DE1154711B

DE1154711B - Spiegelkondensator fuer Vergroesserungs- und aehnliche Geraete

Info

Publication number: DE1154711B
Application number: DEO8940A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Naumann
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1962-08-24
Filing date: 1962-08-24
Publication date: 1963-09-19

Description

Spiegelkondensator für Vergrößerungs- und ähnliche Geräte Bekanntlich müssen in Vergrößerungsgeräten die Kondensoren, die die transparente Vorlage (Negativ, Farbdiapositiv) durchleuchten, einen Durchmesser aufweisen, der mindestens der Diagonale der Vorlage entspricht. Sie sind infolgedessen bei Geräten für große Formate sehr schwer und gelegentlich auch kostspielig, da sie aus Gründen der gleichmäßigen Ausleuchtung aus mehr als zwei bis drei Linsen bestehen müssen. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, an Stelle der Linsen Hohlspiegel zu benutzen, die geneigt zur optischen Achse des Vergrößerers so angeordnet sind, daß die Lichtquelle seitlich stehen kann und den Strahlengang nicht behindert. Seine Fläche muß der eines gestreckten Ellipsoides entsprechen, dessen beide Brennpunkte in der Lichtquelle und im Objektiv des Vergrößerers liegen. Da ein solcher Spiegel aber die Sinusbedingung nicht erfüllt, sondern die Lichtquelle in sehr unterschiedlichem Maßstab abbildet, ist die Ausleuchtung der Vorlage ungleichmäßig. Man hilft sich dadurch, daß man lichtstreuende Scheiben in den Strahlengang bringt, insbesondere an Stelle einer kleinen Lichtquelle eine Glühlampe mit Opalglaskolben anwendet. Dann wird für alle Punkte der Vorlage das Objektiv voll ausgeleuchtet, ihre Wiedergabe ist also gleichmäßig, aber infolge der minderen Leuchtdichte der Opallampe gegenüber einer klaren Glühlampe ist das Bild nicht sehr hell. Dieser schwerwiegende Mangel wird nicht durch den wirtschaftlichen Vorteil aufgehoben, daß in. diesem Falle der Spiegel nicht genau ellipsoidisch zu sein braucht, sondern eine torische Fläche haben kann, die durch Kreisbögen verschiedener Krümmung gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Nachteile und löst die Aufgabe, mit Hohlspiegeln eine kleine Lichtquelle in einem ebenfalls nicht sehr großen Objektiv so abzubilden, daß eine vergleichsweise große Vorlage einwandfrei ausgeleuchtet wird. In der Praxis bedeutet das, daß eine Lichtquelle von 1 bis 2 cm Durchmesser in einem Objektiv von etwa 2 cm freier Öffnung so wiedergegeben werden muß, daß das Strahlenbündel eine Vorlage von etwa 20 - 25 cm gleichmäßig ausleuchtet.
Es wird dabei nicht ein einziger Hohlspiegel benutzt, sondern deren zwei, die nacheinander im Strahlengang so angeordnet sind, daß sie ihn mehrfach knicken. Die Aufteilung der erforderlichen Brech- bzw. Abbildungskraft auf zwei optische Glieder einerseits, die Verkleinerung des Reflexionswinkels von üblicherweise 45° auf einen wesentlich niedrigeren Betrag andererseits erlaubt es, die Abweichungen beider Spiegel von der leicht herstellbaren Kugelgestalt wesentlich kleiner zu halten, insbesondere, wenn sich der Strahlengang im Zuge der mehrfachen Knickung schneidet, etwa in der Art wie in einem Pentagonprisma. Dann ist die eine Reflexion unter 45°, die erheblichen, von Punkt zu Punkt wechselnden Astigmatismus erzeugt, durch zwei Spiegelungen unter höchstens halbem Winkel ersetzt.
Bei den in Rede stehenden Geräten wird die Lichtquelle in etwa wahrer Größe im Objektiv abgebildet. Die Erfindung besteht darin, daß jeder Spiegel mindestens näherungsweise seitlicher Teil eines Paraboloides ist, der den Scheitel nicht enthält, wobei die Lichtquelle bzw. ihr Bild sich im Brennpunkt des Paraboloids befindet. Durch symmetrische Anordnung gemäß den Spiegelflächen eines Pentagonprismas ist die Sinusbedingung automatisch erfüllt, d. h., die Lichtquelle wird von allen Strahlen genau im Maßstab 1: 1 abgebildet, und die Ausleuchtung der Vorlage ist vollkommen gleichmäßig.
Da die Krümmung der Spiegel verhältnismäßig gering ist und der Astigmatismus infolge der verhältnismäßig kleinen Reflexionswinkel von bevorzugt, aber nicht zwingend 22,5° nicht sehr groß ist, können die Spiegel erfindungsgemäß an Stelle einer parabolischen auch eine diese annähernde torische Krümmung aufweisen.
Wenn die Lichtquelle längs der optischen Achse verschoben wird, um ihr Bild hinsichtlich seiner Lage der des Objektivs anzupassen, dann ändern sich diese Verhältnisse nur wenig, so daß die gleichmäßige Ausleuchtung nach wie vor praktisch erhalten bleibt. Es gehört aber zum Rahmen der Erfindung, mindestens einen der beiden Hohlspiegel gegen einen anderer Krümmung so austauschbar zu machen, daß auch ohne erhebliche Verschiebung der Lichtquelle deren Bild um deutliche Beträge verlegt werden kann.
Da die Ausdehnung der Hohlspiegel von dem ausgenutzten Bildwinkel des Objektivs abhängt, also bei großen Formaten der Vorlage und bei nicht allzu langer Brennweite bzw. Distanz des Objektivs beträchtlich sein kann, wird weiterhin vorgeschlagen, die Abbildungswirkung der Hohlspiegel durch zusätzliche, insbesondere meniskenförmige Linsen zu unterstützen, die zwischen Lichtquelle und Spiegel einerseits, zwischen Spiegel und Vorlage andererseits angebracht sein können und den Strahlengang weniger divergent bzw. konvergent gestalten. Dadurch kann an der Ausdehnung der Spiegel gespart werden.
Die Spiegel können Oberflächenspiegel sein, also aus Metall, metallisiertem Kunststoff, Glas od. dgl. bestehen, aber auch gläserne rückseitig metallisierte Spiegel sein. Sie können auch Interferenz- oder ähnliche Schichten mit Filterwirkung haben, z. B. zur Beseitigung von Wärmestrahlung.
In. Fig. 1 und 2 sind Beispiele gemäß der Erfindung wiedergegeben worden.
In. Fig. 1 treffen die Strahlen der Lichtquelle 1, beispielsweise einer Projektionsglühlampe von einigen hundert Watt Leistung, auf dem parabolisch gekrümmten Spiegel 2 auf; da die Lichtquelle 1 in seinem Brennpunkt steht, verlassen ihn die Strahlen parallel, um auf den Spiegel 3 der gleichen Art zu treffen. Er vereinigt die Strahlen am Ort 4, an dem sich das Objektiv zur vergrößerten Wiedergabe der Vorlage 5, beispielsweise eines fotografischen Negativs befindet.
In Fig. 2 ist eine entsprechende Einrichtung gezeigt, die zusätzlich die Meniskushnsen 6 und 7 enthält. Infolgedessen können die Hohlspiegel 2 und 3 kleiner bemessen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Spiegelkondensor für Vergrößerungs- und ähnliche Geräte, der eine durchsichtige Vorlage durchleuchtet und dabei die Lichtquelle im Objektiv abbildet und der zwei Spiegel enthält, die den Strahlengang so knicken, daß er sich im Spiegelraum kreuzt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spiegel mindestens näherungsweise seitlicher Teil eines Paraboloides ist, der den Scheitel nicht enthält, wobei die Lichtquelle bzw. ihr Bild sich im Brennpunkt des Paraboloides befindet.
2. Spiegelkondensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parabolöidische Fläche durch eine torische Fläche angenähert ist.
3. Spiegelkondensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Linsen zwischen der Lichtquelle bzw. ihrem Bild und dem Spiegelsystem.
4. Spiegelkondensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Hohl-Spiegel gegen einen anderer Krümmung austauschbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 371376, 375115, 804 375; deutsche Auslegeschrift Nr. 1117 993; USA.-Patentschrift Nr. 2 628 533; schweizerische Patentschrift Nr. 151724; Zeitschrift »Le Journal de Physique et 1e Radium«, Mai 1959, S. 571.