Durant el procés de controlar la llum emesa per una làmpada, s'hi han anat incorporant diferents elements per millorar-ne el rendiment i les prestacions. Aquests elements, que canvien segons el model de focus, ens permeten tenir un control sobre el feix de llum; direcció, obertura, color, duresa, textura, etc.

Fresnel RJ Lutin 306LF

Nota: no tots els focus estan compostos per aquestes parts ni aquestes són les úniques parts dels focus.

La làmpada és la font de llum, és l'element que transforma el corrent elèctric en llum. Cada model de focus està dissenyat per a allotjar un tipus de làmpada diferent:

Incandescent: conté un filament tancat al buit en una ampolla de vidre i emet una llum càlida i groguenca que podem regular o variar la seva intensitat.

Halògena: conté un filament envoltat d'un gas refrigerant. És menor que les incandescents, la seva llum és més blanca i intensa i es pot regular la intensitat.

Descàrrega: consisteix en una ampolla de vidre en la qual hi ha tancats dos elèctrodes situats a certa distància i envoltats d'un gas a pressió. No té filament. El corrent elèctric produeix un arc voltaic entre els dos elèctrodes i quan l'arc travessa el gas aquest es fa lluminós i s'encén. No es pot regular.

Fluorescència: no conté filament, la descàrrega elèctrica en el gas es converteix en llum a causa de la capa fluorescent de les parets interiors del tub. És eficaç pel que fa a la quantitat de llum i el baix consum elèctric.

LED: consisteix bàsicament en un material semiconductor que és capaç d'emetre una radiació electromagnètica en forma de llum.

És l'element o dispositiu que fa de suport a la làmpada i que serveix per connectar-la al corrent elèctric. Hi ha tants tipus de portalàmpades com diferents models de làmpada. Normalment són de material ceràmic i metàl·lic per aguantar les altes temperatures, disposen de dues bornes aïllades on es connecta el cablejat elèctric, i uns punts d'ancoratge per subjectar-lo al xassís del focus. La nomenclatura usada és la següent:

Tipus de portalàmpades:

• E - Rosca tipus Edison
• B o BA - Casquet tipus Swan o de baioneta
• C - Contacte de pressió de tub circular
• G - Contacte per borns de pressió simples
• GX - Contacte per borns de pressió reforçats
• GU - Contacte per borns amb protecció d'emissió calorífica posterior
• GZ - Contacte per borns per a bombetes d'alta emissió calorífica posterior
• R - Casquets per a llums rectilinis amb terminals simples
• RX - Casquets per a llums rectilinis amb terminals reforçats
• Fa - Casquets per a llums rectilinis amb terminal mascle

 Diàmetre del portalàmpades: 

• 10 mm - Llums miniatura
• 11 mm - Llums de baix consum
• 12 mm - Llums tipus bi-pin
• 13 mm - Tubs fluorescents
• 14 mm - Rosca Edison petita, espelma
• 15 mm - Llums rectilinis
• 27 mm - Rosca Edison estàndard
• 40 mm - Rosca Edison gegant

Nombre de contactes:

• S - Contacte senzill
• D - Contacte doble
• Q - Contacte quàdruple

Un reflector és una superfície utilitzada per concentrar o projectar l'energia ondulatòria, com la llum, les ones de ràdio o el so. El reflector dirigeix la llum en una determinada direcció, envolta la làmpada i la seva funció és la de recuperar els feixos de llum que aquesta emet en totes direccions i enviar-los en una direcció concreta.

En il·luminació el material més utilitzat és l'alumini, que ofereix una excel·lent resistència a la corrosió, a les altes temperatures, i té una excel·lent relació resistència-pes. La superfície de l'alumini polit és altament reflectant i brillant i ajuda a distribuir uniformement la llum.

La reflexió difusa és la reflexió de la llum des d'una superfície, de tal manera que un raig incident és reflectit en molts angles, en comptes de fer-ho només en un sol angle com en el cas de la reflexió especular. Una superfície reflectant difusa ideal té la mateixa luminància des de totes les direccions que es trobin en el semiespai adjacent a la superfície.

Així doncs utilitzem superfícies metàl·liques rugoses per aconseguir una reflexió difusa, i superfícies metàl·liques llises per crear una reflexió especular.

Els reflectors poden tenir diferents formes segons el tipus de làmpada a la qual envolten. Per làmpades lineals de Quars o fluorescents solen tenir forma rectangular amb certa curvatura, però en la majoria dels casos el reflector té forma cònica, envoltant un sol punt de llum.

La posició de la làmpada i la forma de la superfície del reflector determina la manera en què es distribueix feix de llum. Les formes més usades que presenta un reflector cònic són: esfèric, el·líptic, o parabòlic.

Reflector esfèric, reflector el·líptic o el·lipsoidal, i reflector parabòlic. 

En un reflector esfèric tots els feixos de llum obtinguts per reflexió sobre la superfície esfèrica es projecten de manera més concentrada en el centre.

La geometria d'un reflector esfèric és com un quart de cercle al voltant del seu vèrtex. És similar a un quart o la meitat d'un esferoide. Si la làmpada és una font puntual ideal situada al centre de l'esferoide, tota la llum recollida pel reflector tornarà a passar per la font de llum. En canvi, si la font de llum es troba a una distància a mig camí entre el centre de l'esfera i el reflector, la llum propera a l'eix es reflectirà com un feix de raigs paral·lels.

En els Retalls o focus amb reflectors esfèrics, gairebé sempre s'utilitzen lents condensadores. Una lent condensadora condensa els raigs de llum i els convergeix en un punt focal. Sovint s'utilitzen amb làmpades de doble casquet. 

Si la llum d'una font puntual ideal es troba al centre d'un reflector esfèric, la llum reflectida tornarà a passar per la mateixa font de llum. Sovint s'utilitza una lent condensadora juntament amb el reflector esfèric, que servirà per condensar els raigs de llum convergint-los en un punt focal.

En un reflector el·líptic tots els feixos de llum obtinguts per reflexió sobre la superfície el·líptica passen per un punt que coincidirà amb el centre de la lent.

Una el·lipse és una funció matemàtica descrita per la següent equació:

Si tracem una gràfica de x versus y en un pla cartesià, obtindrem una el·lipse

El grau en què una el·lipse es desvia d'un cercle perfecte s'anomena excentricitat i és una funció de a i b. Com més gran és respecte a l'altre, més excentricitat en l'el·lipse. La geometria d'un reflector el·líptic és com la meitat d'una el·lipse girada al voltant del seu vèrtex, o bé un el·lipsoide.

Si la llum fos una font puntual ideal situada al punt focal del reflector el·líptic, tota la llum recollida pel reflector es redirigiria i convergiria en el punt focal del recorregut òptic.

Els reflectors el·lipsoidals es caracteritzen per una eficiència relativament alta en comparació amb els reflectors esfèrics, ja que capturen un percentatge més alt de llum incident.  

En un reflector parabòlic tots els feixos de llum obtinguts per reflexió sobre la superfície parabòlica es projecten de forma paral·lela.

Una paràbola és una funció matemàtica que descriu el quadrat d'un nombre. Si traceu els eixos x i y de l'equació, el resultat seria una paràbola. La geometria d'un reflector parabòlic és com un paraboloide o una paràbola girada al voltant del seu centre.

Si la font de llum fos una font puntual ideal i estigués situada al punt focal d'un reflector parabòlic, tota la llum recollida pel reflector es redirigiria en raigs paral·lels. 

Tot i que les làmpades dels reflectors aluminitzats parabòlics (PAR) són molt habituals, els reflectors parabòlics en els aparells d'il·luminació robotitzats són rars. Com que els raigs paral·lels produeixen un feix molt ample amb un diàmetre molt gran, és complicat construir sistemes per controlar aquest feix. Per exemple, com que els raigs són paral·lels, no hi ha cap punt focal on es pugui situar un patró (GOBO) per a la seva projecció.

Alguns tipus de focus, per exemple els PC o els Fresnel, tenen un carro interior o barra roscada que permet desplaçar la làmpada i el reflector per acostar-los a la lent. Això ens permet tenir un efecte de zoom per variar l'obertura del feix de llum. 

En alguns models podem trobar una referència als angles d'obertura, segons el desplaçament de les lents, o referència del desplaçament de la lent del focus, D'aquesta manera a l'hora d'enfocar diferents aparells del mateix model ens serveix de referència per igualar l'enfocament.

La paraula lent prové del llatí lentis que significa "llentia", i s'anomenen així a les lents òptiques per la seva similitud amb la forma de la llentia.

Una lent és un dispositiu òptic transmissor que enfoca o dispersa un feix de llum a través de la refracció. Està limitat per dues superfícies no paral·leles, sent corba almenys una d'elles. Les Lents que utilitzen els projectors d'il·luminació són convergents i estan fetes de materials com ara el vidre o el plàstic que es poleixen o modelen per aconseguir la seva forma. La lent pot enfocar la llum per formar una imatge, a diferència d'un prisma, que refracta la llum sense enfocar.

Altres dispositius com les lents Fresnel, que desvien la llum per mitjà del fenomen de la difracció, són de gran utilitat i ús pel seu baix cost constructiu i l'espai reduït que ocupen.

Les lents usades en il·luminació estan basades en el diferent grau de refracció que experimenten els raigs de llum en incidir sobre els diferents punts de la seva superfície.

Refracció en una lent planoconvexa. a, b, c raigs incidents. a' i c' raigs refractats. f punt focal.

Hi ha diversos tipus de lents, les més comunes són les lents on les superfícies són corbes en ambdós costats. Cadascuna de les lents es classifica segons el contorn de les seves superfícies anterior i posterior. Si la superfície es corba cap a fora des del centre de la lent, és una superfície convexa. Per contra, si la superfície es corba cap a l'interior, és una superfície còncava. També podem trobar lents on una de les superfícies de la lent és plana. Les superfícies poden tenir diferents contorns donant lloc a almenys cinc varietats de lents:

Si la superfície és convexa, la distància focal es considera positiva; si és còncava, la distància focal es considera negativa.

Si una lent és convexa, aleshores el feix de llum paral·lel que travessa la lent convergirà en el punt focal. Per aquest motiu, una lent convexa és una lent convergent.

Si una lent és còncava, aleshores divergirà el feix de llum paral·lel que travessa la lent. Per aquest motiu, una lent còncava és una lent divergent.

Cada tipus de focus utilitza un patró de lent diferent, en alguns casos s'utilitzen més d'una lent per modificar la llum. Els retalls, per exemple, fan servir dues o més lents situades en el mateix eix per poder enfocar el feix i al mateix temps controlar l'obertura.

És el suport on van acoblats tots els elements que componen un focus. Té forma rectangular o tubular, de xapa o alumini, amb sistemes de ventilació i tapes de registre de l'òptica i la làmpada. Normalment està pintat de color negre per absorbir la llum i passar desapercebut en la foscor, al mateix temps que serveix de canó per dirigir la llum en una direcció concreta i de caixa per evitar les fugues.

Tots els projectors tenen mecanismes d'accés al seu interior per facilitar el manteniment i reparació de l'aparell. 

A causa de les altes temperatures que desprenen les làmpades durant el seu funcionament, i a què estan sotmesos tots els mecanismes de qualsevol aparell d'il·luminació, és molt important que tots els accessos d'aire i de ventilació estiguin completament lliures per facilitar la perfecta circulació i renovació de l'aire a través de tot l'aparell. Això inclou la correcta posició de l'aparell, tenint en compte que les sortides d'aire solen estar situades a la part superior que és el fluix natural de circulació de l'aire calent.

Alguns aparells inclouen ventiladors per impulsar la circulació de l'aire.

Està construïda amb materials plàstics sintètics o resines, com la baquelita, que són aïllants elèctrics i calòrics. Té dues funcions: la primera és a l'hora de transportar i muntar el focus, i la segona a l'hora de manipular-lo quan es dirigeix, que evita entrar en contacte amb les parts metàl·liques que solen acumular molta temperatura.

És el suport que sosté el projector. Els dos caragols situats als extrems laterals de la lira ens permeten fixar la posició del xassís. Entre els dos punts laterals que sostenen el xassís, que ens permeten un moviment vertical, i el punt superior on va collada la grapa, que ens permet un moviment lateral o horitzontal, podem dirigir el feix de llum en quasi qualsevol direcció.

Alguns aparells tenen una doble lira que ens permet situar el focus sobre una superfície plana sense necessitat de cap més element o estructura.

Ajustament des de terra mitjançant una perxa telescòpica. Jugat amb la perxa la copa blava ajusta el Pan (esquerra o dreta) i la copa blanca ajusta el Tilt (amunt o avall).

Alguns models porten un transportador que ens permet conèixer l'angle d'inclinació. 

És el punt principal de subjecció de l'aparell on anirà situada la grapa. Les grapes són elements metàl·lics que ens permeten subjectar d'una manera ràpida i segura els focus o altres elements escenogràfics a les estructures, barres o al Truss. Tenen forma de ganxo o d'abraçadora i dos caragols de fixació, un que subjecta el focus a la grapa i l'altre que fixa la mateixa grapa a l'estructura.

A l'hora d'utilitzar una grapa, hi ha dues característiques bàsiques a tenir en compte:

Diàmetre

El diàmetre estàndard dels tubs que s'utilitza és de 50 mm. A les especificacions tècniques de cada grapa veurem marcada la seva obertura de treball.

Pes

Segons el pes que hem de subjectar triarem un tipus de grapa o un altre. Mai utilitzarem una grapa que tingui una capacitat inferior al pes que hem de suspendre.

Són els punts on se situaran les eslingues de seguretat. Tots els elements suspesos han d'anar proveïts d'un cable de seguretat (safety).

El Cable de Seguretat o Eslinga de Seguretat està compost d'un cable d'acer i un mosquetó, suficients per a suportar la càrrega en cas de trencament del punt de subjecció principal. La disposició dels cables de seguretat serà tal que en el seu estat final no estiguin sotmesos a tensió, però que la seva folgança sigui mínima.

Perquè un safety treballi amb garanties s'ha d'ajustar al màxim possible per evitar que en cas de fallada del sistema principal, la càrrega recorri molta distància i acumuli energia amb el resultat de generar una càrrega de xoc molt major al pes inicial de la càrrega.

Aquests cables d'acer s'instal·len en tots els elements penjats d'estructures, Truss, barres de teatre o torres. I sempre abans de ser hissats.

CABLE D'ACER DE SEGURETAT

Cable de seguretat de 80 cm de llarg i 4 mm de gruix amb funda de protecció. Inclou mosquetó de seguretat. Per a projectors, PC, Fresnel, Retalls, Panorames, Petites caixes de so, assegurar petites escenografies ...

Càrrega màxima: 60 kg

Molts models de focus porten una reixa de protecció davant de la lent per evitar la caiguda de vidres en cas que aquesta es trenqui. Les altes temperatures i els canvis sobtats, o l'explosió d'una làmpada pot precipitar al trencament d'una lent. Normalment els focus estan penjats a alguns metres d'altura i en espais on sota hi ha circulació de persones, per evitar accidents greus es fan servir les reixes de protecció.

Per poder subjectar els filtres o gelatines de colors es fa servir un xassís de metall que permet situar-los a la boca del focus d'una manera ràpida i senzilla.

La llengüeta de fixació és un element de seguretat que permet evitar la caiguda del porta filtres, visera o la reixa de protecció.

En anglès barndoor. Consisteixen en quatre aletes metàl·liques collades amb frontisses sobre un suport que va inserit a la boca o obertura del focus. Ens permeten "retallar" el feix de llum per a evitar que la llum incideixi sobre certes àrees on no volem que arribi.

El cablejat elèctric i el connector ens permeten transportar el corrent elèctric fins a l'interior del projector. És obligatori que tinguin presa de terra i que aquesta estigui connectada al xassís.

El cable ha de ser aïllant i d'una secció suficient, normalment 1,5 o 2,5 mm2, per assimilar la potència elèctrica que consumeix la làmpada. En l'interior del focus, el cablejat ha d'estar protegit amb una funda de protecció tèrmica per evitar la combustió deguda a les altes temperatures que desprèn la làmpada. 

El connector estàndard que es fa servir per endollar els focus a la xarxa elèctrica és el Schuko, tot i que en alguns casos també s'utilitza el connector Cetac, ambdós de 16 A. 

Connector Schuko i CEE de 16A

Quan hem d'utilitzar focus amb un consum superior als 2000 o 2500 W, per exemple els Fresnel de 5K (5000 watts), s'utilitza el connector Cetac de 32 A i un cablejat de secció superior, que en aquest cas seria de 4 mm2.