DE1904924B2

DE1904924B2 - Beleuchtungsvorrichtung fuer die erzeugung von zweimit ihren mittelachsen im wesentlichen parallelen lichtbuendeln

Info

Publication number: DE1904924B2
Application number: DE19691904924
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Kohler, Karl, 8900 Augsburg
Priority date: 1969-01-31
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DE1904924A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchiungsvorrichtung für die Erzeugung von zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündeln, insbesondere zur Ausleuchtung der Bildfenster eines Stereo-Filmprajektors. dessen beide getrennte Filmstreifen mit eerinaem Abstand nebeneinander geführt sind, mit zwei zur Mittelebene dieser Mittelachsen symmetrisch angeordneten Hohlspiegeln, deren optische Achsen in der zur Mittelebene senkrechten und die beiden Mittelachsen der aus der Vorrichtung austretenden Lichtbundel enthaltenden Querebene verlaufen und mit der Mittelebene jeweils ei.icn spitzen Winkel einschließen, in deren Brennpunkt eine für beide Hohlspiegel gemeinsame Lichtquelle in der Mittelebene und der Querebene liegt.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (deutscbe Patentschrift 933 663) sind die beiden Hohlspiegel unter einem Winkel von 45 zur Mittelebene so angeordnet, daß zwei mit ihren Mittelachsen zueinander parallele Lichibündei entstehen, mit denen Stereo-Diapositive ausgeleuchtet werden. deren Abstand dem Augenabstand entspricht. Eine erheblich stärkere Annäherung der Mittelachsen der erzeugten Lichtbündel führt bei der bekannten Vorrichtung zwangsweise zu einer Verkleinerung der Hohlspiegel, welcher ihrerseits sowohl durch die Verringerung der Lichtausbeute als auch durch den gehotenen Abstand der Hohlspiegel von der Lichtquelle Grenzen gesetzt sind.

Eine andere bcKa-inte Beleuchtungsvorrichtung (deutsche Patentschrift 1172 949) verwendet ebenfalls zwei Hohlspiegel mit parallel zueinander angeordneten optischen Achsen, in denen jeweils eine Lichtquelle und eine Kondensorlinse angeordnet ist. Der Abstand zwischen den Mittelachsen der von diescr Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichtbündel muß somit mindestens so groß wie der Durchmesser eines Brennspiegels sein. Es ist zwar möglich. diesen Abstand der Mittelachsen bei vorgegebenem Hohlspiegeldurchmesser noch etwas /_u verringern. indem die einander zugekehrten Kanten der Hohlspiegel abgeflacht werden. Eine Grenze der Annäherung der Mittelachsen der Lichtbündel ist aber auch durch die Ausdehnung der Lichtquellen, beispielstveisc wegen der zulässigen Erwärmung der Lampenkolben, gegeben, bzw. es muß bei starker Annähetung der genannten Mittelachsen die l.ichtlcistu'ig der Lichtquellen begrenz! werden, was sich in vielen Fällen wegen der ohnehin geringen Lichtaiisbeuie bei kleinen Durchmessern der Hohlspiegel verbietet. .5"

Andererseits strebt man bei Stereo-Filmprojektoren an. die beiden getrennten Filmstreifen möglichst nahe nebeneinander zu führen, um insbesondere den mechanischen Aufwand bei der Bemessung der WeI-len der verschiedenen Schalt- und Umlenkrollen klein zu halten. Bei der Stereo-Projektion wird weiter eine möglichst große Übereinstimmung zwischen den Lichtströmen der beiden Lichtbündel angestrebt. damit die projizierten Tcilbilder möglichst gleiche Helligkeit aufweisen, was Voraussetzung für die F.rziclung eines guten Stcrco-Effektes ist. Diene Fordcrung setzt voraus, daß die Lichtquellen immer gleiche Helligkeit besitzen, was bei verschiedenen Lichtquellen wegen unterschiedlicher Aiterungserscheinungen nicht immer befriedigend gelöst werden "15 kann.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schafTen.

hei der nahe benachbarte Lichtbundel bei guter Lichtausbeute erzeugt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß in jedem der von den Hohlspiegeln reflektierten Strahlenbündeln ein erster Umlenkspiegel mit Abstand von der Mittelebene auf deren von dem zugehörigen Hohlspiegel abgekehrten Seite angeordnet ist, der das Sirahlenbündel auf einen auf der gleichen Seite der Mittelebene befindlichen, zweiten Umlenkspiegel refiektiert, welcher mit geringerem Abstand als der ers;.: Umlenkspiegel von der Mittelebene in einer mit du.·- scr einen spitzen Winkel einschließenden Ebene angeordnet ist, wobei die Hohlspiegel, die ersten und die zweiten Umlenkspiegel jeweils symmetrisch hezüglich der Mittelebene angeordnet sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eine Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung.

In der lotrechten Mittelebene ist eine einzu;· Lichtquelle 2 angeordnet, welche vorzugsweise der Lichtbogen einer Xenon-Huchdruckentladungslamr . ist. aber auch entsprechend dem Liclitbedarf und Ahwenduneszweck aus dem Glühfaden einer üblicher. Projektionslampe oder Jod-Quarzlampe, oder auch dem offenen Lichtbogen einer Kohlebogenlampe Ivstehen kann.

Beiderseits der Mittelebene 1 ist jeweils ein vorzugsweise elliptischer Hohlspiegel 3. 3' so angeordnet. daß die Lichtquelle 2 im wesentlichen in seinen¹ einem Brennpunkt sitzt und daß seine optisch. Achse 4. 4' in einer zur Mittelebene 1 senkrechten die Mittelachsen 5.5' der die Vorrichtung verlassen den Lichtstrahlen -Milhai -j,".den Ebene verlaufen, wnbei die optische Achse jedes Hohlspiegels mit dei Mittelachse einen spitzen Winkel /. /' einschließt, der vorzugsweise einen Wert \ηη etwa 4S aufweist. Die· Hohlspiegel 3. 3' sind an ihren an die Mitte! ebene 1 angrenzenden Bereichen 6. 6' abgeflacht. \\ndurch eine- bessere Verwertung des von der Lieh;-quelle 2 abgegebenen Lichtstrom·'·' ermöglicht wird.

Ergänzend kann ein einstückiger oder aus zwei Teilen bestehender Hilfsspiegel (nicht dargestellt), der zur Vermeidung von Abschattungen vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Lichtquelle 2 angeordnet ist. vorgesehen werden. Dieser sphärisch ausgebildete Hilfsspiegel hat die Aufgabe, den von der Lichtquelle 2 ausgehenden und anderenfalls nicht zu den Hohlspiegeln gelangenden Teil des Lichtstromes in die Lichtquelle zurück zu reflektieren.

In den von den Hohlspiegeln 4. 4' nach Reflexion austretenden Lichtbündcln 7. 7' sind bezüglich u^y Mittelebene 1 zueinander symmetrische erste Umlcnkspiegel 8. 8' mit Abstand von dieser Mittolcbene angeordnet. Die Umlenkspiegel 8. 8' liegen jeweils in lotrechten Ebenen, welche mit der Mittelebene solche, einander «leiche Winkel einschließen, daß die auftretenden Lichtbundel auf zweite Umlenkspiegel 9. 9' reflektiert werden, welche näher an der Mittelebene 1 liegen, wobei sich die benachbarten Kanten dieser Umlenkspiegel, wie in der Zeichnung veranschaulicht, im Grenzfall berühren können.

Die zweiten Umlenkspiegel 9. 9' liegen ebenfalls in lotrechten Ebenen, welche mit der Mittelebene 1 einander gleiche Winkel /, /' einschließen. Der Wert dieser Winkel wird so gewählt, daß die Mittelachsen 5, S' der aus der Vorrichtung austretenden

Lichtbündel zueinander parallel verlaufen. Diese Winkel ί, ι liegen im allgemeinen nahe an 45 und betragen im vorliegenden Ausführungsheispiel 40 . Die ersten Umlenkspiegel 8, 8' und die zweiten Umlenkspiegel 9, 9' bestehen vorzugsweise aus Planspiegeln, die als Kaltlichtspiegel ausgebildet sind, d. h. sie reflektieren das sichtbare Licht praktisch ohne Verluste, während sie für die wegen der Filmerwärmung schädliche Wärmestrahlung mindestens zum größten Teil durchlässig sind, wobei die Wärme \on den Spiegeln oder einer dahinter angeordneten Fläche abgeführt wird.

Bei Verwendung der Vorrichtung für die Projektion stereoskopischer Filme sind an den Stellen 10, 10' der austretenden Lichtbündel die Bildfenster des Projektors angeordnet, hinter denen die Filmstreifen vorbeigeführt werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist natürlich nicht auf den genannten, bevorzugten Verwendungszweck beschränkt. Ebenso ist eine Abänderung der in der Zeichnung dargestellten Abmessungen cer Spiegel und ihrer Abstände und Winkel zueinander in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck möglich, wobei aber darauf zu achten ist. daß die an sich sehr große Lichtausbeute nicht durch eine Anschauung, hervorgerufen durch in den Strahlengang einstehende Teile, zu stark vermindert wird.

Die genannte hohe Lichtausbeute macht die erfindungsgemäßc Beleuchtungsvorrichtung auch für andere Anwendungsfälle als die stereoskopisch Projektion geeignet. Insbesondere können die beiden Lichtbündel durch eine nachgeschaltete Spiegel- oder Prismenanordnung sich berühren oder überdecken. Im Extremfall werden beide Lichtbündel zu einem einzigen vereinigt, das dann zur Ausleuchtung des bildfensters eines Projektors, vorzugsweise eines Breitwandprojektors, verwendet werden kann, oder auch für andere Bclcuch .ngszwecke. wie z. B. als optisches System eines Scheinwerfers.

he

Claims

Patentansprüche: 40

1. Beleuchtungsvorrichtung für die Erzeugung von zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündcln. insbesondere zur Ausleuchtunt: der Bildfenster eines Stereo-Filmprojektors. dessen beide getrennte Filmstreifen mit geringem Abstand nebeneinandergeführt sind, mit zwei zur Mittelebene dieser Mittelachsen symmetrisch angeordneten Hohlspiegeln, üorin optische Achsen in der zur Mittelebcnc senkrechten und die beiden Mittelachsen der aus der Vorrichtung austretenden Lichtbündel enthaltenden Querebene verlaufen und mit der Mittelcbene jeweils einen spitzen Winkel einschließen, in deren Brennpunkt eine für beide Hohlspiegel gemeinsame Lichtquelle in der Mittelebcnc und der Querebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der von den Hohlspiegeln (3. 3') reflektierten Strahlenbündel (7. 7) ein erster Umenkspiegel (8. 8') mit Abstand von drr Mittelebene (1) auf deren von dem zugehörigen Hohlspiegel abgekehrten Seite angeordnet ist. der das Strahlenbündel auf einen auf der gleichen Seite der Mittelcbene befindlichcii. zweiten Umlenkspiegel (9, 9') reflektiert, welcher mit geringerem Abstand als der erste Umlenkspiegel von der Mittelebene in einer mit dieser einen spitzen Winkel (r, r') einschließenden Ebene angeordnet ist, wobei die Hohlspiegel, die ersten und die zweiten Umlenkspiegel jeweils symmetrisch bezüglich der Mittelebuie angeordnet sind.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umlenkspiegel (8, 8') und oder die zweiten Umlenkspiegel (9, 9') als Kaltlichtspiegel ausgebildet

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Umlenkspiegel (8. 8'; 9, 9') aU Planspiegel ausgebildet sind.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz·. \.hnet, daß die ersten Umlenkspiegel (8. 8') in Ebenen liegen, welche mit der Mittelebene (1) jeweils einen Winkel von etwa 17 einschließen und daß die zweiten Umlenkspiegel (9, 9') in Ebenen liegen, welche mit der Mittelebene jeweils einen Winkel (;·. /■') \on etwa 40" einschließen.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspiegel (3. 3') als elliptische Spiegel ausgebildet sind.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspru..;· 1 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspiegel (3. 3') an den der Mittelebene (1) /':■.%■-kehrten Kanten in an sich bekannter Weise in u diesen parallelen Ebenen eine Abflachung (6. (Y) aufweisen und daß die Hohlspiegel mit die\n Abflachungen unmittelbar aneinander grenzen.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch i 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel (/. f') der optischen Achsen (4. 4') der Hohlspiegel (3. 3') mit der Mittelebene (1) einen Wen von etwa 48" aufweist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle \2) durch den Lichtbogen einer Xenon-Hoclulruckentladungslampe gebildet ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß an der von dem Hohlspiegeln (3. 3') abgekehrten Seite der Lichtquelle (2) und zu dieser unmittelbar benachbart mindestens ein Hilfsspiegcl angeordnet

ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch '). dadurch gekennzeichnet, dai.i die reflektierende Oberfläche des Hilfsspiegels sphärisch gekrümmt ist und daß der Krümmungsmittclpunkt im wesentlichen der OrI der Lichtquelle (2) ist.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch I mit nachgeschalteten Mitteln zur Ablenkung der primär erzeugten zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spiegel- und'odcr Prisfpxnanordnung in dem Strahlengang der aus den zweiten Umlenkspiegel (9. 9') austretenden beiden Lichtbündeln angeordnet ist. welche diese dergestalt ablenkt, daß sie sich teilweise überdecken oder «ich mit ihren Randbereichen berühren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen