导螺杆绕其轴线作自由转动并位于两个柱之间，以转动地与板142’和142”相配合。每个滑块146上固定了一个支架147，它固定到相关支承件141、241的壁区141”上。壁区141”沿周向分布成可为相对于其它区141”的支架147留出通道。通过一对齿轮152由小的电机(图中未示)使导螺杆145转动。
由于电机工作使导螺杆145转动，垂直移动了滑块146以及和它一起的管壁31，从而管壁可相互独立地进入灯10附近的有效位置，或者下降到反射表面20之下进入无效位置，在无效位置上管壁不会干涉由灯10发射的光线。
依靠相关的电机/导螺杆/导螺母44、45、46、145、146，把一个或几个管壁31移入有效位置，由灯10发射的光线通过这些管壁并为它们所过滤(认为它们有一个确定的颜色)，此后由反射表面20作为一个光束被投射出去。因而投射设备1发射了一个有色光束2。管壁31确定了光的过滤器，由其组合(或增或减)可获得大量的不同光色。因为管壁可相互独立地位于有效或无效位置，由其不同的组合可获得大量的不同颜色。
另外，可把管壁31安排在中间位置上，即仅其一部分被光线通过的位置上，而其另外的部分位于反射表面20之下。此时仅过滤了由灯10发射的一部分光线，因而增加了可能的不同颜色数目。
可以改变管壁所具有的材料。例如，它可以是由专门颜料着色其原料的石英玻璃，或者是由分色方式着色的石英玻璃。
此外，在同一管壁31上，可从管子的一端到另一端改变色调。这使得当管壁31相对于灯10的轴向位置改变时，投射设备发射的光线有色调变化，因而增加了可能颜色的范围。
还有，管壁31之一可以采用不透明材料，即不允许光线通过。因此，如果这种管壁位于其有效位置，则它包围着光源10，截断了由光源10发射的光线，并防止光线到达反射表面20。此时投射设备的光线完全被遮蔽。上述管壁可从上述有效位置移到无效位置，在无效位置上管壁不会干涉从光源10发射并导向反射装置20的光线，反过来也一样。上述不透明的管壁可作为一个遮光装置。
另外，为了达到漫射光效应(在技术行话中称为闷光)，管壁31之一可由透明材料制成，而对其表面作物理上的适当处理，以达到这种效应。实际上，为了产生上述光效应，已知可采用喷砂来处理(硼硅酸盐)玻璃，使得被处理表面具有许多极小的凹坑。
如果处于其有效位置，该管壁包围着光源10来截断由光源发射的光线。因此当光线通过喷砂的管壁时，在达到抛物面的反射表面20之前，管壁中的小凹坑使它变成随机地偏移，从而产生漫射的闷光效应。
如同在其它管壁的情形中，该管壁也可从上述有效位置移到下面的无效位置，在无效位置上管壁不会干涉从光源10发射并导向反射装置20的光线，反过来也一样。
也可仅采用管壁31的一部分来替代整个管壁，特别是用管壁的上区来遮蔽光线，并(喷砂)处理成可得到上述漫射效应。
可对本发明作各种实际和应用性质的修改，但不偏离以下权利要求中本发明构思的范围。
因为可采用最适用于滤光的材料而不管其类型如何，以及因为在光线为反射表面反射之前就已被过滤，本发明改进了由投射设备发射的光线品质。
还有，采用本发明可非常迅速地改变颜色。
另外，根据本发明来改变光线的设备既不重又不大。
权利要求
1．一个光束投射设备，它具有一个光源和把从光源发出的光引导成光束的反射装置，其特征在于它包括了至少一个管壁(31)，其材料能过滤光线中的颜色，并在处于有效位置时，管壁被安排成在侧向包围着投射设备的光源(10)，使得光线在达到反射装置(20)之前先通过管壁，上述管壁(31)能从上述有效位置移动到无效位置，在无效位置上管壁不会干涉由光源(10)发射并导向反射装置(20)的光线，反过来也一样。
2．如权利要求1中的设备，其中上述反射装置(20)包括一个凹曲的反射表面，在其几何焦点上放置了光源(10)，其特征在于上述管壁(31)被安排成其轴线与反射表面(20)的轴线基本上重合，并可通过在反射表面上并与其顶点同心的开孔(21)，沿着其轴线方向移入上述有效位置或低于反射表面(20)。
3．如权利要求1中的设备，其特征在于它包括了许多个上述管壁(31)，被同轴放置成一个在另一个之内并相互靠近，每一个管壁对通过它的光线专门提供一种各不相同的颜色，管壁(31)被安排成彼此可独立地移动，相互结合来产生各不相同的许多种颜色。
4．如权利要求1中的设备，其特征在于它包括了一个与其它管壁同轴的透明材料固定管壁(32)，它包围着光源(10)并形成一条与光源(10)接触的冷却空气通道。
5．如权利要求4中的设备，其特征在于可移动的管壁(31)基本上在上述固定管壁(32)上相互接触。
6．如权利要求1中的设备，其特征在于作为一个遮光装置它包括了由不透明材料制成的上述管壁，它被安排成如果位于其有效位置上包围着光源(10)，则可截断由光源(10)发射的光线，并防止光线到达反射表面(20)，上述管壁可从上述有效位置移到下面的无效位置，在无效位置上管壁不会干涉从光源(10)发射并导向反射装置(20)的光线，反过来也一样。
7．如权利要求3中的设备，其特征在于它包括了致动器装置(44,45,145)，它们被安排成垂直移动相关的管状支承件(41,141)，管状支承件支承着相关的管壁(31)。
8．如权利要求1中的设备，其特征在于为了得到漫射的闷光效应，它包括了上述透明材料制成的管壁，或至少是管壁的一段，其表面作物理上的适当处理，它被安排成如果位于其有效位置包围着光源(10)，则可截断由光源(10)发射的光线，使得光线在达到抛物面的反射表面(20)之前产生漫射效应，上述管壁或管壁的一段可从上述有效位置移到下面的无效位置，在无效位置上管壁不会干涉从光源(10)发射并导向反射装置(20)的光线，反过来也一样。
全文摘要
本设备至少包括一个管壁(31),其材料能过滤光线中的颜色,并在处于有效位置时,管壁被安排成在侧向包围着投射设备的光源(10),使得光线在达到反射装置(20)之前先通过管壁;上述管壁(31)能从上述有效位置移动到无效位置,在无效位置上管壁不会干涉由光源(10)发射并导向反射装置(20)的光线,反过来也一样。
文档编号F21S8/00GK1232532SQ97198526
公开日1999年10月20日 申请日期1997年9月10日 优先权日1996年10月2日
发明者布鲁诺·巴亚迪 申请人:空间加农Vh有限责任公司