DE1117319B

DE1117319B - Beleuchtungseinrichtung fuer Bildwerfer

Info

Publication number: DE1117319B
Application number: DEL29105A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Walter Mandler
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1957-11-20
Filing date: 1957-11-20
Publication date: 1961-11-16

Description

Beleuchtungseinrichtung für Bildwerfer Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Bildwerfer, insbesondere Auflichtprojektoren, mit einem aus Lichtquelle, Rückspiegel und Kondensoi bestehenden optischen System mit schief zur Objektebene liegender optischen Achse, wobei durch Anordnung zusätzlicher Spiegel und Kondensoren weitere Strahlenbündel erzeugt werden, die mit dem direkten Strahlenbündel so kombiniert sind, daß eine mehrfache Ausnutzung der Lichtquelle zur Helligkeitssteigerung der Objektausleuchtung erfolgt.
Beleuchtungseinrichtungen der genannten Art sind an sich bekannt, und zwar soll hierdurch eine solche Leuchtdichte auf dem Bildschirm erzielt werden, daß auch in normal beleuchteten, nicht verdunkelten Räumen eine ausreichend gute Projektion möglich ist und trotz Nebenlicht die auf dem Schirm erzeugten Bilder möglichst kontrastreich sind.
So ist z. B. bei einer bekannten Beleuchtungseinrichtung der Rückspiegel gegenüber den üblichen Ausführungen vergrößert und die an der Randzone dieses Spiegels reflektierten Strahlen werden durch einen zusätzlichen Rinspiegel und Ringkondensor dem Objekt zugeleitet. Dieses Zusatzsystem, dessen Achse mit derjenigen des direkt ausgestrahlten Büschels zusammenfällt, hat jedoch infolge der ringförmigen Gestalt des Kondensors den Nachteil, daß ein astigmatisches Bild der Lichtquelle erzeugt wird. Dadurch entsteht eine ungleichmäßige Ausleuchtung des Objekts.
Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der ein die Lichtquelle umgebender Ellipsenspiegel die Strahlen einem Kegelspiegel zuführt, durch den diese auf die Objektebene umgelenkt werden. Nachteilig ist jedoch bei dieser Einrichtung, daß nur etwa ein 45°-Büschel, im Querschnitt zum Ellipsenspiegel gesehen, ausgenützt werden kann. Außerdem tritt hierbei durch den Ellipsenspiegel bedingt eine Helligkeitsminderung nach dem Rand des Objekts zu auf. Außerdem kann die Einrichtung nicht noch mit weiteren Beleuchtungseinrichtungen dieser Art kombiniert werden, um die Ausleuchtung des Objekts zu verbessern.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird zwar zur Steigerung der Bildhelligkeit die Lampe mehrfach ausgenutzt, jedoch bilden die jeweils in verschiedenen Richtungen abgelenkten Strahlenbündel Beleuchtungssysteme, die mit dem direkten Bündel nicht kombiniert sind, und jedem dieser abgelenkten Bündel ist ein eigenes Objektfeld zugeordnet.
Ferner ist noch eine Beleuchtungseinrichtung mit Haupt- und Nebenstrahlenbündel bekannt, wobei letztere jedoch nicht zur Ausleuchtung des Objektfeldes benutzt werden. Der im Strahlengang angeordnete zylindrische Spiegel ist hierbei, auch wenn keine Zerstreuungsscheibe im Strahlengang angeordnet wäre, Ursache einer ungleichmäßigen Ausleuchtung. Auch kann bei dieser Anordnung das Lampenwendel durch den Haupt- und Nebenstrahlengang nicht in der gleichen Ebene abgebildet werden.
Die Erfindung bezweckt, eine von diesen Mängeln freie Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens auf einer senkrecht zur Achse des direkten Beleuchtungssystems durch die Lichtquelle _ gehenden Achse ein weiterer Rückspiegel und eine Kondensorlinse angeordnet sind, die mit der Lichtquelle ein ergänzendes Beleuchtungssystem bilden, dessen Strahlen durch einen ebenen Umlenkspiegel in der Objektebene die gleiche Objektfeldgröße ausleuchten, wie das direkte Beleuchtungssystem.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann besonders bei solchen Auflichtprojektoren verwendet werden, bei denen Objekte mit starker regulärer Reflexion benutzt werden. Die Neigung der Beleuchtungsstrahlen darf hierbei nur so groß sein, daß kein am Objekt regulär reflektiertes Licht in das Objektiv eintritt, soll aber andererseits zur Erreichung maximaler Ausleuchtung möglichst an einen Winkel von 90' herankommen. Bei den bekannten Beleuchtungsanordnungen, deren Apertur zur Steigerung der Lichtausbeute durch einen ringförmigen Kondensor vergrößert ist, muß die Lichtquelle unerwünschterweise relativ weit von dem Grenzwinkel, bei dem gerade keine Reflexion der Strahlen ins Objekt mehr stattfindet, entfernt werden. Dieses Abrücken von dem Grenzwinkel kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung durch die besondere Anordnung der Spiegel und Kondensoren vermieden werden. Zu diesem Zweck wird das ergänzende Beleuchtungssystem so angeordnet, daß die Strahlen unter dem gleichen bzw. einem kleineren Einfallswinkel, gegebenenfalls auch in anderen Einfallsebenen als derjenigen in der die Achse des direkten Beleuchtungssystems liegt, auf das Objekt treffen.
Um gleiche Abbildungsverhältnisse für die Lichtquelle beim direkten und indirekten Strahlengang zu erzielen, muß zwischen den Beleuchtungslinien paralleler Strahlengang sein, d. h. das Bild der Lichtquelle im Unendlichen liegen. -Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform werden die zu einer Lichtquelle gehörenden, sich ergänzenden Beleuchtungssysteme auf einem gemeinsamen Träger befestigt. Ferner können auch mehrere Beleuchtungssysteme zu einer ringförmigen Beleuchtungsanordnung zusammengefaßt werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt Fig.l die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit einem zusätzlichen System im Querschnitt, Fig. 2 die gleiche Beleuchtungseinrichtung in Draufsicht, in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1, Fig.3 ein Lesegerät mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in Seitenansicht, Fig.4 eine Anordnung mehrerer Lampen in schematischem Querschnitt.
Hinter der auf einem Träger l befestigten Lichtquelle 2 ist ein Rückspiegel 3 und vor der Lichtquelle ein aus zwei Linsen bestehender Kondensor 4 angeordnet. Zwischen den Linsen befindet sich ein die Wärme absorbierendes Filter 5. Die Teile 2 bis 5 bilden ein Beleuchtungssystem, dessen mit 6 bezeichnete Achse schräg zur Objektebene 7 und zum Objekt 8 liegt. Auf der senkrecht zu dieser Achse durch die Lichtquelle gehende Achse 11 ist ein weiterer Rückspiegel 9 und eine Kondensorlinse 1 0 angeordnet, die mit der gleichen Lichtquelle 2 ein weiteres Beleuchtungssystem bilden, dessen Strahlen durch den Spiegel 12 dem Objekt zugeführt werden. Im Strahlengang dieses Systems befindet sich zwischen dem Ablenkspiegel 12 und dem Objekt 8 eine weitere Kondensorlinse 10 a sowie ein Wärmefilter 5 0..
Sämtliche optischen Teile sind auf dem Träger 1, auf dem auch die Lampe sitzt, befestigt. Der Träger 1 ist seinerseits auf einer Scheibe 13 montiert, die zur Aufnahme weiterer Lichtquellen 14 und zugehörigen Beleuchtungseinrichtungen dient. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Lampen und die darin nicht dargestellten Systeme halbkreisförmig unterhalb des Objektivs 15 angeordnet. Die abbildenden Strahlen gelangen über die Spiegel 16 und 17 auf die Mattscheibe 18, die ebenso wie die Spiegel an einem Standgehäuse 19 befestigt sind.
Mit 20 sind Kühlleitungen und mit 21 die durch Fußschaltung bedienbare Abhebevorrichtung für die Objekt-Abdeckplatte bezeichnet. Die Lampen sind über den Kontakt 22 von der Abhebevorrichtung einschaltbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Beleuchtungseinrichtung für Bildwerfer, insbesondere Auflichtprojektoren, mit einem aus Lichtquelle, Rückspiegel und Kondensor bestehenden optischen System mit schief zur Objekebene liegender optischer Achse, wobei durch Anordnung zusätzlicher Spiegel und Kondensoren weitere .Strahlenbündel erzeugt werden, die mit dem direkten Strahlenbündel so kombiniert sind, daß eine mehrfache Ausnutzung der Lichtquelle zur Helligkeitssteigerung der Objektausleuchtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens auf einer senkrecht zur Achse (6) des direkten Beleuchtungssystems durch dieLichtquelle gehenden Achse (11) ein weiterer Rückspiegel (9) und eine Kondensorlinse (10) angeordnet sind, die mit der Lichtquelle (2) ein ergänzendes Beleuchtungssystem bilden, dessenStrahlen durch einen ebenen Umlenkspiegel (12) in der Objektebene (7) die gleiche Objektfeldgröße ausleuchten wie das direkte Beleuchtungssystem. z. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der von dem ergänzenden Beleuchtungssystem auf das Objekt (8) geworfenen Strahlen den gleichen bzw. einen kleineren Einfallswinkel als die Achse der direkten Beleuchtungsstrahlen hat. 3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) mit mehreren zusätzlichen Beleuchtungssystemen kombiniert ist, deren Achsen (11) zwischen Lichtquelle und Umlenkspiegel senkrecht zueinander stehen. 4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11) des zusätzlichen Beleuchtungssystems zwischen Lichtquelle (2) und Umlenkspiegel (12) parallel zur Objektebene verläuft. 5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kondensor ein die Wärme absorbierendes Filter (5, 5ca) zu- geordnet ist. 6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kondensorlinsen (10, 10a) eines ergänzenden Beleuchtungssystems paralleler Strahlengang vorhanden ist. 7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Lichtquelle gehörenden, sich ergänzenden Beleuchtungssysteme auf einem gemeinsamen Träger (1) angeordnet sind. B. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Beleuchtungssysteme (14) zu einer ringförmigen Beleuchtungsanordnung unterhalb des Objektivs (15) zusammengefaßt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 623412; USA.-Patentschriften Nr. 1887 650, 1919 922; französische Patentschrift Nr. 37 040; österreichische Patentschrift Nr. 155 511.