DE1026099B

DE1026099B - Process to achieve the greatest possible light output in projection devices and the like. like

Info

Publication number: DE1026099B
Application number: DEL20719A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Eber; Paul Ruf
Original assignee: LYTAX WERKE GmbH
Current assignee: LYTAX WERKE GmbH
Priority date: 1954-12-21
Filing date: 1954-12-21
Publication date: 1958-03-13

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung einer möglichst großen Lichtausbeute bei Projektionsgeräten u. dgl. unter Verwendung von Glühlampen.The invention relates to a method for achieving the greatest possible light yield in projection devices and the like using incandescent lamps.

Die klassische Anordnung einer Projektionsoptik besteht aus einer möglichst punktförmigen Lichtquelle, einem Kondensor oder Hohlspiegel, der einen möglichst großen Strahlenwinkel erfassen soll, dem Bildfenster und dem Projektionsobjektiv.The classic arrangement of projection optics consists of a point-like light source, a condenser or concave mirror that should capture the largest possible beam angle, the image window and the projection lens.

Bei Anwendung von Bogenlampen z. B. kann der erzeugte Lichtbogen praktisch als punktförmig im Verhältnis zur Größe des Bildfensters angesehen werden. Bei Glühlampen jedoch, bei denen mehrere glühende Drahtwendel die Lichtquelle bilden, ergibt sich eine flächige bzw. räumliche Ausdehnung der Lichtquelle. Die Größe des Wendelfeldes, dessen Ebene senkrecht oder annähernd senkrecht zur optischen Achse steht, ist dabei ausschlaggebend für die mögliche Lichtausbeute, also den Wirkungsgrad der Anordnung.When using arc lamps z. B. the generated arc can practically as punctiform in the Relation to the size of the image window. In the case of incandescent lamps, however, where several glowing wire coils form the light source, the result is a two-dimensional or spatial expansion of the Light source. The size of the helical field, whose plane is perpendicular or approximately perpendicular to the optical axis is decisive for the possible light yield, i.e. the efficiency the arrangement.

Da mit zunehmender Wattleistung der Lampe das Wendelfeld immer größer werden muß, wird der Wirkungsgrad immer schlechter. Bei Schmalfilmprojektoren z. B. ist das Wendelfeld der Lampe bestenfalls annähernd gleich groß, meistens sogar größer als das auszuleuchtende Bildfeld, so daß auch bei großem Durchmesser des Kondensors nur ein relativ kleiner Strahlenwinkel erfaßt werden kann und die aus dem Kondensor austretenden Strahlen nur zum Teil das Bildfenster durchdringen.Since the filament field has to become larger as the wattage of the lamp increases, the Efficiency getting worse. In cine projectors z. B. is the filament of the lamp at best approximately the same size, mostly even larger than the image field to be illuminated, so that too with a large diameter of the condenser, only a relatively small beam angle can be detected and the rays emerging from the condenser only partially penetrate the image window.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren zur Erzielung einer möglichst großen Lichtausbeute bei Projektionsgeräten u. dgl. geschaffen worden, durch das es möglich ist, in Anlehnung an die oben angeführte klassische Lösung eine praktisch als punktförmig anzusprechende Lichtquelle zu erzielen.The invention provides a method for achieving the greatest possible light yield in projection devices and the like. Has been created by which it is possible based on the above classic solution to achieve a light source that can be addressed practically as a point.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß eine Glühlampe mit einer solchen Lichtquelle benutzt wird, deren Länge ein Vielfaches ihres Durchmessers beträgt und die in ihrer Längsachse koaxial zur optischen Achse eines die räumliche Abbildung der Lichtquelle erzeugenden Kondensors, Hohlspiegels, Zonenkondensors oder Zonenhohlspiegels angeordnet wird, wobei jeder durch die Lichtquelle senkrecht zur optischen Achse gelegte Querschnitt A-A, B-B, C-C gegenüber der auszuleuchtenden Bildfläche des Bildfensters praktisch punktförmige Lichtquellen bildet. Es entsteht dabei auf Grund der optischen Abbildungsgesetze eine als räumliche Abbildung der Lichtquelle zu betrachtende Lichtsäule, die das Bildfenster des Projektionsgerätes od. dgl. in seinem ganzen Querschnitt durchsetzt und dabei alle die Lichtsäule erzeugenden Strahlen durch das Bildfenster hindurchtreten.The idea underlying the invention is that an incandescent lamp is used with such a light source, the length of which is a multiple of its diameter and which is arranged in its longitudinal axis coaxially to the optical axis of a condenser, concave mirror, zone condenser or zone concave mirror that generates the spatial image of the light source where each cross-section AA, BB, CC placed through the light source perpendicular to the optical axis forms practically point-like light sources opposite the image area of the picture window to be illuminated. The result of the optical imaging laws is a column of light which can be viewed as a spatial image of the light source and which penetrates the entire cross-section of the picture window of the projection device or the like and all the rays generating the light column pass through the picture window.

Durch Verwendung eines Zonenkondensors oder Verfahren zur ErzielungBy using a zone condenser or method of achieving

einer möglichst großen Lichtausbeutethe greatest possible luminous efficacy

bei Projektionsgeräten u. dgl.for projection devices and the like.

Anmelder:Applicant:

LYTAX-WERKE G.m.b.H.,
Freiburg (Breisgau), Egonstr. 35-41LYTAX-WERKE GmbH,
Freiburg (Breisgau), Egonstr. 35-41

Dipl.-Ing. Hans Eber, Freiburg (Breisgau),Dipl.-Ing. Hans Eber, Freiburg (Breisgau),

und Paul Ruf, Wasser über Emmendingen,and Paul Ruf, water over Emmendingen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Zonenspiegels kann der Effekt noch wesentlich gesteigert werden, so daß die Lichtausbeute einer solchen Anordnung das Vielfache der bisher üblichen Anordnungen betragen wird.Zone level, the effect can be increased significantly, so that the light yield of a such an arrangement will be a multiple of the conventional arrangements.

An Hand der Zeichnung ist eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung unter Anwendung eines Hohlspiegels schematisch dargestellt, und zwar veranschaulichtWith reference to the drawing, a device serving to carry out the method is in use a concave mirror shown schematically, namely illustrated

Fig. 1 den Strahlengang, von der Mitte des Leuchtwendels ausgehend,Fig. 1 the beam path, starting from the center of the filament,

Fig. 2 den Strahlengang, vom vorderen Ende des Leuchtwendeis ausgehend,2 shows the beam path, starting from the front end of the reversible light element,

Fig. 3 den Strahlengang, vom hinteren Ende des Leuchtwendeis ausgehend,3 shows the beam path, starting from the rear end of the reversible light,

Fig. 4 die Kombination der aus den Fig. 1 bis 3 sich ergebenden Strahlengänge,4 shows the combination of the beam paths resulting from FIGS. 1 to 3,

Fig. 5 die optische Darstellung der Lichtsäule als räumliche Abbildung des Leuchtwendeis.Fig. 5 shows the optical representation of the light column as a spatial image of the light reversible.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzielung einer möglichst großen Lichtausbeute besteht bei der Anwendung eines Hohlspiegels 1 des Projektionsgerätes darin, daß die in dem dargestellten Beispiel zur Anwendung kommende, durch den elektrischen Strom erzeugte Lichtquelle vorzugsweise als einziges Leuchtwendel 2 ausgebildet ist, dessen Länge / ein A^ielfaches des Durchmessers d beträgt. Dabei ist dieses Leuchtwendel mit seiner Längsachse koaxial zur optischen Achse Ox angeordnet. Dabei ergeben sich die aus Fig. 1 bis 3 ersichtlichen, je nach dem durch das Leuchtwendel gelegten Querschnitt A-A, B-B, C-C Strahlengänge Sm, Sv, Sh, die, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, an verschiedenen Stellen des Bildfensters 3 durchtreten. The device according to the invention for achieving the greatest possible light yield, when using a concave mirror 1 of the projection device, consists in that the light source generated by the electric current used in the example shown is preferably designed as a single luminous filament 2, the length of which is / an A ^ is a multiple of the diameter d . This luminous filament is arranged with its longitudinal axis coaxially to the optical axis Ox . 1 to 3, depending on the cross-section AA, BB, CC laid through the luminous filament, beam paths Sm, Sv, Sh, which, as FIGS .

709 9"9/1SI709 9 "9 / 1SI

Aus diesen verschiedenen Durchtrittsstellen der Strahlen Sm, Sv, Sh ergibt sich dann, wie aus Fig. 4 ersichtlich, das Gesamtstrahlenbündel, welches das ganze Bildfenster 3 ausfüllt. Dieses zusammengefaßte Strahlenbündel stellt sich, wie in Fig. 5 dargestellt, als eine kompakte Lichtsäule Ls dar, entstanden aus der räumlichen Abbildung des Leuchtwendeis 2, wobei von den einzelnen Querschnitten A-A₁ B-B, C-C, jeweils in der Schärfenebene A'-Ä, B'-B', C-C, ein reelles Bild erzeugt wird.From these different points of passage of the rays Sm, Sv, Sh , then, as can be seen from FIG. As shown in FIG. 5, this combined bundle of rays is represented as a compact column of light Ls , created from the three-dimensional image of the luminous turning device 2, whereby of the individual cross-sections AA ₁ BB, CC, each in the focal plane A'-Ä, B '-B', CC, a real image is generated.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lichtquelle ergibt sich eine Steigerung der Lichtausbeute, so daß Lampen wesentlich geringerer Leistung zur Anwendung gelangen können.The design of the light source according to the invention results in an increase in the light yield, so that lamps of much lower power can be used.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. \ '' Learn to achieve the greatest possible light yield with projection devices and the like using incandescent lamps, characterized in that an incandescent lamp with ao such a light source (2) is used, the length (/) of which is a multiple of its diameter ( d)

and which is arranged in its longitudinal axis coaxially to the optical axis (Ox) of a condenser, concave mirror (3), zone condenser or zone concave mirror that generates the spatial image of the light source, each cross section through the light source (2) perpendicular to the optical axis (Ox) (AA, BB, CC) forms practically point-shaped light sources opposite the image area of the image window (3) to be illuminated.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the applied, generated by the electric current light source of the incandescent lamps is designed as a single filament (2) whose length (7) is a multiple of the diameter (d) .

Considered publications:
French patent specification no. 1 064 083:
French Patent Specification No. 23,580;
British Patent Nos. 455 971, 529 377.

1 sheet of drawings