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PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungssystem für Overhead-Projektor, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsspiegel durch einen verspiegelten Abschnitt eines Rotations-Ellipsoids gebildet ist, in dessen einem Brennpunkt sich die Projektionslampe, im anderen Brennpunkt das Projektionsobjektiv befindet.
2. Beleuchtungssystem für Overhead-Projektor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Projektionslampe eine Lampe mit mattiertem oder opalisiertem Kolben verwendet wird.
3. Beleuchtungssystem für Overhead-Projektor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse des Rotations-Ellipsoids so weit gegen die Projektionsachse geneigt ist, dass die Projektionslampe vom Projektionsobjektiv aus gesehen nicht sichtbar ist.
4. Beleuchtungssystem für Overhead-Projektor gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsspiegel derart beweglich angeordnet ist, dass für den Transport des Geräts der Platzbedarf der Anordnung verringert werden kann.
Der Overhead-Projektor ist ein didaktisches Gerät, welches sich im Laufe der letzten Jahrzehnte in der Praxis sehr rasch eingebürgert hat. Im Unterschied zum normalen Diapositivprojektor verläuft der Strahlengang beim Overhead-Projektor senkrecht und wird erst in der Nähe des Projektionsobjektivs in die Horizontale umgelenkt. Die Ebene des Diapositivs liegt deshalb waagrecht und ist gut zugänglich.
Die Bild-Umkehr durch den Umlenkspiegel bewirkt zudem, dass ein Diapositiv, welches auf der Projektionswand ein seitenrichtiges Bild ergibt, von oben gesehen auch seitenrichtig ist. Da zudem ein, verglichen mit der normalen Diaprojektion, sehr grosses Diapositivformat gewählt wird (üblicherweise zwischen 25 x 25 cm und 30 x 30 cm), kann während der Projektion leicht auf das Diapositiv gezeichnet oder geschrieben werden (daher auch die für dieses Gerät gelegentlich verwendete Bezeichnung Arbeitsprojektor ). Die Grösse des Diapositivs ermöglicht eine optische Konstruktion, welche den Lichtstrom der Projektionslampe so gut ausnützt, dass bereits mit Lampen von 250-500 W Leistung das projizierte Bild so hell wird, dass eine völlige Verdunkelung des Raumes nicht mehr nötig ist (daher auch die Bezeichnung Hellraum-Projektor ).
Die Zuhörer können sich deshalb während des Vortrages Notizen machen. Ein weiterer Vorteil des Overhead-Projektors liegt in der Tatsache, dass der Vortragende, welcher mit dem Gerät arbeitet, in Richtung auf die Zuhörer blickt (was beim Beschriften einer Wandtafel oder beim Projizieren normaler Dias nicht der Fall ist). Er kann deshalb im unverdunkelten Raum die Mimik seiner Zuhörer ständig verfolgen und seinen Vortrag deren Reaktionen ständig anpassen.
Trotz aller geschilderten Vorteile sind Overhead-Projektoren noch lange nicht überall in Betrieb, wo ihre Anwendung sinnvoll wäre. Der Preis von Overhead-Projektoren üblicher Konstruktion ist für viele Anwendungen (z. B. Instruktionen in Entwicklungsländern) prohibitiv hoch. Schuld an dieser Tatsache ist die allgemein als Beleuchtungsoptik verwendete Stufenlinse. Ihre Form erfordert eine mechanische Bearbeitung oder ein Giessen, beides Vorgänge, die für eine industrielle Massenproduktion nicht geeignet sind.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Stufenlinse in Overhead-Projektoren durch ein optisches System zu ersetzen, welches sich durch Spritzguss, Tiefziehen oder ähnliche Massenherstellungsverfahren erzeugen lässt. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass der Beleuchtungsspiegel durch einen verspiegelten Abschnitt eines Rotations-Ellipsoids gebildet ist, in dessen einem Brennpunkt die Projektionslampe, im andern Brennpunkt das Projektionsobjektiv steht.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Aus führungsform und
Fig. 2 zeigt schematisch eine Konstruktionsvariante.
Das von einer Glühlampe 1 ausgesendete Licht wird von der verspiegelten Oberfläche eines Abschnitts eines Rotations Ellipsoids 2 in den andern Brennpunkt des Ellipsoids fokussiert.
In diesem Punkt befindet sich das System 3 von Projektionsobjektiv und Umlenkspiegel. Der Raumwinkel von A bis A' wird dabei allerdings von der Lampe selbst oder ihrer Fassung und Halterung abgedeckt. In der Ausleuchtung des Diapositivs 4 müsste deshalb in der Mitte ein dunkler Fleck entstehen.
dieser Fleck kann dadurch vermieden werden, dass als Glühlampe keine übliche Projektionslampe, sondern eine solche mit mattiertem oder opalisiertem Glaskolben verwendet wird.
Dadurch entsteht vom Objektiv aus gesehen im Raumwinkel A-A' die gleiche Leuchtdichte wie in den übrigen Bereichen des Reflektors.
Eine zweite Methode, den Schattenwurf der Projektionslampe zu vermeiden, besteht darin, dass die Hauptachse des Beleuchtungs-Ellipsoids und die Projektionsachse gegeneinander geneigt werden.
Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung: Die Projektionslampe 5 und das Projektionsobjektiv 6 liegen in den Brennpunkten des Rotations-Ellipsoids 7-7'. Der effektiv als Spiegel ausgebildete Teil 7 durchstrahlt das Diapositiv 8 gleichmässig. Diese Beleuchtungsanordnung bietet zudem die Möglichkeit, den Spiegel 7 in die Position 7" hochzuklappen.
Dadurch kann beim Transport oder Nicht-Gebrauch des Overhead-Projektors dessen Platzbedarf stark reduziert werden.
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PATENT CLAIMS
1. Illumination system for overhead projector, characterized in that the illumination mirror is formed by a mirrored section of an ellipsoid of revolution, in one of which the projection lamp is located, in the other focus the projection lens is located.
2. Lighting system for overhead projector according to claim 1, characterized in that a lamp with a matt or opal bulb is used as the projection lamp.
3. Lighting system for overhead projector according to claim 1, characterized in that the main axis of the ellipsoid of rotation is inclined so far to the projection axis that the projection lamp is not visible from the projection lens.
4. Illumination system for overhead projector according to claim 3, characterized in that the illumination mirror is arranged movably in such a way that the space requirement of the arrangement can be reduced for the transport of the device.
The overhead projector is a didactic device that has quickly become established in practice over the last few decades. In contrast to the normal slide projector, the beam path with the overhead projector is vertical and is only deflected into the horizontal in the vicinity of the projection lens. The plane of the slide is therefore horizontal and easily accessible.
The image reversal by the deflecting mirror also has the effect that a slide, which produces a correct-laterally correct image on the projection screen, is also correct-laterally when viewed from above. Since, compared to normal slide projection, a very large slide format is selected (usually between 25 x 25 cm and 30 x 30 cm), you can easily draw or write on the slide during projection (hence the one used occasionally for this device Designation work projector). The size of the slide enables an optical construction that uses the luminous flux of the projection lamp so well that even with lamps of 250-500 W the projected image becomes so bright that a complete darkening of the room is no longer necessary (hence the name Overhead projector).
The audience can therefore take notes during the lecture. Another advantage of the overhead projector is the fact that the presenter who works with the device looks in the direction of the audience (which is not the case when writing on a blackboard or projecting normal slides). He can therefore constantly follow the facial expressions of his audience in the darkened room and constantly adapt his presentation to their reactions.
Despite all the advantages described, overhead projectors are far from being used everywhere where their application would make sense. Overhead projectors of conventional construction are prohibitively expensive for many applications (e.g. instruction in developing countries). This is due to the Fresnel lens, which is generally used as an illumination lens. Their shape requires machining or casting, both of which are unsuitable for industrial mass production.
The purpose of the present invention is to replace the stepped lens in overhead projectors with an optical system which can be produced by injection molding, deep drawing or similar mass production processes. This purpose is achieved in that the illuminating mirror is formed by a mirror-coated section of an ellipsoid of revolution, in one of which the projection lamp stands and in the other focal point the projection objective.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a schematic representation of a first imple mentation and
Fig. 2 shows schematically a design variant.
The light emitted by an incandescent lamp 1 is focused by the mirrored surface of a section of a rotational ellipsoid 2 into the other focal point of the ellipsoid.
The system 3 of projection objective and deflecting mirror is located at this point. The solid angle from A to A 'is, however, covered by the lamp itself or its socket and holder. In the illumination of the slide 4, a dark spot should therefore appear in the middle.
This stain can be avoided by not using a conventional projection lamp as the incandescent lamp, but one with a matt or opal glass bulb.
As a result, viewed from the lens, the same luminance arises in the solid angle A-A 'as in the other areas of the reflector.
A second method of avoiding shadows from the projection lamp is to incline the main axis of the illumination ellipsoid and the projection axis with respect to one another.
FIG. 2 shows such an arrangement: the projection lamp 5 and the projection objective 6 lie in the focal points of the ellipsoid of revolution 7-7 '. The part 7, which is effectively designed as a mirror, shines evenly through the slide 8. This lighting arrangement also offers the possibility of folding the mirror 7 up into position 7 ″.
This can greatly reduce the space required when the overhead projector is transported or not in use.