DE1522019B2 - Beleuchtungssystem für ein fotografisches Farbkopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für ein fotografisches Farbkopiergerät mit mehreren Lampen und einem zwischen diesen und der Vorlagenbühne liegenden, hohlen Mischschacht, an dessen Wänden das von den Lampen kommende Licht mehrfach reflektiert wird und der an der Austrittsseite in unmittelbarer Nähe der Kopiervorlage eine Streuscheibe aufweist, wobei nach Patent 1447 459 die Lampen in zur Schachtachse senkrecht verlaufende Lichtleitmittel einstrahlen, an deren Ausgang Umlenkspiegel derart angeordnet sind, daß die Grundrisse der Spiegel sich nicht überdecken und im Bereich des Mischschachtes liegen, und wobei der Mischschacht austauschbar und im Querschnitt an das Vorlageformat angepaßt ist.

Derartige Beleuchtungssysteme haben sich in der Praxis gut bewährt, jedoch ist bei den bisher als Lichtleitmittel verwendeten Spiegelschächten ein gewisser Herstellungsaufwand erforderlich. Die Qualität der Spiegelflächen muß ausreichend gut sein, um bei der mehrmaligen Reflexion einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad des Beleuchtungssystems sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art die Herstellung der Lichtleitmittel zu vereinfachen, ohne den Wirkungsgrad des Beleuchtungssystems zu verschlechtem. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Mittel gelöst.

Derartige Prismen werden in bekannter Weise aus hitzebeständigem Glas mit polierten Seitenflächen und polierter Austrittsfläche gebildet. Bei einer Ausbildung mit einem Verhältnis von Länge zu Dicke von wenigstens 4 :1 wird praktisch der gesamte von der Lampe in das Prisma eintretende Lichtstrom durch Totalreflexion an den Seitenflächen des Prismas weitergeleitet, wobei fast keine Reflexionsverluste auftreten.
Andere Weiterbildungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand von Figuren eingehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkung eines Prismas im Strahlengang,

F i g. 2 ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem, F i g. 3 eine Abwandlung der Anordnung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 eine Abwandlung der Anordnung gemäß F i g. 3 und

F i g. 5 eine weitere Abwandlung der Erfindung.
In F i g. 1 ist mit 1 ein Prisma aus hitzebeständigem Glas mit rechteckigem Querschnitt bezeichnet, dessen Seitenflächen la, b, c, dhochglanzpoliert sind. Die Austrittsfläche Ie kann etwas streuend ausgebildet sein, es hat jedoch auf die Wirkungsweise keinen entscheidenden Einfluß, wenn die Austrittsfläche Ie ebenfalls hochglanzpoliert ist. Die Länge des Prismas entspricht dabei mindestens der vierfachen Abmessung der größeren der Seiten der Querschnittfläche. Der Querschnitt des Prismas entspricht vorzugsweise im Seitenverhältnis dem des Negativformates. Die Eintrittsfläche if des Prismas ist leicht streuend ausgebildet, z. B. durch Ätzen der Oberfläche. In geringem Abstand von der Eintrittsfläche 1/" ist mit 2 das Bild einer Lichtquelle schematisch angedeutet, wie es z. B. durch die Austrittsöffnung einer aus der Kinotechnik bekannten Ellipsoid-Reflektorlampe gebildet sein kann. In gewissem Abstand von der Austrittsfläche Ie ist eine Streuscheibe 3 angeordnet, die beispielsweise als Sekundärlichtquelle zur Ausleuchtung einer Kopiervorlage verwendet werden kann.

Zwischen Austrittsfläche Ie und der Streuscheibe 3 sind am Rand der Streuscheibe, zur optischen Achse parallel, reflektierende Seitenwände vorgesehen, die das unter so großem Winkel zur optischen Achse austretende Licht, daß es nicht mehr auf die Streuscheibe fällt, auf die etwas schwächer ausgeleuchteten Randzonen der Streuscheibe 3 reflektiert.

In F i g. 1 sind zur Erläuterung der Wirkungsweise des Prismas 1 zwei Strahlenbüschel eingezeichnet, die von der Primärlichtquelle 2 ausgehen. Der zunächst als Gerade angedeutete Strahl wird beim Auftreffen auf die Eintrittsfläche 1/ in Form eines Kegels mit sehr spitzem öffnungswinkel gestreut. Fast alle Strahlen des kegelförmigen Büschels treffen an verschiedenen Stellen auf die hochglanzpolierten Seitenflächen la bis d auf unter einem Winkel, der kleiner ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion. Dadurch werden sie praktisch verlustlos in das Prisma zurückgeworfen, um mit noch größerer Streuung auf der gegenüberliegenden Seitenfläche aufzutreffen. Von dort werden sie entwe-

der direkt auf die Austrittsfläche Ie geworfen oder eventuell noch einmal auf eine Seitenfläche . Die geringfügige Dispersion der Strahlen an der streuenden Eintrittsfläche l/hat durch die wiederholte Reflexion an den Seitenflächen zur Folge, daß die an der Eintrittsfläche 1/ sehr ungleichmäßige Ausleuchtung bis zur Austrittsfläche Ie über die Fläche nahezu gleichförmig wird.

Entsprechend der öffnung des an der Fläche 1 e austretenden Strahlenbündels kann die Streuscheibe 3 mehr oder weniger nahe an der Austrittsfläche 1 e angeordnet sein. Die Streuscheibe 3 dient dabei nicht mehr zur Vergleichmäßigung der Ausleuchtung, sondern zum Erzielen einer größeren Weichheit des Kopierlichtes. Bekanntlich kann durch ein sehr weiches, d. h. nicht parallel gerichtetes Licht bei gleicher Güte der Wiedergabe der Information die Abbildung von Kratzern und Staub auf der Vorlage weitgehend vermieden werden.

In F i g. 2 ist ein Beleuchtungssystem dargestellt, bei dem zwei als Prismen ausgebildete Lichtleitkörper 4, 5 den aus zwei Ellipsoid-Reflektorlampen austretenden Lichtstrom zu einem Mischkörper 8 leiten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Prismen 4, 5 senkrecht zur optischen Achse des Kopiergerätes angeordnet und auf ihrer Austrittsseite mit einer unter 45° geneigten Spiegelfläche versehen, so daß das durchgeleitete Licht in die Richtung der optischen Achse umgelenkt wird. Auf der Austrittsseite des Mischkörpers 8 ist die bereits erläuterte Streuscheibe 3 mit einem die Randstrahlen auf die Randzonen reflektierenden Schirm 9 angeordnet. Die Streuscheibe 3 dient als Sekundärlichtquelle, die beispielsweise über einen Kondensor 10 zur Ausleuchtung der Vorlage verwendet werden kann. Die Kopiervorlage kann z. B. in unmittelbarer Nähe der Streuscheibe angeordnet sein.

Die Anordnung von mehreren Lampen als Lichtquelle, deren Licht in einem Mischkörper 8 zusammengefügt wird, bietet den Vorteil, daß z. B. für ein Farbkopiergerät jeder Lampe eine der additiven Grundfarben mittels eines entsprechenden Filters zugeordnet werden kann.

Eine noch bessere Lichtverteilung wird erreicht, wenn gemäß F i g. 3 die Eintrittsfläche des Prismas nicht, wie in F i g. 1, eben, sondern kegelförmig ausgebildet ist. Die Primärlichtquelle 2 ist dann annähernd an der Spitze des Kegels angeordnet Auf diese Weise wird die höhere Leuchtdichte in der Mitte der Primärlichtquelle 2 verstärkt zu den Seitenflächen des Prismas hin gebrochen. Unter Umständen kann dann auch auf die Mattierung der Eintrittsfläche verzichtet werden. Die durch den Eintritt unter einem größeren Winkel zur Flächennormalen erhöhten Reflexionsverluste können durch entsprechende Antireflexbeläge wieder vermindert werden. Die Eintrittsfläche kann zum gleichen Zweck auch sphärisch oder pyramidenförmig ausgebildet sein.

In den Figuren 4 und 5 sind weitere Prismenformen gezeigt, bei denen die Seitenflächen zur Prismenachse geneigt sind. Durch diese Maßnahmen kann die öffnung des Strahlenbüschels beeinflußt werden. Eine Verjüngung des Prismas in Richtung des Strahlengangs gemäß F i g. 6 ist von Vorteil, wenn an der Austrittsfläche des Prismas lichtsteuernde Mittel oder Filter mit einem möglichst kleinen Querschnitt angeordnet sein sollen. Eine Erweiterung des Prismenquerschnitts in Richtung des Strahlenganges gemäß F i g. 4 dient zu einer Verbreiterung des Lichtbündels, die zur Ausleuchtung einer bestimmten Vorlagengröße von Vorteil sein kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Beleuchtungssystem für ein fotografisches Farbkopiergerät mit mehreren Lampen und einem zwischen diesen und der Vorlagenbühne liegenden, hohlen Mischschacht, an dessen Wänden das von den Lampen kommende Licht mehrfach reflektiert wird und der an der Austrittsseite in unmittelbarer Nähe der Kopiervorlage eine Streuscheibe aufweist, wobei nach Patent 1 447 459 die Lampen in zur Schachtachse senkrecht verlaufende Leitmittel einstrahlen, an deren Ausgang Umlenkspiegel derart angeordnet sind, daß die Grundrisse der Spiegel sich nicht überdecken und im Bereich des Mischschachtes liegen, und wobei der Mischschacht austauschbar und im Querschnitt an das Vorlageformat angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitmittel als totalreflektierende Prismen (4,5) mit wenigstens leicht lichtstreuenden Eintrittsflächen ausgebildet sind.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (4,5) rechteckigen Querschnitt mit annähernd dem Vorlagenformat entsprechendem Seitenverhältnis aufweisen.

3. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Prismen wenigstens der vierfachen Dicke entspricht.

4. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsflächen der Prismen sphärisch, kegelig oder pyramidenförmig ausgebildet sind.

5. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierenden Seitenflächen der Prismen zur Prismenachse geneigt sind.

6. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (4, 5) senkrecht zur Achse des Kopiergerätes stehen und an ihrer Austrittsseite unter etwa 45° durch eine verspiegelte Fläche begrenzt sind.