CS233784B1 - Katadioptrický osvětlovací systém - Google Patents

Abstract

Osvětlovací systém je Určen pro kopírování a projekční zařízení s použitím zdroje světla s rotačně symetrickou křivkou svítivosti. Účelem vynálezu je zvýšit světelnou účinnost systému a zmenšit energetické ztráty na minimum při dodržení velmi dobré rovnoměrnosti osvětlení pracovního pole. Uvedeného účelu se dosáhne osvětlovacím systémem tvořeným prstencovým kondenzorem, asférickým zrcadlem a asférickým převáděčem. Obě lámavé plochy «sférického převáděče tvoří opjický klín, kterým je svazek paprsků usměrňován do osvětlované plochy. Všechny elementy osvětlovacího systému jsou rotačně symetrické podle osy zdroje. Vynález lze využít ve většině projekčních kopírovacích zařízeních, např. při kinemetogrefické projekci, při projekci statických diapozitivů, u fotografických kopírovacích a projekčních zařízení.

Description

Vynález se týká katadloptrickáho osvětlovacího systému pro kopírovací a projekční zařízení, ve kterých je použit zdroj světle s rotačně symetrickou křivkou svítivosti.

V poslední době byly pro kopírovací a projekční zařízení vyvinuty nová světelná zdroje s vysokou světelnou účinností, s vhodnými spektrálními vlastnostmi a s malými rozměry svítícího pole. Jsou to zejména vysokotlaká projekční výbojky'rtuíová, xenonové nebo halogenidová se zářícím polem tvárni úsečky. Dále se jedná o trubicové halogenové žárovky se zářícím polem tvaru válce. Všechny tyto zdroje mají rotačně symetrickou křivku svítivosti.

Osvětlovací systémy, která jsou běžně užívaná v řadě zařízení, často nerespektují specifická vlastnosti výše uvedených zdrojů. Často se používají klasická čočková kondenzory nebo eliptická či parabolická zrcadla. Výsledkem je nízká světelná účinnost v prvním případe, nebo špatná rovnoměrnost osvětlení ve druhém případě. U čočkových systémů je pak často na závadu přímkový tvar svítícího pole, který omezuje rozlišovací schopnost kopírovacího nebo projekčního zařízení ve směru kolmém na směr svítícího pole.

I _w

Výše uvedená nedostatky z velká části odstraňuje katadioptrický osvětlovací systém, ve kterém je použit zdroj světla e rotačně symetrickou křivkou svítivosti. Jeho podstatou je, že soustředně kolem světelného zdroje je umístěn prstencový kondenzor a souose asfárická zrcadlo pro zobrazení svítícího pole světelného zdroje do asfárickáho převáděče. Obě lámavá plochy tohoto asfárickáho převáděče tvoří optický klín pro usměrnění svazku paprsků do osvětlovaná plochy. Prstencový kondenzor, asfárická zrcadlo a asfárický převáděč jsou rotačně symetrická podle osy světelného zdroje. Pro projekční účely je do blízkosti roviny předlohy umístěn kondenzor pro soustředění světelného toku osvětlovače do projekčního objektivu.

Tímto systémem je možno soustředit velkou část světelná energie vyzařovaná zdrojem na osvětlovanou plochu a to s velmi dobrým rozložením osvětlení.

Jeden příklad uspořádání katadloptrickáho osvětlovacího systému podle vynálezu je schematicky uveden na přiloženém výkrese.

Osvětlovací systém je tvořen světelným zdrojem i, v jehož ose je rotačně symetricky umístěn asfárický převáděč £, jehož obě lámavá plochy tvoří optický klín.

Rotačně symetricky podle osy zdroje χ je táž umístěn prstencový kondenzor 2 se středem v ose zdroje X a dále pak asfárická zrcadlo J.

Světlo ze zdroje X je soustřeďováno prstencovým kondenzorem 2 na asfárická zrcadlo 3. a tím pak na asfárický převáděč 1, v němž se vytvoří sekundární obraz zdroje ve tvarní svítícího prstence. Svazek je dále usměrněn asfárickým převáděčem £ do osvětlované plochy 2 (při užití v kopírovacích strojích) nebo je dále soustředěn kondenzorem 2 do objektivu g, přičemž prochází promítanou předlohou Z (při použití v projekčních zařízeních). Část, použitá v projekčních zařízeních, je kreslena .čárkovaně. Jedná se o kondenzor £, promítanou předlohu Z ⁸ objektiv £.

Z výkresu je zřejmá využití značná části světla zdroje (pro běžná užívání výbojky se využije 65 % světla), přičemž hlavní paprsek leží v místě nejvyšší svítivosti u většiny výše uvedených zdrojů.

Průměr sekundárního zdroje je dán dálkou svítícího pole. Pro bodová zdroje je možno konstrukcí asfárickáho převáděče i dosáhnout průměru od 15 mm výše, pro halogenová žárovky a delSím vláknem jsou průměry několik cm.

Vzhledem k značnému tepelnému namáhání je prstencový kondenzor 2 vyroben z odolného skla (např. SIMAX) nebo z křemenného skla.

Claims (1)

1. Katadioptrický osvětlovací systém se zdrojem světla s rotačně symetrickou křivkou svítivosti vyznačený tím, Se soustředné kolem světelného zdroje (i) je umístěn prstencový kondenzor (2) a souose asférlcké zrcadlo (3) pro zobrazení svíticího pole světelného zdroje (1) do asfériekého převáděče (4), jehož obě lémavé plochy tvoří optický klín pro usměrnění svazku paprsků do osvětlované plochy (5) v případě osvětlovacího zařízení nebo přes kondenzor (6) do promítané předlohy (7) a objektivu (8) v případě projekčního zařízení, přičemž prstencový kondenzor (2), asférlcké zrcadlo (3) a asférický převáděč (4) jsou rotačně symetrické podle osy světelného zdroje (,).