DE1904924C - Beleuchtungsvorrichtung für die Erzeugung von zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für die Erzeugung von zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtblindeln, insbesondere zur Ausleuchtung der Bildfenster eines Stereo-Filmprojektors, dessen beide getrennte Filmstreifen mit geringem 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 Lichtbündel enthaltenden Querebene verlaufen und mit der Mittelebene jeweils einen spitzen Winkel einschließen, in deren Brennpunkt eine für beide Hohlspiegel gemeinsame Lichtquelle in der Mittelebene und der Querebene liegt.

Dei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (deutsche Patentschrift 933 663) sind die beiden Hohlspiegel unter einem Winkel von 45 zur Mittelebene so angeordnet, daß zwei mit ihren Mittelachsen zueinander parallele Lichtbündel 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 gebotenen Abstand der Hohlspiegel von der Lichtquelle Grenzen gesetzt sind.

Eine andere bekannte Beleuchtungsvorrichtung (deutsche Patentschrift 1 172 949) 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 dieser 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 zu 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, beispielsweise wegen der zulässigen Erwärmung der Lampenkolben, gegeben, bzw. es muß bei starker Annäherung der genannten Mittelachsen die Lichtleistung der Lichtquellen begrenzt werden, was sich in vielen Fällen wegen der ohnehin geringen Lichtausbeute bei kleinen Durchmessern der Hohlspiegel verbietet.

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 Wellen der verschiedenen Schalt- und Umlenkrollen klein zu halten. Bei der Stereo-Projektion wird weiter eine möglichst große Übereinstimmung zwischen den Lichtströmen der beiden LichtbUndel angestrebt, damit die projizieren Teilbilder möglichst gleiche Helligkeit aufweisen, was Voraussetzung für die Erzielung eines guten Stereo-F-.flektes ist. Diese Forderung setzt voraus, daß die Lichtquellen immer gleiche Helligkeit besitzen, was bei verschiedenen Lichtquellen wegen unterschiedlicher Alterungserscheinungen nicht immer befriedigend gelöst werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nahe benachbarte LichtbUndel bei guter Lichtausbeute erzeugt werden können.

Erfindungsgemliß wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß in jedem der von den Hohlspiegeln reflektierten Strahlenbündel ein erster Umlenkspiegel mit Abstand von der Mittelebene auf deren von dem zugehörigen Hohlspiegel abgekehrten Seite angeordnet ist, der das Strahlenbündel auf einen auf der gleichen Seite der Mittelebene befindlichen, zweiten Umlenkspiegel reflek-' tiert, welcher mit geringerem Abstand als der erste Umlenkspiegel von der Mittelebene in einer mit dieser einen spitzen Winkel einschließenden Ebene angeordnet ist, wobei die Hohlspiegel, die ersten und die zweiten Umlenkspiegel jeweils symmetrisch bezüglich der Mittelebene angeordnet sind.

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

In der lotrechten Mittelebene ist eine einzige Lichtquelle 2 angeordnet, welche vorzugsweise der Lichtbogen einer Xenon-Hochdruckentladungslampe ist, aber auch entsprechend dem Lichtbedarf und Anwendungszweck aus dem Glühfaden einer üblichen Projektionslampe oder Jod-Quarzlampe, oder auch dem offenen Lichtbogen einer Kohlebogenlampe bestehen kann.

Beiderseits der Mittelebene 1 ist jeweils ein vorzugsweise elliptischer Hohlspiegel 3, 3' so angeordnet, daß die Lichtquelle 2 im wesentlichen in seinem einem Brennpunkt sitzt und daß seine optische Achse 4, 4' in einer zur Mittelebene 1 senkrechten, die Mittelachsen 5, 5' der die Vorrichtung verlassenden Lichtstrahlen enthaltenden Ebene verlaufen, wobei die optische Achse jedes Hohlspiegels mit der Mittelachse einen spitzen Winkel /, /' einschließt, der vorzugsweise einen Wert von etwa 48° aufweist. Die Hohlspiegel 3, 3' sind an ihren an die Mittelebene 1 angrenzenden Bereichen 6, 6' abgeflacht, wodurch eine bessere Verwertung des von der Lichtquelle 2 abgegebenen Lichtstromes 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 Lichtbündeln 7, T sind bezüglich der Mittelebene 1 zueinander symmetrische erste Umlenkspiegel 8, 8' mit Abstand von dieser Mittelebene angeordnet. Die Umlenkspiegel 8, 8' liegen jeweils in lotrechten Ebenen, welche mit der Mittelebene solche, einander gleiche Winkel einschließen, daß die auftreffenden Lichtbündel 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, weiche mit der Mittelebene 1 einander gleiche Winkel /, /' einschließen. Der Wert dieser Winkel wird so gewählt, daß die Mittelachsen 5, 5' der aus der Vorrichtung austretenden

LichtbUncJel zueinander parallel verlaufen, Diese Winkel ι, (' liegen im allgemeinen nahe an 45° und betrogen im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel 40°.

Die ersten Umlenkspiegel R, 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 durchlassig sind, wobei die Wärme »o von 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 »5 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 ao Abmessungen der 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 Abschattung, hervorgerufen durch as in den Strahlengang einstehende Teile, zu stark vermindert wird.

Die genannte hohe Lichtausbeute macht die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auch für andere Anwendungsfälle als die stereoskopische 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 Beleuchtungszwecke, wie z. B. als optisches System eines Scheinwerfers.

Claims (10)

40 Patentansprüche:

1. Beleuchtungsvorrichtung für die Erzeugung von zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündeln, insbesondere zur Ausleuchtung der Bildfenster eines Stereo-Filmprojektors, dessen beide getrennte Filmstreifen mit geringem Abstand nebeneinandergeführt sind, mit zwei zur Mittelebene dieser Mittelachsen symmetrisch angeordneten Hohlspiegeln, deren optische Achsen in der zur Mittelebene senk- so rechten und die beiden Mittelachsen der aus der Vorrichtung austretenden Lichtbündel enthaltenden Querebene verlaufen und mit der Mittelebene jeweils einen spitzen Winkel einschließen, in deren Brennpunkt eine für beide Hohlspiegel gemeinsame Lichtquelle in der Mittelebene und der Querebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der von den Hohlspiegeln (3, 3') reflektierten Strahlenbündeln (7, 7') ein erster Umenkspiegel (8, 8') mit Abstand von der Mittelebene (1) auf deren von dem zugehörigen Hohlspiegel abgekehrten Seite angeordnet ist, der das Strahlenbündel auf einen auf der gleichen Seite der Mittelebene befindlichen, 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 Mittelebene angeordnet sind.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umlenkspiegel (8, 8') und/oder die zweiten Umlenkspiegel (9, 9') als Kaltlichtspiegel ausgebildet sind.

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

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umlenkspiegel (8, 8') in Ebenen liegen, welche mit der Mittelebene (1) jeweils einen Winkel von etwa 17^C einschließen und daß die zweiten Umlenkspiegel (9, 9') in Ebenen liegen, welche mit der Mittelebcne jeweils einen Winkel (r, r') von etwa 40° einschließen.

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

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspiegel (3, 3') an den der Mittelebene (1) zugekehrten Kanten in an sich bekannter Weise in zu diesen parallelen Ebenen eine Abflachung (6, 6') aufweisen und daß die Hohlspiegel mit diesen Abflachungen unmittelbar aneinander grenzen.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1. 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (i, i') der optischen Achsen (4, 4') der Hohlspiegel (3, 3') mit der Mittelebene (1) einen Wert von etwa 48° aufweist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) durch den Lichtbogen einer Xenon-Hochdruckentladungslampe 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 Hilfsspiegel angeordnet

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche des HilfsSpiegels sphärisch gekrümmt ist und daß der Krümmungsmittelpunkt im wesentlichen der Ort der Lichtquelle (2) ist.

It. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 mit nachgeschalteten Mitteln zur Ablenkung der primär erzeugten zwei mit ihren Mittelachsen im wesentlichen parallelen Lichtbündel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spiegel- und/oder Prismenanordnung in dem Strahlengang der aus den zweiten Umlenkspiegeln (9, 9') austretenden beiden Lichtbündeln angeordnet ist, welche diese dergestalt ablenkt, daß sie sich teilweise überdecken oder sich mit ihren Randbercichen berühren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen