Beleuchungseinrichtung für Projektoren Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Projektoren, bei welcher zwischen Lichtquelle und Bildfenster ein lichtleitendes Faserbündel angeordnet ist, dessen Lichtaustrittsseite dem Bildfenster angepasst ist.
Zur optimalen Ausnutzung der von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtenergie ist bereits vorgeschlagen worden, eine fadenförmige Lichtquelle mit einem voll ständig geschlossenen Mantel zu umgeben, welcher aus- schliesslich von der Lichteintrittsfläche eines Faserbün dels bzw. durch dieselbe mit eingelagerten Hilfsspiegeln gebildet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Wirkungsgrad derartiger Beleuchtungseinrichtungen weiter zu erhöhen, indem insbesondere das gesamte aus dem Faserbündel austretende Licht auch in das Projek tionsobjektiv geleitet wird.
Erfindungsgemäss wird. diese Aufgabe dadurch ge löst, dass die Lichtquelle einen nahezu punktförmigen Leuchtkörper aufweist, welcher sich im Brennpunkt von mehreren die Lichtquelle umgebenden Sammellinsen befindet, in deren parallelen Strahlengang die Lichtein- trittsfläche je eines flexiblen Faserbündels angeordnet ist.
Um den gesamten, von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrom zu erfassen, können die Sammellinsen einen geschlossenen Mantel um die Lichtquelle bilden. Ein geschlossener Mantel kann auch durch eine Kombina tion von Sammellinsen und sphärischen, wärmedurch lässigen Spiegeln gebildet werden. Die jeweils hinter den Sammellinsen angeordneten flexiblen Teilfaserbündel sind zweckmässig vordem Bildfenster zu einem gemein samen Faserbündel mit einer einzigen Lichtaustrittsflä- che vereinigt.
Bei der erfindungsgemässen Beleuch tungseinrichtung tritt nunmehr annähernd paralleles Licht in die Faserbündel ein, und da der Austrittswinkel desselben nur wenig grösser als der Eintrittswinkel ist, kann die Apertur des austretenden Lichtstrahles sehr klein gehalten werden, so dass es keine Mühe macht, nahezu das gesamte das Faserbündel verlassende Licht auch in das Projektionsobjektiv zu leiten. Die Erfindung wird anhand dargeführter Ausfüh rungsbeispiele nachstehend erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine Beleuchtungseinrichtung mit vollständi ger Ummantelung der Lichtquelle durch Sammellinsen und hinter diesen angeordneten Faserbündeln, Fig. 2 eine Beleuchtungseinrichtung mit Sammellin sen und Hilfsspiegeln.
Eine mit einem angenähert punktförmigen Leucht- körper ausgestattete Lichtquelle 1, vorzugsweise eine Quarz-Jodlampe, ist von Sammellinsen 2 umgeben, die sich lückenlos aneinanderreihen und somit einen ge schlossenen Mantel um die Lichtquelle bilden. Hinter jeder Sammellinse 2 ist je ein Wärmeschutzfilter 3 sowie je ein flexibles Faserbündel 4 mit seiner Lichteintritts fläche 5 angeordnet. Der Verlauf der Faselbündel 4 ist durch die Darstellung ihrer Mittelinien schematisch an gedeutet.
Vor einem Bildfenster 6 sind die Faserbündel 4 zu einem einzigen Faserbündel mit einer gemeinsamen Lichtaustrittsfläche 7 vereinigt. Zwischen letzterer und dem Bildfenster 6 befindet sich eine Linse B. Mit 9 ist die Austrittspupille eines Projektionsobjektives bezeich net.
Gemäss Fig. 2 wird der die Lichtquelle 1 umhül lende Mantel von zwei Sammellinsen 2 sowie zwei sphä rischen wärmedurchlässigen Spiegeln 10 gebildet. Hinter jeder Sammellinse 2 ist wiederum je ein Faserbündel 4 angeordnet, die in bereits angeführter Weise bildfenster- seitig vereinigt sind.
Durch die Beleuchtungseinrichtung der Fig. 1 und 2 wird praktisch der gesamte von der Lichtquelle 1 ausge sandte Lichtstrom erfasst und, da sich der Leuchtkörper im Brennpunkt der Sammellinsen 2 befindet, als annä hernd paralleles Licht auf jede der Lichteintrittsflächen 5,der Faserbündel 4 gelenkt. Der Energietransport inner halb der Faserbündel 4 erfolgt in bekannter Weise derart, dass nahezu das gesamte Licht wieder an der Lichtaus trittsfläche 7 zur Verfügung steht.
Infolge des geringen Eintrittswinkels des Lichtes an den Lichteintrittsflächen 5 ist auch die Apertur des austretenden Lichtes in ange strebtem Umfang gering, so dass nahezu das gesamte Licht ohne Schwierigkeiten in die Austrittspupille 9 des Projektionsobjektives geleitet werden kann. Das gleiche trifft für die in Fig. 2 dargestellte Beleuchtungseinrich tung zu.
Das Licht gelangt dabei einmal direkt auf die Sammellinsen 2 und einmal über die Spiegel 10, welche das bei ihnen auftreffende Licht reflektieren und wieder im Ort des Leuchtkörpers konzentrieren. Zur Herabset zung der Wärmebelastung der Faserbündel 4 .dienen die Wärmeschutzfilter 3 sowie die wärmedurchlässige Aus bildung der Spiegel 10.
Lighting device for projectors The invention relates to a lighting device for projectors, in which a light-conducting fiber bundle is arranged between the light source and the picture window, the light exit side of which is adapted to the picture window.
For optimal use of the light energy emitted by a light source, it has already been proposed to surround a thread-like light source with a completely closed jacket, which is formed exclusively by the light entry surface of a fiber bundle or by the same with incorporated auxiliary mirrors.
The object of the present invention is to further increase the efficiency of such lighting devices by, in particular, also directing all of the light emerging from the fiber bundle into the projection lens.
According to the invention. This object is achieved in that the light source has an almost point-shaped luminous element which is located at the focal point of several converging lenses surrounding the light source, in whose parallel beam path the light entry surface of a flexible fiber bundle is arranged.
In order to capture the entire luminous flux emitted by the light source, the converging lenses can form a closed jacket around the light source. A closed jacket can also be formed by a combination of converging lenses and spherical, heat-permeable mirrors. The flexible partial fiber bundles arranged behind the converging lenses are expediently combined in front of the image window to form a common fiber bundle with a single light exit surface.
In the lighting device according to the invention, approximately parallel light now enters the fiber bundle, and since the exit angle of the same is only slightly larger than the entrance angle, the aperture of the exiting light beam can be kept very small, so that it does not cause any trouble, almost all of that Fiber bundles leaving light also to guide into the projection lens. The invention is explained below with the aid of exemplary embodiments shown.
It shows: FIG. 1 a lighting device with a complete sheathing of the light source by converging lenses and fiber bundles arranged behind them, FIG. 2 a lighting device with collecting lenses and auxiliary mirrors.
A light source 1, preferably a quartz-iodine lamp, equipped with an approximately punctiform luminous element, is surrounded by converging lenses 2, which are lined up without gaps and thus form a closed jacket around the light source. Behind each converging lens 2 is a heat protection filter 3 and a flexible fiber bundle 4 with its light inlet surface 5 is arranged. The course of the fiber bundle 4 is indicated schematically by the representation of their center lines.
In front of an image window 6, the fiber bundles 4 are combined to form a single fiber bundle with a common light exit surface 7. A lens B is located between the latter and the image window 6. The exit pupil of a projection lens is denoted by 9.
According to Fig. 2, the light source 1 umhül Lende coat of two converging lenses 2 and two spherical heat-permeable mirrors 10 is formed. Behind each converging lens 2 there is in turn a fiber bundle 4 which is combined on the image window side in the manner already mentioned.
1 and 2, practically the entire luminous flux emitted by the light source 1 is detected and, since the luminous element is at the focal point of the converging lenses 2, the fiber bundle 4 is directed as approximately parallel light onto each of the light entry surfaces 5. The energy transport within the fiber bundle 4 takes place in a known manner in such a way that almost all of the light is available again at the light exit surface 7.
As a result of the small entry angle of the light at the light entry surfaces 5, the aperture of the exiting light is also small, so that almost all of the light can be directed into the exit pupil 9 of the projection lens without difficulty. The same applies to the lighting device shown in FIG. 2.
The light arrives once directly on the converging lenses 2 and once via the mirrors 10, which reflect the light that strikes them and concentrate it again in the location of the luminous element. To reduce the heat load on the fiber bundles 4, the heat protection filters 3 and the heat-permeable mirror 10 are used.