CH626994A5

CH626994A5 - Illuminating device

Info

Publication number: CH626994A5
Application number: CH191278A
Authority: CH
Inventors: Hans Buechner
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1981-12-15
Also published as: DD130369A1; DE2803697A1; HU175977B; DD130369B1; ATA17078A; NL7801213A; AT351839B

Description

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Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Beleuchtung, bestehend aus einer Lichtquelle (1), deren Leuchtfläche durch einen Kollektor (2) auf eine Zwischenblende (4) und diese durch einen Kondensor (5) abgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenblen- 5 de (4) einen waagerecht angeordneten Spalt aufweist, der senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Lichtquelle (1) angeordnet ist und dessen Breite (b) ein Vielfaches der Breite (b') des Bildes der stabförmigen Lichtquelle (1) beträgt, und dessen Höhe (h) kleiner ist als die Höhe (h') des Bildes der Lichtquelle io (1), wobei der zwischen stabförmiger Lichtquelle (1) und spalt-förmiger Zwischenblende (4) angeordnete Kollektor (2) eine Feldblende (3) aufweist.

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Die Vorrichtung zur Beleuchtung kann überall dort angewendet werden, wo eine Bestrahlungsstärke in der Objektebene visuell oder fotoelektrisch abgetastet wird und die jeweils vorliegende Bestrahlungsstärke ein Mass für eine zu bestimmende Eigenschaft ist. Einsatzgebiete können auf fotoelektrischer Ab- 20 tastung beruhende digitale Weg- und Winkelmesssysteme, auf interferentieller Grundlage arbeitende direkte digitale Kraft-, Weg- und Analysenmesssysteme, Spektral-, Fluoreszenz- und Zweistrahlfotometer sowie Beleuchtungseinrichtungen für Mikroskope sein. 25

In herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen ist die Leuchtfläche der Lichtquelle (Leuchtbogen, Wendel) durch den Kollektor auf eine sich zwischen Kollektor und Kondensor befindliche Zwischenblende abgebildet. Objektebene ist diejenige Ebene, in die die Feldblende durch den Kondensor abgebildet 30 ist, wobei als Feldblende die Fassung des Kollektors selbst oder eine sich in Nähe des Kollektors befindliche Blende wirkt. In der Objektebene wird von der Beleuchtungseinrichtung eine Bestrahlungsstärke erzeugt. Die Bestrahlungsstärke in der Objektebene ist unter anderem von der Strahldichte der in der Zwischenblende wirksam werdenden Leuchtfläche der Lichtquelle abhängig. Bei den bekannten technischen Lösungen ist die Lichtdurchtrittsöffnung in der Zwischenblende — im folgenden nur als Zwischenblende bezeichnet - als kreisförmige Öffnung ausgebildet, auf die die Leuchtfläche der Lichtquelle so 40 abgebildet ist, dass deren Bild gleich gross oder grösser ist als die Zwischenblende. Bei Verlagerungen des Bildes der Leuchtfläche gegenüber der Zwischenblende wird diese entweder nicht mehr voll ausgeleuchtet oder es werden andere Flächenelemente der Leuchtfläche mit anderer Strahldichte wirksam. Insbe- 45 sondere ist bei der Verwendung von Quecksilber-, Nieder- und Hochdruckdampflampen als Lichtquellen in derartigen Beleuchtungssystemen infolge der diesen Lampen eigenen Bogen-instabilitäten, verursacht dadurch, dass der Austrittspunkt des Leuchtfadens an beiden Elektroden während des Lampenbe- 50 triebes wandert, grundsätzlich mit örtlichen Verlagerungen des Bildes des Leuchtbogens gegenüber der Zwischenblende zu rechnen. Die Kenntnis dieser Nachteile derartiger Lampen hat dazu geführt, dass bei einigen dieser Lampen der Leuchtbogen durch zwei Blenden geführt wird, um das örtliche Auswandern 55 desselben zu verringern.

Verlagerungen des Bildes der Leuchtfläche gegenüber der Zwischenblende verursachen also bei herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen Änderungen der Strahldichte in der Zwischenblende und damit auch Änderungen der Bestrahlungsstär- 60 ke in der Objektebene und können deshalb zu Messfehlern oder zum Ausfall des Messystems oder zu hohem Justieraufwand der Lichtquelle gegenüber der Zwischenblende führen oder besondere Massnahmen zur Lagesicherung der Lichtquelle gegenüber der Zwischenblende oder eine spezielle Steuerung der Öffnung 65 der Zwischenblende erforderlich machen.

Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, mit einer Beleuchtungseinrichtung, unabhängig von einer relativen Verlagerung des Bildes des Leuchtbogens gegenüber einer Zwischenblende in einer Objektebene eine konstante Bestrahlungsstärke zu erzeugen, indem die Zwischenblende so gestaltet ist, dass sie das Bild des Leuchtbogens nur teilweise abblendet und die Richtung, in der diese Abbiendung stattfindet, in Abhängigkeit von der Strahldichteverteilung der Leuchtfläche so gewählt wird, dass bei Relativverlagerungen zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende in dieser Richtung und senkrecht dazu die Strahldichte in der Zwischenblende und damit auch die Bestrahlungsstärke in der Objektebene konstant bleibt.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch Verwendung einer Vorrichtung zur Beleuchtung gelöst, die aus einer Lichtquelle besteht, deren Leuchtfläche durch einen Kollektor auf eine Zwischenblende und diese durch einen Kondensor abgebildet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zwischenblende einen waagerecht angeordneten Spalt aufweist, der senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Lichtquelle angeordnet ist, und dessen Breite ein Vielfaches der Breite des Bildes der stabförmigen Lichtquelle beträgt, und dessen Höhe kleiner ist als die Höhe des Bildes der Lichtquelle, wobei der zwischen stabförmiger Lichtquelle und spaltförmiger Zwischenblende angeordnete Kollektor eine Feldblende aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Die Längsachse des Spaltes liegt in x-Richtung und der Spalt hat hier die Breite b und entsprechend in y-Richtung die Höhe h, sodass b>h gilt. Die Längsachse des Leuchtbogens ist in die y-Richtung abgebildet, und das Bild des Leuchtbogens hat hier die Höhe h' und senkrecht dazu die Breite b', und es ist h'>b', h'>h und b'<b, sodass die Breite b' des Bildes des Leuchtbogens selbst die Begrenzung der Leuchtfläche in x-Richtung in der Zwischenblende darstellt. In x-Rich-tung ist die Strahldichte des Leuchtbogens stark ortsabhängig. Da aber die Spaltbreite b wesentlich grösser ist als die Breite b' des Bildes des Leuchtbogens, ist bei Relativverlagerungen in dieser Richtung zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende die in der Zwischenblende wirksam werdende Strahldichte konstant.

In y-Richtung, d.h. in Richtung seiner Längsachse, wird der Leuchtbogen durch die Spalthöhe h abgeblendet. In dieser Richtung ist die Strahldichte des Leuchtbogens konstant, so dass sich bei Realtiwerlagerungen in y-Richtung zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende die in der Zwischenblende wirksam werdende Strahldichte ebenfalls nicht ändert.

Die Zeichnung zeigt eine Beleuchtungseinrichtung, bestehend aus Lichtquelle mit stabförmigem Leuchtbogen 1, Kollektor 2 mit Feldblende 3, Zwischenblende 4 mit einem waagrecht angeordneten Spalt und Kondensor 5, wie sie beispielsweise zur Beleuchtung in Interferometern verwendet wird. In der Ebene der Zwischenblende 4 wird vom Kollektor 2 das Bild 6 des Leuchtbogens 1 erzeugt. Das Bild 6 des Leuchtbogens 1 hat die Breite b' und die Höhe h'. Die Zwischenblende 4 ist durch den Kondensor 5 nach Unendlich abgebildet. Ausserdem entsteht durch die Abbildung der Feldblende 3 durch den Kondensor 5 deren Bild 7. Verlagert sich der Leuchtbogen in x-Richtung nach 1 dann befindet sich sein Bild bei 6' und die in der Zwischenblende 4 wirksam werdende Strahldichte bleibt solange konstant, wie sich die Ränder des Bildes 6' des Leuchtbogens innerhalb der Spaltbreite b befinden. Verlagerungen des

Leuchtbogens in y-Richtung um ± — verursachen ebenfalls keine Veränderungen der Strahldichte in der Zwischenblende, da in dieser Richtung die Strahldichte des Leuchtbogens konstant ist.

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1 Blatt Zeichnungen