DE19507847A1 - Overheadprojektor mit Projektionskopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Overheadpro­ jektor zur Abbildung von durch eine Lichtquelle durchstrahlten Objekten mit einem Projektionskopf, der eine Linse und einen bildseitig auf ihrer opti­ schen Achse angeordneten Spiegel umfaßt, der um eine Horizontale schwenkbar und mit einem Halteele­ ment lösbar befestigt ist.

Overheadprojektoren sind ein bei Vorträgen und Lehrveranstaltungen häufig eingesetztes Gerät, das es dem Vortragenden gestattet, auf einer horizonta­ len Fläche, deren Projektion für das Publikum sichtbar ist, zu schreiben sowie Bilder und Zeich­ nungen aufzulegen. Die transparenten Vorlagen wer­ den dabei von einer Lichtquelle durchstrahlt und mit einem Projektionskopf auf einer Wand oder Lein­ wand abgebildet. Neben der bilderzeugenden Linse umfaßt der Projektionskopfeinen Spiegel, der auf ihrer optischen Achse angeordnet ist und der Ablen­ kung des vertikal in den Projektionskopf fallenden Lichtes dient, so daß es im wesentlichen in hori­ zontaler Richtung auf die Projektionsfläche gewor­ fen wird. Der Spiegel ist meist schwenkbar und läßt sich mit einem Halteelement in einer beliebigen Po­ sition festlegen, um die Projektionsrichtung beein­ flussen zu können. Dabei erweist es sich jedoch als nachteilig, daß bei nahezu horizontal stehendem Spiegel die heiße Lichtquelle auf einen anderen Teil des Gerätes abbildbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Gerät zu beschädigen oder gar einen Brand auszulösen, wobei entsprechende Bedienungs­ fehler als Regelfall anzusehen sind, da die Auf­ merksamkeit des Benutzers seinem Vortrag gilt. Wei­ terhin sind Overheadprojektoren mit feststehendem Spiegel bekannt, die zwar verhindern, daß das Licht zurück auf das Gerät fällt, gleichzeitig aber die Projektionsmöglichkeiten wesentlich begrenzen und daher nur eingeschränkt verwendbar sind.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, einen Overheadprojektor mit einem Projektionskopf zu entwickeln, der ausschließt, daß das Licht zurück auf das Gerät geworfen wird, ohne die Projektionsmöglichkeiten wesentlich einzu­ schränken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spiegel in einem begrenzten Winkelbereich um die mittlere Projektionslage mit dem Halteele­ ment fixierbar ist, die Schwenkachse außerhalb sei­ nes Schwerpunktlotes verläuft oder der Spiegel mit einer Federkraft beaufschlagt ist und sich der Spiegel außerhalb des Winkelbereiches durch sein Eigengewicht oder die Federkraft verschwenkt.

Der vorgeschlagene Overheadprojektor weist einen Projektionskopf mit einem um eine Horizontale schwenkbaren Spiegel auf, wobei der mögliche Schwenkbereich mit dem eines herkömmlichen Gerätes mit schwenkbarem Spiegel übereinstimmt. Im Sinne der Erfindung ist es in diesem Zusammenhang uner­ heblich, ob der Schwenkbereich endseitig von An­ schlägen begrenzt wird, um zu verhindern, daß der Spiegel beispielsweise die Linse berührt und sich gegenseitig beschädigen. Der Spiegel ist nur in ei­ nem begrenzten Winkelbereich um die mittlere Pro­ jektionslage mit dem Halteelement fixierbar, z. B. mit einer Klemmschraube, für die nur bereichsweise eine Gegenfläche vorhanden ist. Außerhalb des Win­ kelbereichs ist der Spiegel frei schwenkbar und so leichtgängig gelagert, daß er sich bereits durch die Kraft einer Feder oder sein Eigengewicht dreht. Das zum Schwenken notwendige Drehmoment entsteht dabei im letzteren Fall durch den Abstand der Schwenkachse zum Schwerpunktlot. Auf diese Art wird vermieden, daß das Licht des Projektors in eine un­ erwünschte Richtung reflektiert wird und es lassen sich in der Reflektionsrichtung der Spiegelendposi­ tion gegebenenfalls wärmeunempfindliche Materialen anordnen.

Der erfindungsgemäße Overheadprojektor besitzt den Vorteil, daß eine unbeabsichtigte Bündelung seines Lichtes auf Gerätebauteile ausgeschlossen ist und die daraus folgenden Gefahren einer Beschädigung oder eines Brandes beseitigt sind. Der freischwenk­ bare Spiegel bietet trotzdem vielfältige Projekti­ onsmöglichkeiten, so daß das Bild auch auf ungün­ stig angeordnete oder ausgerichtete Flächen ein­ stellbar ist. Darüber hinaus läßt sich der Projek­ tionskopf platzsparend zusammenklappen, wodurch der Spiegel vor Beschädigung beim Transport und Ver­ schmutzung geschützt wird.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Spiegel endseitig über eine Kufe oder Füh­ rung fixiert, die senkrecht zur Schwenkachse des Spiegels beweglich sind. Es sind sowohl auf einem Kreisbogen um die Achse verlaufende als auch gerade Kufen oder Führungen möglich. Eine auf einer Gerade bewegliche Verbindung ist dabei realisierbar, indem die Schwenkachse des Spiegels senkrecht der Geraden in der Schwenkebene beweglich oder der Abstand zwi­ schen Schwenkachse und Verbindung veränderlich ist. Andernfalls ist die Verbindung auf den Schnittpunkt der Geraden mit einem Kreis um die Schwenkachse des Spiegels festgelegt und letzterer damit nicht mehr schwenkbar. Die endseitige Verbindung des Spiegels stellt ein Halteelement dar, das ihn in seiner Po­ sition fixiert. Außerhalb des begrenzten Winkelbe­ reiches ist die Verbindung selbstlösend, so daß eine Spiegelarretierung verhindert wird. Ein einfa­ ches Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Ver­ bindung ist eine endseitig offene Führungsschiene, aus der die Verbindung herausgleiten kann; daneben sind in der Technik eine Vielzahl weiterer, mit un­ terschiedlichem Aufwand realisierbarer Verbindungen bekannt, die zwei Elemente nur in einem begrenzten Winkelbereich oder auf einer begrenzten Strecke an­ einander befestigen.

Vorteilhaft ist es, zwei Kufen oder Führungen zu verwenden, die beidseitig der Linse angeordnet sind, um die Führung des Spiegels zu verbessern.

In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß die Kufen als Zahnstangen ausgebildet sind, in die eine Ritzelwelle greift. Sie bewirkt, daß beiden Kufen stets um die gleiche Strecke synchron verschoben werden, so daß eine Verkantung des Spiegels vermie­ den wird. Ebenso wird ausgeschlossen, daß sich der Spiegel um die optische Achse der Linse dreht, um horizontale Verzerrungen des projizierten Bildes zu verhindern.

Eine geeignete Ritzelwelle ist mit einem Bedienele­ ment, beispielsweise einem Knopf oder einer Kurbel, drehbar. Es gestattet eine Feineinstellung der Spiegelneigung, insbesondere wenn eine geeignete Untersetzung vorhanden ist, während die Grobein­ stellung der Spiegelneigung durch unmittelbares Schwenken des Spiegels erfolgen kann.

Ein zweckmäßiger Projektorkopf ist mit einer Brems- oder Dämpfvorrichtung zum Bremsen der Bewegung bzw. Fangen des Spiegels ausgestattet. Sie gewährlei­ sten, daß keine Schäden entstehen, wenn der Spiegel den Winkelbereich durchfällt, in dem er nicht fi­ xierbar ist, und auf andere Teile des Projektor­ kopfes auf schlägt.

Mit zunehmender Abweichung von der mittleren Pro­ jektionslage treten an den Ober- und Unterseiten des Bildes Verzerrungen auf, die auf unterschiedli­ che optische Wege von der Linse zu den jeweiligen Bildrändern zurückzuführen sind. Um auch bei großen Abweichungen ein einheitlich scharfes Bild zu er­ zielen, ist eine Linse bevorzugt, die parallel der Drehachse des Spiegels schwenkbar und mechanisch mit ihm verbunden ist. Die Verbindung bewirkt, daß beide mit gleichen Drehsinn schwenken. Bei Projek­ tion auf eine Fläche senkrecht zur mittleren Pro­ jektionsrichtung wird auf diese Art gewährleistet, daß für die Bildteile mit großer Bildweite die Ge­ genstandsweite verkleinert wird, so daß eine gleichmäßige Bildschärfe erreicht wird.

Weist der Projektionskopf am Spiegel befestigbare Kufen auf, so dienen diese zweckmäßig zur Herstel­ lung einer Verbindung zur Linse. Ein geeignetes Ritzel oder Getriebe erlaubt dabei eine Anpassung der Schwenkwege beider Bauteile. Vorteilhaft ist auch ein Schieber, der mit den Kufen verbunden und parallel bzw. tangential zu ihnen beweglich ist. In diesem Fall liegt die Linse oder ihre Fassung unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes oder durch eine Federkraft beaufschlagt an einer Fläche des Schie­ bers an und wird bei seiner Bewegung verschwenkt. Unterschiedliche Ausführungen der Anlagefläche er­ öffnen dabei eine einfache Möglichkeit einer Anpas­ sung der Schwenkvorrichtung an unterschiedliche Linsentypen. Darüber hinaus ist die Verbindung über einen Schieber konstruktiv sehr einfach und damit kostengünstig.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird. Die Zeichnung zeigt die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Overheadprojek­ tors.

Die Linse (1) bildet die von der Lichtquelle (2) rückseitig beleuchtete Vorlage (3) auf der Projek­ tionsfläche (4) ab, wobei der Spiegel (5) den ver­ tikalen Strahlengang in eine etwa horizontale Rich­ tung ablenkt. Der Spiegel (5) ist um die Schwenk­ achse (6) drehbar, so daß seine Projektionsrichtung veränderlich ist, und wird mit einer endseitigen Befestigung (7) an einer horizontal beweglichen Kufe (8) in der eingestellten Projektionslage fi­ xiert. Damit er trotz der endseitigen Befestigung (7) weiterhin schwenkbar bleibt, ist seine Schwenkachse (6) über eine Halterung (9) befestigt, die ihrerseits in einer weiteren Achse (10) drehbar ist. Die endseitige Befestigung (7) des Spiegels (5) ist derart ausgeführt, daß sie sich selbsttätig öffnet, wenn sich die Kufe (8) zu weit nach links bewegt. Dieser Fall entspricht der Situation, daß der Spiegel (5) das Licht schräg nach unten proji­ ziert und die Gefahr besteht, daß Teile des Projek­ tors von einem fokussierten Bild der Lichtquelle (2) übermäßig erhitzt und damit zerstört werden. Fixiert die endseitige Befestigung (7) den Spiegel (5) nicht mehr, so schwenkt er unter seinem Eigen­ gewicht um die Schwenkachse (6), die sich ihrer­ seits um die Achse (10) dreht, in eine waagerechte Position und wirft damit das Bild der Lichtquelle (2) auf sie selbst zurück. Eine Bündelung des Lichtes auf wärmeempfindliche Teile des Projektors ist damit ausgeschlossen.

Die Projektionsrichtung des Spiegels (5) läßt sich mit Hilfe eines Drehknopfes (11) verändern. Dieser greift mit einem Ritzel (12) in die als Zahnstange ausgestaltete Unterseite der Kufe (8) und ver­ schiebt diese bei einer Drehung in horizontaler Richtung mit dem Ergebnis, daß der Spiegel (5) um seine Achse (6) schwenkt. Ferner ist ein Schieber (13) starr an der Kufe (8) angebracht und liegt mit der abgeschrägten Fläche (14) an der Linse (1) an, die ihrerseits um eine Achse (15) drehbar ist. In­ folge dieser Übersetzung schwenkt die Linse (1) bei einer Drehung des Spiegels (5) mit gleichem Dreh­ sinn. Damit werden Randunschärfen im oberen und un­ teren Bildbereich vermieden, wenn das Bild schräg nach oben oder unten auf die Projektionsfläche (4) geworfen wird.

Claims (8)

1. Overheadprojektor zur Abbildung von durch eine Lichtquelle durchstrahlten Objekten mit einem Pro­ jektionskopf, der eine Linse und einen bildseitig auf ihrer optischen Achse angeordneten Spiegel um­ faßt, der um eine Horizontale schwenkbar und mit einem Halteelement lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Spiegel (5) in einem begrenzten Winkelbereich um die mittlere Projektionslage mit dem Halteele­ ment fixierbar ist,
• - die Schwenkachse außerhalb seines Schwerpunktlo­ tes verläuft oder der Spiegel (5) mit einer Feder­ kraft beaufschlagt ist
• - und sich der Spiegel (5) außerhalb des Winkelbe­ reiches durch sein Eigengewicht oder die Federkraft verschwenkt.

2. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spiegel (5) endseitig mit einer Kufe (8) oder Führungsschiene verbunden ist, die Verbin­ dung senkrecht der Schwenkachse (6) des Spiegels (5) beweglich und außerhalb des Winkelbereiches selbstlösend ist.

3. Projektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spiegel (5) mit beidseitig der Linse (1) angeordneten Kufen (8) oder Führungsschienen verbunden ist.

4. Projektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kufen (8) als Zahnstangen ausgebildet sind, in die eine Ritzelwelle greift, die ihrerseits mit einem Bedienelement drehbar ist.

5. Projektor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brems- oder Dämpfvorrichtung zum Fangen des Spiegels (5) vor­ handen ist.

6. Projektor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (1) par­ allel der Drehachse des Spiegels (5) schwenkbar und mit diesem derart mechanisch verbunden ist, daß beide mit gleichem Drehsinn schwenken.

7. Projektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindung von Spiegel (5) und Linse (1) über die Kufen (8) erfolgt.

8. Projektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kufen (8) mit einem parallel oder tan­ gential zu ihnen beweglichen Schieber (13) verbun­ den sind, der eine Fläche (14) aufweist, an der die Linse (1) oder ihre Fassung durch ihr Eigengewicht oder mit einer Federkraft beaufschlagt anliegt.