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Lichtressektor.
Die Erfindung betrifft ein System von Reflektionselementen oder von Reflections-un Refraktionselementen zum Gebrauch bei kinematographischen oder andern Projektions-u. dgl. Apparaten, insbesondere als Ersatz für das jetzt allgemein gebräuchliche Projektionssystem mit Bogenlampe oder zur Abänderung desselben. Sie bezweckt, nahezu alle von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen zur Projektion auszunutzen.
Auf den Zeichnungen sind durch Fig. 1-8 einige Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt, während Fig. 9 und 10 einen Apparat von der Bauart nach Fig. 3 im senkrechten Längsschnitt und im Querschnitt zeigen. a ist ein ellipsoidiseher Reflektor, dessen vorderes Ende in Fig. 1 und 2 in der durch die kleine Achse der Ellipse gehenden Ebene und dessen hinteres Ende in der durch den Brennpunkt gehenden Ebene liegt. In letzterem ist die vorzugsweise von einer elektrischen Glühlampe gebildete Lichtquelle b angeordnet. Die kleine Achse der Ellipse ist im Verhältnis zur grossen kurz, so dass der erzeugte Lichtkegel einen verhältnismässig kleinen Konvergenzwinkel hat.
Am hinteren Ende des Reflektors a ist konzentrisch zur grossen Achse ein vorzugsweise halbkugelförmiger Hilfsreflektor c angeordnet, um die von der Lichtquelle rückwärts ausgesandten divergierenden Lichtstrahlen auszunutzen.
Vor der Lichtquelle b ist in dem ellipsoidischen Reflektor a ein vorzugsweise von einer bikonvexen Linse d gebildeter Refraktor angeordnet, dessen Achse mit der grossen Achse der Ellipse zusammenfällt. Die Grösse dieser Linse und ihre Lage auf der grossen Achse sind durch den Kreis bestimmt, in dem sich die vom hinteren Ende des Reflektors a reflektierten konvergierenden Strahlen und die von der Lichtquelle b nach dem vorderen Ende dieses Reflektors gehenden divergierenden Strahlen schneiden.
Sie hat eine solche Refraktionskraft, dass sie alle von ihr beherrschten divergierenden Strahlen zur Konvergenz nach dem konjugierten Brennpunkt des ellipsoidischen Reflektors a bringt. Wenn der Konvergenzwinkel für irgendeinen in Betracht kommenden Zweck, wie z. B. für kinematographische Projektion, zu gross ist, so kann entweder die grosse Achse des ellipsoidischen Reflektors a verlängert oder ein z. B. von einer bikonkaven Linse e, Fig. 1, gebildeter Hilfsrefraktor vorgesehen werden, der so eingestellt wird, dass ihn die Strahlen entweder vor ihrer Konvergenz im konjugierten Brennpunkt oder nach ihrem Durchgang durch denselben treffen, so dass der Winkel des projektierten Lichtkegels verkleinert wird.
In der Praxis werden der ellipsoidische Reflektor und der halbkugelförmige Hilfsreflektor vorzugweise aus Metall gefertigt und so angeordnet, dass ihre Brennpunkte zusammenfallen. Der Hauptrefraktor, der vorzugsweise von einer verhältnismässig starken bikonvexen Linse d aus geeignetem Glas gebildet wird, kann durch geeignete Mittel in der zur horizontalen Projektion nötigen Lage gehalten werden.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 sind zwei ellipsoidische Reflektoren a und al mit gemeinsamer grosser Achse und gemeinsamen konjugierten Brennpunkt ineinander und in die Lichtquelle b am hinteren Ende des äusseren grösseren Reflektors a angeordnet. Der letztere kann bei mässiger Grösse nur von einem Teil der vorderen Zone des von der Lichtquelle b ausgestrahlten Lichtes getroffen werden. Der übrige Teil dieser Lichtzone, der den äusseren Reflektor a nicht trifft, besonders wenn dieser wie in Fig. 3 eine geringe Länge hat, kann durch einen einzigen Refraktor wie d nicht wirksam gebrochen werden.
Deshalb ist
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der innere ellipsoidische Reflektor a1 vorgesehen, der so angeordnet und im Verhältnis zum äusseren bemessen ist, dass er einen weiteren grossen Teil der genannten Lichtzone wirksam bricht. Dieser zweite oder innere ellipsoidisehe Reflektor a1 ist vorzugsweise an seinem vorderen Ende in der Ebene abgeschnitten, in der sich die vom hinteren Ende des äusseren Reflektors areflektierten konvergierelldell Strahlen und die von der Lichtquelle b in verhältnismässig kleinem Winkel nach vorn geworfenen divergierenden Strahlen schneiden, und an seinem hinteren Ende in der Ebene, in der die Lichtstrahlen, die von der im Brennpunkt angeordneten Lichtquelle b nach dem vorderen Ende des äusseren Reflektors a gehen,
den inneren Reflektor a1 schneiden.
In dieser Weise kann der Projektionswinkel verkleinert werden, ohne dass ein verhältnismässig langer und entsprechend breiter und teuerer ellipsoidischer Reflektor oder ein Hilfsrefraktor, der unvermeidlicherweise einen grossen Teil des von der Lichtquelle b ausgestrahlten Lichtes absorbiert, vorgesehen wird. Vorzugsweise wird auch hier ein halbkugelfönmiger Reflektor c angeordnet, dessen Brennpunkt mit dem des Hauptreflektors a zusammenfällt. Jedoch ist der Reflektor c sowie der Refraktor d entbehrlich. Ein solches aus zwei konzentrischen ellipsoidischen Reflektoren a und al bestehendes System ist allgemein verwendbar.
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das vordere Ende des äusseren hinausragen.
Der Hauptreflektor a kann wie in Fig. 4 parabolische oder hyperbolische Form erhalten, um anstatt eines konvergierenden Liehtbüsehels, wie mit einem ellipsoi- dischen Hauptreflektor, ein paralleles oder ein divergierendes Büschel zu erzeugen.
Es ist im allgemeinen vorteilhaft, den parabolischen Reflektor zweiteilig auszuführen, während der hyperbolische Reflektor aus mehreren, z. B. drei Teilen a, al und a2, Fig. 5. bestehen kann, besonders wenn ein breiteres Büschel von weiterem Winkel erwünscht ist.
Mit einem ellipsoidischen Hauptreflektor werden konvergierende Strahlen erziehlt, die sich zur Projektion mittels Laterne, z. B. von kinematographischen Bildbändern u. dgl. eignen, während das System mit einem parabolischen oder einem hyperbolischen Hauptreflektor bei Scheinwerfern, Kopflampen, tragbaren Handlampen, Signallaternen u. dgl. verwendbar ist.
Wie Fig. 6 zeigt, kann ein Apparat gemäss der Erfindung auch dazu benutzt werden, um die Lichtbüschel von zwei oder mehreren Projektionsapparaten f zu vereinigen. Diese sind anstatt der im Brennpunkt des ellipsoidischen Reflektors a angeordneten Lampe oder anderen Lichtquelle vorgesehen und so angeordnet, dass die von ihnen erzeugten in sich konvergierenden Lichtbüschel zusammen nach diesem Brennpunkt konvergieren. Bei dieser Anordnung ist die Intensität des im konjugierten Brennpunkt des Vereinigungsreflektors erzeugten Lichtbüsehels ungefähr gleich der Gesamtintensität der Büschel aller Projektionsapparate f.
In dieser Weise kann durch Benutzung einer Anzahl kleiner Projektionsapparate, deren jeder hauptsächlich vermöge der geringen Grösse und des hohen inneren Glanzes der Lichtquelle der bei ihnen verwendbaren verhältnismässig kleinen Lampe mit hoher Wirk- samkeit arbeitet, ein Lichtbtischel von grosser Kraft und Intensität erzeugt werden. Die getrennten Apparate, deren Lichtbüschel vereinigt werden soll, können irgendeine Art von Projektionsapparat sein. die sich zur Projektion eines nach einem Brennpunkt konvergierenden Lichtbüsehels eignet.
Wie Fig. 7 zeigt, können der halbkugelförmige Reflektor c am hinteren Ende des Hauptreflektors a und die Liehtquelle in dessen Brennpunkt in Wegfall kommen und anstatt dessen ein besonderes Pro- jektionssystem f, beispielsweise mit einem ellipsoidischen Reflektor, vorgesehen werden, dessen Licht-
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kann aber je nach dem Zweck, zu dem der Apparat bestimmt ist, ellipsoidiseh oder hyperbolisch sein.
Fig. 8 zeigt eine zur direkten Liehtbogenprojektion geeignete Anordnung der Reflektions-und Refraktionselemente. Anstatt der dargestellten parabolischen äusseren und inneren Reflektoren können hierbei auch ellipsoidisehe mit Vorteil verwendet werden.
Eine praktische Ausführung, bei der Reflektions-und Refraktionselemente z. B. in der durch Fig. 3 schematisch dargestellten Weise angeordnet sind, ist durch Fig. 9 und 10 dargestellt. Der Apparat ist hier in einem Gestell untergebracht, das von einem hinteren und einem vorderen stehenden Rahmen g und go imid drei (einer oberen und zwei unteren) wagrechten Verbindungsstangen g2 gebildet wird. Auf den letzteren ist der ellipsoidische Hauptreflektor a, an dem eine auf der oberen Stange g2 gleitende Hülse a2 angebracht ist, samt dem an seinem hinteren Ende angebrachten halbkugelförmigen Hilfs-
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an dem ein Ring a5 mit drei radialen Armen al und an deren freiem Ende befestigten, auf den Stangen g2 gleitenden Hülsen angebracht ist, auf diesen Stangen verschiebbar. Der z.
B. von einer bikonvexen Linse d gebildete Refraktor ist mittels eines Halters dl am inneren Reflektor al aufgehängt. Die Lichtquelle wird von einer stehenden elektrischen Glühlampe b gebildet, deren Fassung bl in einer an einem Winkel b2 angebrachten Klemmvorrichtung b3, b4 senkrecht verstellbar ist. Der Winkel b2 ist auf zwei wagreohten Querstangen g3, die mittels Armen g4 an den beiden unteren Stangen g2 aufgehängt sind, seitlich verstellbar.