DE1179022B

DE1179022B - Beleuchtungseinrichtung fuer Projektionszwecke

Info

Publication number: DE1179022B
Application number: DEZ9199A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Ulffers; Siegfried Von Hausen
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1962-01-27
Filing date: 1962-01-27
Publication date: 1964-10-01

Description

Beleuchtungseinrichtung für Projektionszwecke Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Projektionszwecke, die im wesentlichen aus einem Kondensorspiegel, einer vorzugsweise als Xenon-Hochdruckgasentladungslampe ausgebildeten Lichtquelle und einem ihr zugeordneten Hilfsspiegel besteht.
Einrichtungen dieser Art hängen in ihrer Wirksamkeit von der Apertur des Hilfsspiegels ab, der Lichtstrahlen in einem möglichst großen Raumwinkel erfassen und zum Kondensorspiegel reflektieren soll. Da der Hilfsspiegel im Strahlengang des vom Kondensorspiegel zum Bildfenster der Projektionseinrichtung gerichteten Lichtbündels liegt, ist es andererseits erwünscht, seinen Durchmesser so klein wie möglich zu machen. Je näher man den Hilfsspiegel an die Projektionslichtquelle heranbringen kann, um so kleiner kann also sein Durchmesser gehalten werden, ohne daß der von ihm erfaßte Raumwinkel kleiner wird.
Infolge der starken Wärmeentwicklung der Projektionslichtquelle sind jedoch der Annäherung des Hilfsspiegels materialbedingte Grenzen gesetzt und damit auch der Lichtausbeute.
Die Erfindung bekämpft diesen Mangel und schafft Voraussetzungen für eine bessere Ausnutzung der Projektionslichtquelle dadurch, daß im Bereich von nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Spiegelflächen des Kondensorspiegels und/oder des Hilfsspiegels das Licht entweder an der Reflexion gehindert wird oder in den freien Raum zwischen dem Kondensor- und Hilfsspiegel abgelenkt wird.
Es kann z. B. im Bereich der an unerwünschten Reflexionen beteiligten Fläche des Kondensorspiegels die Spiegelschicht entfernt werden. Auch ist es möglich, zwischen dem Hilfs- und Kondensorspiegel, vorzugsweise in Nachbarschaft des letzteren, einen zusätzlichen Spiegel anzuordnen, dessen Größe und Gestalt so gewählt sind, daß er die von der unerwünschten Reflexion erfaßten Strahlen in den freien Raum zwischen dem Kondensor- und Hilfsspiegel ablenkt.
Eine andere Möglichkeit, das angestrebte Ziel zu erreichen, besteht darin, daß zwischen dem Hilfs-und Kondensorspiegel, vorzugsweise in Nachbarschaft des letzteren, eine Blende mit solchen Abmessungen angeordnet wird, daß sie die an der unerwünschten Reflexion beteiligten Strahlen absorbiert. Zweckmäßig ist es, diese Blende und ihre an den äußeren Gehäuseteil sich abstützende Halterung aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit zu wählen.
Der Hilsspiegel kann auch in an sich bekannter Weise eine zentrale Öffnung erhalten, deren Größe dem dem Strahlenbüschel der unerwünschten Reflexion zugeordneten Raumwinkel entspricht.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die bisher vom Kondensorspiegel zum Hilfsspiegel reflektierten und diesen zusätzlich aufheizenden Strahlen ferngehalten werden. Man kann dann den Hilfsspiegel näher an die Lichtquelle heranführen, durch die dadurch erzielte Durchmesserverringerung unter Beibehaltung der Apertur die Abschattung verringern und damit das Projektionslicht besser ausnutzen.
Im folgenden soll die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Auf alle für die Erfindung unwesentlichen Einzelheiten wurde dabei verzichtet. Im waagerechten Schnitt zeigt F i g. 1 eine Spiegeloptik mit einem Kondensorspiegel, in dessen zentralem Bereich die ,Spiegelschicht entfernt ist, F i g. 2 eine Spiegeloptik mit einem zusätzlichen Spiegel in Nachbarschaft des Kondensorspiegels, kombiniert mit einem Hilfsspiegel, dessen zentraler Bereich teildurchlässig verspiegelt ist.
In F i g. 1 ist mit 1 eine Xenon-Hochdruckgasentladungslampe, mit 2 ihr leuchtender Mantel bezeichnet. Der Kond-ensorspiegel3 besitzt in üblicher Weise eine zentrale Bohrung 4 und einen rings um diese Bohrung liegenden entspiegelten Bereich 5. Mit 6 ist der Hilfsspiegel und mit 7 das Bildfenster der nicht näher dargestellten Projektionseinrichtung beziffert. Innerhalb der Grenzstrahlen 8 würden, wenn der Bereich 5 des Kondensorspiegels nicht entspiegelt wäre, Strahlen zwischen dem Hilfsspiegel 6 und dem Kondensorspiegel 5 reflektiert, ohne zur Beleuchtung des Bildfensters beizutragen. Dies trifft beispielsweise für den eingezeichneten Strahl 9 zu, nicht dagegen für die Strahlen 10 und 11. Durch die vorgenommene Entspiegelung des Kondensorspiegels 3 im Bereich der Fläche 5 wird ein bestimmtes Strahlenbüschel, das infolge seiner Reflexion am Hilfsspiegel für die Ausleuchtung des Bildfensters 7 verlorengeht, im Bereich der Fläche 5 durch den Kondensorspiegel hindurchgelassen. Infolgedessen wird der Hilfsspiegel 6 durch diese Strahlen nicht unnötig aufgeheizt. Anstatt die Spiegelschicht des Kondensorspiegels 3 im Bereich 5 zu entfernen, kann man auch eine dem Bereich 5 entsprechende zentrale Öffnung im Kondensorspiegel vorgesehen.
Der in F i g. 2 gezeigte Kondensorspiegel 12 mit seiner zentralen Öffnung 13 bleibt voll verspiegelt. Die Funktion des entspiegelten Bereichs 5 nach F i g. 1 wird hier von einem zusätzlichen Spiegel 14 übernommen. Dieser zusätzliche Spiegel 14 besitzt eine der zentralen Öffnung 13 im Kondensorspiegel 12 entsprechende zentrale Öffnung 15. Er reflektiert die betreffenden Strahlen in den freien Raumwinkel zwischen dem Kondensorspiegel 12 und dem Hilfsspiegel 16. Der Vorteil dieser Ausführung gegenüber der nach F i g. 1 besteht darin, daß sie durch Austausch von Spiegelblenden 14 unterschiedlicher Abmessungen an Hilfsspiegel verschiedener Größe anpassungsfähig ist. Abweichend von dem Hilfsspiegel 6 in F i g. 1 besitzt der Hilfsspiegel 16 gemäß F i g. 2 einen zentralen Bereich 17 mit einer teildurchlässig verspiegelten Oberfläche, wie sie zusätzlich zu allen anderen Spiegelausführungen bzw. Abdekkungen verwendet werden kann. Die Abmessungen und die teildurchlässige Verspiegelung werden derart gewählt, daß möglichst keine Strahlen reflektriert werden, die zur Ausleuchtung des Bildfensters nicht beitragen, die thermische Belastung der Spiegel aber erhöhen würden. Eine teildurchlässige Verspiegelung des Bereichs 17 ist zweckmäßig, um die Stellung des Hilfsspiegels 16 zum Kondensorspiegel 12 und zur Entladungslampe 1 bzw. deren Leuchtmantel 2 durch bekannte Mittel und Methoden kontrollieren zu können.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verminderung der Aufheizung des Hilfsspiegels bei einer Beleuchtungseinrichtung für Projektionszwecke, die im wesentlichen aus einem Kondensorspiegel, einer vorzugsweise als Xenon-Hochdruckgasentladungslampe ausgebildeten Lichtquelle und einem ihr zugeordneten Hilfsspiegel besteht, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß im Bereich von nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Spiegelflächen des Kondensorspiegels und/oder des Hilfsspiegels das Licht entweder an der Reflexion gehindert wird oder in den freien Raum zwischen dem Kondensor- und Hilfsspiegel abgelenkt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Spiegelfläche des Kondensorspiegels und/oder des Hilfsspiegels die Spiegelschicht entfernt ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hilfs- und Kondensorspiegel, vorzugsweise in Nachbarschaft des letzteren, ein zusätzlicher Spiegel angeordnet ist, dessen Größe und Gestalt so gewählt sind, daß er die nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Strahlen in den freien Raumwinkel zwischen dem Kondensor- und Hilfsspiegel ablenkt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hiüs- und Kondensorspiegel, vorzugsweise in Nachbarschaft des letzteren, eine Blende mit solchen Abmessunzen angeordnet ist, daß sie die nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Strahlen absorbiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende und ihre an den äußeren Gehäuseteilen sich abstützende Halterung aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit besteht.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspiegel eine zentrale Öffnung besitzt, deren Größe dem Raumwinkel des nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragenden Strahlenbüschels entspricht.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zur Bildfensterbeleuchtung beitragende Bereich des Hilfsspiegels teildurchlässig verspiegelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 973 779.