DE2240307A1

DE2240307A1 - Fotoleuchte

Info

Publication number: DE2240307A1
Application number: DE2240307A
Authority: DE
Inventors: Donald Malcolm Harvey
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1971-08-17
Filing date: 1972-08-16
Publication date: 1973-02-22
Also published as: FR2149505A1; US3745325A; JPS4829451A

Description

PATENTANWALT b MÖNCHEN 22, ST. ANNA-PLATZ

DIPL-ING. KARL H. WAGNER ItLEFON (0811)298527

TELEGRAMMADRESSE: PATLAW MÜNCHEN

Eastman Kodak Company, Rochester, New York, Vereinigte Staaten von Amerika

FOTOLEUCHTE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fotoleuchte bzw. einen dafür geeigneten Lichtreflektor, der mit einer sichtbare und infrarote Strahlung erzeugenden Lichtquelle verwendbar ist.

Fotoleuchten mit im Querschnitt elliptischen Reflektoren sind bereits bekannt. Bei einer derartigen Fotoleuchte ist die Lichtquelle in einem der Brennpunkte des elliptischen Reflektors angeordnet, wobei ein Reflexionsbelag auf der Oberfläche des Reflektors die einfallenden Strahlen zum zweiten Brennpunkt hin reflektiert. Dies gewährleistet einen maximalen Wirkungsgrad in der Ausnutzung des von der Lichtquelle kommenden Lichtes. Es ist jedoch praktisch unmöglich·, eine Lichtquelle auf Strahlen im sichtbaren Spektrum zu beschränken. Dies hat zur Folge, daß die Lichtquelle sowohl Infrarotstrahlung als auch sichtbare Strahlung liefert. Der übliche elliptische Reflektor fokussiert

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sowohl die infrarote als auch die sichtbare Strahlung im Brennpunkt des elliptischen Reflektors. Dies hat zuweilen eine Infrarotstrahlungsdichte zur Folge, die brennbares Material entzünden oder wo sich eine Person verbrennen kann, wenn diese sich im Brennpunkt des elliptischen Reflektors befinden. Die durch derartige Leuchten hervorgerufenen Probleme treten insbesondere dann auf, wenn die Leuchte zusammen mit einer Kinokamera verwendet wird, da in einem solchen Falle die Lichtquelle für eine relativ lange Zeit während des Filmens einer Szene eingeschaltet bleibt.

Um das Entzünden von Gegenständen oder Materialien am Brennpunkt zu vermeiden, können im Aufbau des elliptischen Reflektors infrarot-absorbierende Materialien eingebaut werden. Dies bedeutet jedoch, daß in der Fotoleuchte Wärme aufgespeichert wird, die entweder die Lichtquelle oder den Reflexionsbelag zerstören kann. Ferner kann sich eine die fotografische Leuchte unmittelbar nach ihrer Benutzung handhabende Bedienungsperson verbrennen.

Es besteht somit ein Bedürfnis nach einer Fotoleuchte (fotografisches Licht), welche das Fokussieren von Infrarotoder Wärmestrahlung am Brennpunkt des elliptischen Reflektors verhindert, wobei jedoch gleichzeitig ein Heißwerden der Fotoleuchte ausgeschlossen ist und die Leistungsfähigkeit der Fotoleuchte in dem zum Fotografieren einer Szene verwendeten sichtbaren Teil des Spektrums erhalten bleibt. Die Erfindung bezweckt daher eine solche Ausbildung einer Fotoleuchte bzw. eines Reflektors für eine Fotoleuchte vorzusehen, bei welcher schädliche Konzentrationen infraroter Strahlung zwischen der Leuchte und der Szene vermieden werden, ohne daß dabei in der Leuchte Wärme angesammelt wird.

Zur Erreichung dieses Zweckes und insbesondere zur Vermeidung der oben genannten Nachteile bekannter Leuchten sieht die Erfindung eine Fotoleuchte bzw. einen Reflektor für.

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eine solche Leuchte vor, wobei für die von einer Lichtquelle ausgehenden Strahlen eine erste elliptische, sichtbare Strahlung reflektierende, jedoch Infrarotstrahlung durchlassende, Oberfläche vorgesehen ist, während eine zweite (rückwärtige) Oberfläche des Reflektors die Infrarotstrahlung in einer solchen Weise reflektiert, daß diese Strahlen nicht am Brennpunkt der ersten elliptischen Oberfläche fokussiert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt dies durch Aufrauhen der rückwärtigen Oberfläche des Reflektors, um so eine relativ diffuse reflektierte Infrarotstrahlung zu erzeugen. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel besitzt die zweite Reflexionsoberfläche eine Form mit anderen geometrischen Parametern als die erste elliptische Oberfläche, um auf diese Weise die Fokussierung der infraroten Strahlen am gleichen Punkt mit den von der ersten Oberfläche reflektierten sichtbaren Strahlen zu vermeiden.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines elliptischen Reflektors gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 2 einen Querschnitt ähnlich dem Querschnitt der Fig. 1, wobei jedoch eine Fotoleuchte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, worin die zweite oder rückwärtige Oberfläche eines Reflektors angerauht ist;

Fig. 3"einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei ein Reflektor eine elliptische rückwärtige Oberfläche aufweist.

Im Hinblick darauf, daß Fotoleuchten allgemein bekannt sind, bezieht sich die Beschreibung' irisbesondere nur auf solche Teile der Fotoleuchte, die unmittelbar mit einem

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gemäß der Erfindung ausgebildeten Reflektor zusammenarbeiten. Nicht besonders dargestellte oder beschriebene Teile der Fotoleuchte können von unterschiedlicher, dem Fachmann bekannter, Gestalt sein.

In Fig. 1 ist ein dem Stande der Technik entnommener elliptischer Reflektor 10 dargestellt, der eine Lichtquelle an einem Punkt 14 aufweist, der den einen der Brennpunkte einer inneren elliptischen Reflexionsoberfläche 16 des Reflektors 10 bildet. Die Oberfläche 16 besteht typischerweise aus einem geeigneten hochpolierten Metall und/oder ist mit einem Werkstoff überzogen, der die gewünschten Reflexionseigenschaften besitzt. Die Oberfläche 16 reflektiert im wesentlichen sämtliche Strahlen die von der Lichtquelle kommend auf sie auftreffen. Im Betrieb wird die Lichtquelle 12 eingeschaltet, und einfallende Lichtstrahlen 18 treffen auf die reflektierende innere Oberfläche 16 des Reflektors 10 auf. Da der Reflektor elliptisch ausgebildet ist, werden die reflektierten Lichtstrahlen 20 an einem den zweiten Brennpunkt der Oberfläche 16 definierenden Punkt 22 fokussiert. Auf diese Weise erreicht man eine maximale Ausnutzung der gesamten von der Lichtquelle 12 ausgehenden Strahlung. Wie bereits oben erwähnt, wird die von der Lichtquelle 12 ausgehende Infrarotstrahlung ebenfalls von der Oberfläche 16 reflektiert und zum Brennpunkt 22 hin gerichtet, was feuergefährlich ist oder aber Verbrennungen hervorrufen kann.

In Fig. 2 ist ein im ganzen mit 30 bezeichneter Reflektor dargestellt, der gemäß der Erfindung einen Körper 31 aufweist, der aus Glas oder anderen geeigneten Werkstoffen hergestellt ist und eine Innenoberfläche 32 und eine Aussenoberfläche 34 besitzt. Der Reflektor hat einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt und weist somit einen ersten Brennpunkt 3 6 und einen zweiten Brennpunkt 38 auf. Ein teilweise reflektierender Belag 40 mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke ist auf der gesamten Innenoberfläche 32 des Reflektors 30 aufgebracht, um so den elliptischen Querschnitt dieser Oberfläche beizubehalten und um die von die-

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ser Oberfläche reflektierte Strahlung im Punkt 38 zu fokussieren· Der Belag, 40 besteht aus einem Werkstoff, der für Strahlung im Infrarotband des Spektrums durchlässig ist, der aber Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums reflektiert. An der Aussenoberfläche 34 des Reflektors 30 ist ein vollständig reflektierender Belag 42 angebracht. Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aussenoberflache 34 eine ungleichmäßige, relativ rauhe Oberfläche, so daß der Reflexionsbelag 42 nicht die Fokussierungseigenschaften des Belags 40 auf der Innenoberfläche 32 besitzt. Die Oberfläche 34 kann durch mechanische oder chemische Verfahren oder andere geeignete Mittel aufgerauht sein. Eine Lichtquelle 44 ist im Brennpunkt 36 des Reflektors 30 angeordnet. Der Reflektor ist natürlich üblicherweise, obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in einem Gehäuse befestigt, wobei die Lichtquelle beispielsweise entweder vom Reflektor oder vom Gehäuse getragen wird. Im Betriebszustand ist die Lichtquelle 44 eingeschaltet und sendet sichtbare und infrarote Strahlung - wie dies durch Einfallsstrahlen 46 dargestellt ist - zum Reflektor 30. Das Licht im sichtbaren Spektrum wird durch den Belag 40 reflektiert und - wie dies durch die Reflexionsstrahlen 48 dargestellt ist - zum Brennpunkt 38 des Reflektors 30 hin gerichtet. Im wesentlichen die gesamte Strahlung im Infrarotspektrum geht durch den Belag 40 hindurch und trifft auf den Belag 42 an der Aussenoberfläche 34 des Reflektors 30 auf. Dieser Belag 42 reflektiert im wesentlichen. die gesamte Infrarotstrahlung, und verhindert somit den Durchtritt der Infrarotstrahlung zur Rückseite des Reflektors 30, wo diese Strahlung das Reflektorgehäuse nachteilig beeinflussen und/oder für den Fotografen unbequem oder gefährlich sein könnte. Infolge der aufgerauhten Natur der Aussenoberfläche 34 fokussiert die durch die den Belag 42 hervorgerufene Reflexion die Infrarotstrahlung nicht im Brennpunkt 38, sondern streut die infraroten Strahlen, wie

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dies durch die Reflexionsstrahlen 50 dargestellt ist. Die Strahlungsdichte der am Punkt 38 einfallenden Infrarotstrahlung ist somit gegenüber der bei einem gemäß dem Stande der Technik ausgebildeten elliptischen Reflektor auftretenden Strahlungsdichte reduziert, wobei die Konzentration der Infrarotstrahlen in jedem beliebigen Punkt nicht ausreicht, um für das zu fotografierende Objekt schädlich zu sein.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Form der Aussenoberflache des Reflektors benutzt, um eine Fokussierung der Infrarotstrahlung am zweiten Brennpunkt zu verhindern. Der Reflektor 60 weist einen Körper 65 auf, der seinerseits eine Innenoberfläche 62 und eine Aussenoberfläche 66 besitzt. Auf die Innenoberfläche ist ein teilweise reflektierender überzug oder Belag 64 von gleichmäßiger Dicke aufgebracht (ähnlich wie Belag 40), während an der Aussenoberflache 66 ein vollständig reflektierender Belag 68 aufgebracht ist. Die Oberfläche 62 und der Belag 64 besitzen einen elliptischen Querschnitt mit den elliptischen Parametern der Oberfläche 62 und des darauf befindlichen Belags entsprechenden, ersten und zweiten Brennpunkten 70 bzw. 72. Die Aussenoberflache 66 ist - wie in Fig. 3 übertrieben dargestellt - ebenfalls im Querschnitt elliptisch, hat jedoch andere elliptische Parameter und besitzt insbesondere keinen Brennpunkt im Punkt 72. Es sind auch andere geometrische Querschnitte, wie beispielsweise ein parabolischer oder ein kreisförmiger Querschnitt für die Oberfläche 66 zulässig, vorausgesetzt daß sie nicht im Punkt 72 fokussieren. Im Brennpunkt 70 ist eine Lichtquelle 74 angeordnet. Eine jede für die die Strahlen konzentrierende Oberfläche 66 vorgesehene Form sollte einen von der Lichtquelle mit einem solchen Abstand angeordneten Brennpunkt aufweisen, der größer ist als die zu erwartende Laufstrecke des größten Teils der Strahlen, oder wobei der Abstand so groß gewählt ist, daß

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der größte Te'il der Energie der Strahlen verbraucht ist, · bevor sie den Brennpunkt erreichen.

Im Betrieb ist die Lichtquelle 74 eingeschaltet und richtet - wie dies durch Einfallsstrahlen 76 dargestellt ist Strahlung gegen den Reflektor 60. Die Strahlung im sichtbaren Spektrum wird durch den Belag 64 auf der Oberfläche reflektiert und wird, infolge der elliptischen Eigenschaften der Oberfläche 62, im Brennpunkt 72 des Reflektors 60 fokussiert, wie dies durch die reflektierten St rahlen 78 dargestellt ist. Die Strahlung im Infrarotspektrum geht durch den Belag 64 hindurch und trifft auf den Belag 68 an der Aussenoberflache 66 des Reflektors 60 auf. Die Infrarotstrahlung wird durch den Belag 68 reflektiert, wodurch der Durchtritt der Strahlung zur Rückseite des Reflektors 60 verhindert wird. Da jedoch die Oberfläche 66 keinen Brennpunkt im Punkt 72 besitzt, bewirkt die Reflexion durch den Belag keine Fokussierung der Infrarotstrahlung im Punkt 72, wie dies durch die reflektierten Strahlen 80 dargestellt ist, die am Punkt 82 fokussiert werden. Auf diese Weise wird die Infrarotstrahlungsdichte am Punkt 72 gegenüber der dort bei einem gemäß dem Stande der Technik ausgebildeten elliptischen Reflektor herrschenden Strahlungsdichte reduziert.

Beläge (wie die bei 40 und 64 gezeigten), welche Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums reflektieren und Strahlen im Infrarot-Bereich des Spektrums hindurchlassen, sind wohlbekannt. Diese Beläge können beispielsweise dichroische Beläge sein.

Die Erfindung wurde unter besonderer Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß Änderungen und Abwandlungen im Bereich der Erfindung, liegen.

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Claims

28. Juli 1972 _a KHW:MAW

ANSPRÜCHE

ι \ΛLichtreflektor, mit einer Aussenoberflache und einer Innenoberfläche, welche das von einer Lichtquelle kommende Licht auf einen Gegenstand hin reflektiert, gekennzeichnet durch

einen Belag (40, 64) auf der Innenoberfläche (32, 62), der die sichtbare Strahlung reflektiert, während er die infrarote Strahlung zur Aussenoberfläche (34,66) des Reflektors durchläßt, und

durch einen weiteren auf der Aussenoberflache vorgesehenen Belag (42, 18), welcher die auftreffende Infrarotstrahlung reflektiert und zerstreut, oder welcher die Infrarotstrahlung in einem Brennpunkt fokussiert, der von dem Brennpunkt der sichtbaren Strahlen mit einem solchen Abstand angeordnet ist, daß keine Wärmekonzentration an der Stelle des Objekts eintritt.
2. Lichtreflektor, insbesondere nach Anspruch 1, mit einer sichtbare und infrarote Strahlung erzeugenden Lichtquelle, gekennzeichnet durch

auf einem ersten Teil dee Reflektors vorgesehene Mittel (40, 64) zur Reflexion sichtbarer Strahlung und zu deren Fokussierung in einem vorbestimmten Punkt, und durch auf einem zweiten Teil des Reflektors vorgesehene Mittel (42, 68) zur Reflexion von infraroter

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Strahlung und zur Verhinderung der Fokussierung dieser Strahlung an dem genannten vorbestimmten Punkt.
3. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fokussieren verhindernden Mittel Zerstreuungsmittel (42) für die Infrarotstrahlung aufweisen*
4. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten, das Fokussieren verhindernden Mittel ihrerseits Mittel zum Fokussieren der infraroten Strahlung an einem zweiten vorbestimmten Punkt aufweisen.
5. Reflektor, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

eine erste Reflektoroberfläche (62), die einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt mit einem ersten und einem zweiten Brennpunkt {7.0, 72) aufweist, einen auf der Oberfläche (6.2) vorgesehenen Belag (6.4) mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke, so daß der Belag einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt besitzt, und wobei dieser Belag (6.4) einen sichtbare Strahlung reflektierenden und für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässigen Wirkstoff aufweist, so daß die auf den Belag (6.4) gerichtete sichtbare Strahlung, die von einer im wesentlichen am ersten Brennpunkt (70) angeordneten Lichtquelle ausgeht, von diesem reflektiert- und im zweiten Brennpunkt (72) fokussiert wird, und eine zweite Reflektoroberfläche (6.6), die im wesentlichen einen elliptischen Querschnitt mit einem ersten und einem zweiten Brennpunkt aufweist und in der Art geformt ist, daß ihr erster Brennpunkt mit dem ersten Brennpunkt (7.O) der ersten Oberfläche (6.2> zusammenfällt, während der zweite Brennpunkt (82) nicht mit dem zweiten Brennpunkt (72) der ersten Oberfläche (62) zusammenfällt, wobei ferner die zweite Oberfläche. (6.6) mit einem

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Material (68) überzögen 1st, welches Infrarotstrahlung reflektiert, so daß die von einer am erst·« Brennpunkt (70) angeordneten Lichtquelle ausgehende, auf den Belag (68) gerichtete Infrarotstrahlung in den zweiten Brennpunkt (82) reflektiert wird.
6. Reflektor, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

eine erste Reflektoroberfläche (32), die einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt mit einem ersten und zweiten Brennpunkt (36, 38) aufweist, einen auf der Oberfläche (32) vorgesehenen Belag (40), der eine im wesentlichen gleichmäßig Dicke besitzt, so daß er im wesentlichen einen elliptischen Querschnitt aufweist, wobei ferner der Belag (40) einen für sichtbare Strahlung reflektierenden und für infrarote Strahlung im wesentlichen durchlässigen Werkstoff aufweist, so daß die von einer im wesentlichen am ersten Brennpunkt (36) angeordneten Lichtquelle (44) ausgehende Strahlung von dem Belag reflektiert und am zweiten Brennpunkt (38) fokussiert wird,

und eine zweite Reflektoroberfläche (34) alt einem Belag (42), der einen Infrarotstrahlung reflektierenden Werkstoff aufweist, wobei der Belag (42) eine ungleichmäßige Oberfläche besitzt, so daß gegen diesen Belag gerichtete, von einer Lichtquelle am ersten Brennpunkt (36) ausgehende,Infrarotstrahlung in diffuser Weise reflektiert wird.

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