CH689467A5 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einer elektrischen Lichtquelle, insbesondere zur Beleuchtung der Lichteintrittsfläche eines Lichtleiters od.dgl. wobei zur Reduzierung der auf die Lichteintrittsfläche des Lichtleiters auftreffenden Lichtintensität eine bewegbare, mit sechseckigen Durchbrechungen versehene Blende vorgesehen ist. 



  Eine derartige Lichtquelle mit Blendenanordnung ist aus der DE-OS 3 526 993 bekannt. Diese Blendenanordnung verhindert, dass sich die Spektralcharakteristik infolge des Lichtreduktionsbetrages dieser Blendenanordnung ändert, indem eine Blende im von der Beleuchtungsquelle emittierten Parallelstrahl angeordnet wird, wobei diese Blende aus einer Vielzahl von zweidimensional angeordneten Blendeneinheiten besteht, die lichtdurchlassende \ffnungen mit einem kleinen Querschnittsbereich und Lichtabschattungsbereich aufweisen, die als röhrenförmige, die Seitenflächen der \ffnungen umgebende Flächen ausgebildet sind. Hierbei ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Blende aus einer Stellung, in der  die röhrenförmigen Flächen parallel zu der optischen Achse sind, in eine Stellung dreht, in der diese Flächen die optische Achse unter einem geeigneten Winkel kreuzen. 



  Die bekannte Blendenanordnung bzw. bekannte Ausbildung der Blende hat den Nachteil, dass deren Herstellung aufwendig ist und deren Raumbedarf zur Erzielung eines ausreichend grossen Schwenkbereiches relativ gross ist, was die Baugrösse der gesamten Beleuchtungseineinrichtung nachteilig vergrössert. Darüber hinaus treten im abgeblendeten Zustand, d.h. also bei verschwenkter Blende, relativ grossflächige Abschattungen auf, die doch eher zu einer ungleichmässigen Helligkeitsverteilung an der Eintrittsfläche des Lichtleiters führen. 



  Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung mit einer verstellbaren Blende zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Blendenanordnung vermeidet. Gemäss der Erfindung ist daher bei einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass die Blende mehrere nebeneinander angeordnete Zonen von Durchbrechungen aufweist, wobei in jeder Zone an sich gleich grosse Durchbrechungen, jedoch in benachbarten Zonen unterschiedlich grosse Durchbrechungen vorgesehen sind, und dass alle Zonen in einer Ebene, vorzugsweise senk recht zum Strahlengang des von der Lichtquelle emittierten Lichtes vorgesehen sind. 



  Durch diese erfindungsgemässen Massnahmen wird erreicht, dass ein bei abgeschwächter Beleuchtungsstärkeeinstellung in mehrere Teillichtbündel zerlegter Lichtstrahl eine gleichmässige Winkelverteilung erfährt und somit eine grösstmögliche gleichmässige Verteilung von Abschattungen vorgenommen wird, die an der Eintrittsfläche beispielsweise des Lichtleiters zu einer gleichmässig reduzierten Helligkeit führen. Durch die Anordnung von mehreren Zonen mit jeweils unterschiedlich grossen Durchbrechungen kann in vorteilhafter Weise einfach erreicht werden, dass je nach Erfordernis unterschiedliche Lichtintensität an die Eintrittsfläche des Lichtleiters gelangt. 



  Darüber hinaus ist die Blende sehr einfach herstellbar und der erforderliche räumliche Platzbedarf äusserst gering, was auch wieder in vorteilhafter Weise zu einer kleineren Baugrösse der Beleuchtungseinrichtung führt. 



  Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mit den Durchbrechungen versehenen Zonen Sektoren einer kreisförmigen dünnwandigen Blendenscheibe sind, die ausserhalb des nutzbaren Strahlenganges der Lichtquelle drehbar gela gert ist. Durch diese Ausbildung der Blende kann in einfacher Weise eine sehr flache und wirkungsvolle Blende geschaffen werden, die einen raschen Wechsel der Beleuchtungsintensität ermöglicht, einfach herzustellen und leicht bedienbar ist. 



  Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es aber auch möglich, dass die mit den Durchbrechungen versehenen Zonen vorzugsweise rechtekkige Abschnitte einer quer zum Strahlengang der Lichtquelle verschiebbaren dünnwandingen Blendenplatte sind. Diese erfindungsgemässe Ausführungsform ermöglicht eine sehr flache Ausbildung der Blende, wodurch eine niedere Bauhöhe der Beleuchtungseinrichtung erzielbar ist. 



  Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung zu erzielen wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, dass jede mit Durchbrechungen versehene Zone mindestens gleich gross wie der Querschnitt des nutzbaren Strahlenganges der Lichtquelle ist. Diese Massnahme trägt wesentlich dazu bei, dass die Helligkeitsverteilung an der Eintrittsfläche des Lichtleiters über seinen gesamten Querschnitt gleichmässig ist. 



  Um die Helligkeitsverteilung bei Abblendung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes gleichmässig zu halten, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfin dung vorgeschlagen, dass die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen zueinander zumindest in jeder einzelnen Zone gleichgross sind. 



  Besonders bei starker Abblendung des Lichtstrahles der Lichtquelle ist es erforderlich, eine grösstmögliche gleichmässige Helligkeitsverteilung zu erreichen, was in vorteilhafter Weise gemäss weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht wird, dass in Zonen starker Reduzierung der Lichtintensität die Abstände benachbarter sechsekkiger Durchbrechungen grösser als die Weite der Durchbrechungen vorgesehen sind. 



  Um in vorteilhaft einfacher Weise bei Bedarf auch die gesamte von der Lichtquelle emittierte Lichtintensität an die Eintrittsfläche des Lichtleiters führen zu können und hiebei die Bedienung der Lichtquelle einfach zu halten, wird gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, dass eine Zone zur Reduzierung der Lichtintensität einer \ffnung für den freien Durchtritt des Strahlenganges der Lichtquelle durch die Blendenscheibe bzw. durch die Blendenplatte benachbart angeordnet ist. Durch diese bauliche Ausgestaltung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass für die Handhabe der Blende ein einziger Drehknopf bzw. Schieber erforderlich ist, dem eine mit Markierungen versehene Skala zugeord net ist, nach der eine gewünschte Intensitätsschwächung oder die volle Leistung bzw. die totale Abschattung der Lichtquelle einstellbar ist. 



  Wird für besondere Objektbetrachtungen eine bestimmte Farbtemperatur gefordert, so wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, dass die Blendenscheibe bzw. Blendenplatte aus transparentem Werkstoff besteht, der mit einer für Licht undurchsichtigen Schichte versehen ist, wobei die Durchbrechungen durch Ausnehmungen in dieser für Licht undurchlässigen Schicht gebildet sind und, vorzugsweise, der transparente Werkstoff mindestens ein Farbfilter ist. 



  Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Hiebei zeigen: 
 
   Fig. 1 schematisch die Beleuchtungseinrichtung und 
   Fig. 2 eine Ausführungsform der Blende. 
 



  In Fig. 1 ist schematisch die Beleuchtungseinrichtung dargestellt und mit 1 bezeichnet. Eine derartige Beleuchtungseinrichtung wird insbesondere für die Beleuchtung von Objekten in der Mikroskopie, Endoskopie, etc. verwendet. Generell kann eine der artige Beleuchtungseinrichtung stets dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn das zu betrachtende Objekt entfernt von der Beleuchtungseinrichtung 1 bzw. Lichtquelle positioniert ist. 



  Als Lichtquelle 2 der Beleuchtungseinrichtung 1 wird eine sogenannte Kaltlichtspiegellampe verwendet. Diese weist einen Reflektor auf, der einerseits das emittierte Licht auf die Eintrittsfläche des Lichtleiters 4 projiziert und andererseits die Wärmestrahlung der Lichtquelle 2 ableitet. Hiedurch wird vermieden, dass sich der angekoppelte Lichtleiter unzulässig erwärmt. 



  Die elektrischen bzw. elektronischen Einrichtungen zur Energieversorgung innerhalb der Beleuchtungseinrichtung 1 sind nicht dargestellt. Ebenso ist die mechanische Kopplungseinrichtung für den Lichtleiter 4 an die Beleuchtungseinrichtung 1 nur schematisch dargestellt. 



  Für viele Einsatzzwecke der Beleuchtungseinrichtung 1 ist es erforderlich, die Helligkeit des auf den Lichtleiter 4 auftreffenden Lichtes zu reduzieren ohne dass eine Änderung der Farbtemperatur des Lichtes auftritt. Um nun eine Reduzierung der Lichtintensität ohne Änderung der Farbtemperatur zu erreichen, ist im Strahlengang der Lichtquelle 2 zur Eintritts fläche 5 des Lichtleiters 4 die Blende 6 angeordnet. Diese Blende 6 besteht beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 im wesentlichen aus einer kreisförmigen Scheibe, die drehbar mit ihrer Welle 7 in der Beleuchtungseinrichtung 1 gelagert ist. Mit der Welle 7 ist der Drehknopf 8 fix verbunden, der zur Einstellung der Reduzierung der Lichtintensität vom Benützer der Beleuchtungseinrichtung betätigt wird. 



  Gemäss Fig. 2 weist die Blende 6 eine Vielzahl von Durchbrechungen 12, 13, 14, 15 auf, die sechseckförmige Gestalt haben. Diese Durchbrechungen sind in sektorförmigen Zonen 8 bis 11 angeordnet, wobei die Durchbrechungen 12 der Zone 8 grösser als die Durchbrechungen 13 der Zone 9, die Durchbrechungen 14 der Zone 10 kleiner als die Durchbrechungen 13 und die Durchbrechungen 15 der Zone 11 kleiner als die Durchbrechungen 14 der Zone 10 ausgebildet sind. 



  Je nach Drehstellung der scheibenförmigen Blende 6 kann dann mehr oder weniger Licht durch die Blende 6 hindurchtreten. Die Blende 6 ist derart im Strahlengang zwischen Lichtquelle 2 und Eintrittsfläche 5 des Lichtleiters 4 positioniert, dass eine Änderung des Raumwinkels der Lichtstrahlung nicht auftritt. Hiedurch wird eine gleichmässige Verteilung der reduzierten Beleuchtungsstärke über die gesamte Eintrittsfläche 5 des Lichtleiters 4 erreicht. Zur Er zielung einer grösstmöglichen Gleichmässigkeit der reduzierten Lichtintensität sind die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen 12 bis 15 in jeder einzelnen Zone 8 bis 11 gleich gross. Zur gleichmässigen Schachtelung bzw. gleichmässigen Verteilung der Durchbrechungen 12 bis 15 weisen diese gleichlange Sechseck-Seiten auf. 



  Die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen 12 bis 15 sind zumindest in jeder einzelnen Zone 8 bis 11 gleich gross. In der Zone 11 zur starken Reduzierung der Lichtintensität sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen 15 grösser als die Weite der Durchbrechungen 15 vorgesehen. 



  Benachbart zur Zone 8 mit geringster Schwächung der Lichtintensität ist eine \ffnung 16 in der Blende 6 vorgesehen, die den freien Durchtritt des Strahlenganges der Lichtquelle 2 an die Eintrittsfläche 5 des Lichtleiters 4 gestattet. Zwischen dieser \ffnung 16 und der Zone 11 ist die Blende 6 undurchsichtig ausgeführt, um im Bedarfsfall die Lichtstrahlung gänzlich zu unterbinden. 



  Die Blende kann auch als nicht dargestellte sich längs erstreckende Blendenplatte ausgebildet sein, die beispielsweise rechteckige Abschnitte als Zonen  mit den sechseckförmigen Durchbrechungen gemäss Fig. 2 aufweist. Diese nicht dargestellte Blendenplatte ist dann beispielsweise ihrer Länge nach im Strahlengang der Lichtquelle 2 verschiebbar gelagert und über einen Schieber oder über ein Ritzel und Zahnstange bzw. über einen Seilzug verstellbar. 



  Sowohl die scheibenförmige Blende 6 als auch die plattenförmige Blende sind aus dünnem, steifem und für Licht undurchlässigem Material gefertigt. Die Durchbrechungen können durch Stanzen oder Ätzen hergestellt werden. Ebenso ist es denkbar, die Blende 6 aus transparentem Werkstoff zu fertigen, mit einer für Licht undurchlässigen Schicht zu versehen und die Durchbrechungen 12 bis 15, 16 beispielsweise durch Ätzen freizustellen. 



  Es kann hiebei die Blende 6 auch aus transparentem färbigem Werkstoff gefertigt sein, um stets Licht vorbestimmter konstanter Farbtemperatur aber auch mit unterschiedlicher Intensität für die Beleuchtung verfügbar zu haben. 

Claims (10)

1. Beleuchtungseinrichtung mit einer elektrischen Lichtquelle, wobei zur Reduzierung der auf die Lichteintrittsfläche des Lichtleiters auftreffenden Lichtintensität eine bewegbare, mit sechseckigen Durchbrechungen versehene Blende vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) mehrere nebeneinander angeordnete Zonen (8 bis 11) von Durchbrechungen (12 bis 15) aufweist, wobei innerhalb einer Zone (8 bis 11) gleich grosse Durchbrechungen (12 bis 15), jedoch in benachbarten Zonen (8 bis 11) unterschiedlich grosse Durchbrechungen (12 bis 15) vorgesehen sind, und dass alle Zonen (8 bis 11) in einer Ebene, vorzugsweise senkrecht zum Strahlengang des von der Lichtquelle (2) emittierten Lichtes vorgesehen sind.

2.

Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Durchbrechungen (12 bis 15) versehenen Zonen (8 bis 11) Sektoren einer kreisförmigen Blendenscheibe (6) sind, die ausserhalb des nutzbaren Strahlenganges der Lichtquelle (2) drehbar gelagert ist.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Durchbrechungen (12 bis 15) versehenen Zonen (8 bis 11) vorzugsweise rechteckige Abschnitte einer quer zum Strahlengang der Lichtquelle verschiebbaren dünnwandigen Blendenplatte sind.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt jeder mit Durchbrechungen (12 bis 15) versehenen Zone (8 bis 11) mindestens gleich gross wie der Querschnitt des nutzbaren Strahlenganges der Lichtquelle (2) ist.

5.

Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle die Lichtintensität reduzierenden Durchbrechungen (12 bis 15) gleich lange Sechseck-Seiten aufweisen.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen (12 bis 15) zueinander zumindest in jeder einzelnen Zone (8 bis 11) gleich gross sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zonen (11) starker Reduzierung der Lichtintensität die Abstände benachbarter sechseckiger Durchbrechungen (15) grösser als die Weite der Durchbrechungen (15) vorgesehen sind.

8.

Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zone (8) zur Reduzierung der Lichtintensität einer \ffnung (16) für den freien Durchtritt des Strahlenganges der Lichtquelle (2) durch die Blendenscheibe (6) bzw. durch die Blendenplatte benachbart angeordnet ist.

9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenscheibe (6) bzw. Blendenplatte aus transparentem Werkstoff besteht, der mit einer für Licht undurchsichtigen Schicht versehen ist, wobei die Durchbrechungen (12 bis 15) durch Ausnehmungen in dieser für Licht undurchlässigen Schicht gebildet sind und, vorzugsweise, der transparente Werkstoff mindestens ein Farbfilter ist.

10.

Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Beleuchtung der Lichteintrittsfläche eines Lichtleiters ausgebildet ist.