DE2618177C3

DE2618177C3 - Episcope

Info

Publication number: DE2618177C3
Application number: DE19762618177
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Phys. 8701 Frickenhausen Karl; Leopold 8702 Unterduerrbach Karl
Original assignee: Kindermann & Co 8703 Ochsenfurt GmbH
Current assignee: Kindermann & Co 8703 Ochsenfurt GmbH
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1976-04-26
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2618177B2; DE2618177A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Episkop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an episcope according to the preamble of claim 1.

Bei bisher bekannten Episkopen (vgl. z. B. DE-GM 03 483, DE-OS 19 31221) wird durch eine oder mehrere Lichtquellen sehr hoher Leistung die Vorlage beleuchtet, wobei die Lichtquellen sich seitlich in der Nähe der Vorlage befinden, damit einerseits derIn previously known episcopes (cf. z. B. DE-GM 03 483, DE-OS 19 31221) is by an or several light sources of very high power illuminate the template, whereby the light sources are laterally in the Close to the template so that on the one hand the

fe5 Abbildungsstrahlengang nicht gestört wird und andererseits möglichst viel Licht von den Lichtquellen die Vorlage erreicht. Das von der Vorlage remittierte Licht wird über einen Umlenkspiegel und ein Objektiv auffe5 imaging beam path is not disturbed and on the other hand as much light as possible from the light sources reaches the original. The light returned by the original is based on a deflection mirror and a lens

einen Bildschirm projiziert, um die Vorlage abzubilden.projects a screen to display the original.

Ein derartiges Episkop hat jedoch folgende beträchtliche Nachteile.However, such an episcope has the following significant disadvantages.

Einmal kann infolge der Nähe der Lichtquelle zur Vorlage und der hohen Leistungen der Lichtquellen die Vorlage stellenweise so aufgeheizt werden, daß die Vorlage je nach Empfindlichkeit nur ei:i 2 begrenzte Zeit projiziert werden kann, wenn ihre Beschädigung vermieden werden soll.On the one hand, due to the proximity of the light source to the original and the high power of the light sources, the Original can be heated up in places so that the original is only for a limited time, depending on its sensitivity can be projected if its damage is to be avoided.

Ein weiterer, noch größerer Nachteil besteht darin, daß der NiUzlichstrom derartiger Episkope, d. h. der vom Objektiv für die Abbildung gesammelte Lichtstrom, relativ gering ist, da nur wenig von dem durch die Vorlage remittierten Licht in das Objektiv gelangt (unter Remission wird hier eine diffuse Reflexion verstanden: gerichtet auffallende Lichtstrahlung wird in viele Richtungen zerstreut zurückgestrahlt). Daher können derartige Episkope normalerweise nicht bei Tageslicht oder normaler künstlicher Beleuchtung eingesetzt werden.Another, even greater, disadvantage is that the auxiliary current of such episcopes, i. H. the The luminous flux collected by the lens for the image is relatively low, since only a little of that through the Original remitted light reaches the lens (under remission there is a diffuse reflection understood: directed incident light radiation is reflected back scattered in many directions). Therefore Such episcopes cannot normally be used in daylight or under normal artificial lighting can be used.

Um den Nutzlichtstrom zu steigern, wurden bisher bei den Episkopen die Lampenleistungen erhöht, wobei sehr teure und aufwendige Lampentypen eingesetzt werden müssen, die zusätzlich aufwendige Wärmefilter und Kühlgebläse erfordern. Weiterhin wird durch sehr teure Objektive mit großer öffnung und hoher Vergütung versucht den Nutzlichtstrom zu steigern. Auf diese Weise zu erreichende Verbesserungen stehen in keinem Verhältnis zu den notwendigen Mehrkosten.In order to increase the useful luminous flux, the episcopes increased the lamp power, with very expensive and complex lamp types being used which also require expensive heat filters and cooling fans. Continue to be by very expensive lenses with a large aperture and high coating try to increase the useful luminous flux. Improvements to be achieved in this way are out of proportion to the additional costs required.

Weiterhin ist es nicht möglich, diese bekannten Episkope zur Arbeitsprojektion mit Transparentfoüen zu verwenden, d. h. während der Projektion Transparentfolien durch einen Vortragenden zu beschrieben, da auch bei nur mäßigem Nutzlichtstrom die Lichtquelle so viel Licht auf die Vorlage wirft, daß einmal der Vortragende durch das remittierte Licht so stark geblendet wird, daß er die Folie während der Beschriftung nicht betrachten kann, und zum anderen die Wärmestrahlung im Episkop so hoch ist, daß der Vortragende die Hand nicht in den Strahlengang halten kann.Furthermore, it is not possible to use these known episcopes for projecting work with transparent films to use, d. H. to be described by a lecturer during the projection, since even with only moderate useful luminous flux, the light source throws so much light on the original that once the The lecturer is so dazzled by the reflected light that he touches the slide during the Can not look at the lettering, and on the other hand the heat radiation in the episcope is so high that the Presenter cannot put his hand in the beam path.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der obengenannten Nachteile bei einem derartigen Episkop den Nutzlichstrom in verhältnismäßig einfacher Weise um ein Mehrfaches zu erhöhen.In contrast, it is the object of the invention, while avoiding the above-mentioned disadvantages in a Such an episcope can increase the useful current several times over in a relatively simple manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.This problem is solved by the teaching according to the characterizing part of claim 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Episkop können ohne weiteres Lichtverstärkungsfaktoren von 5 bis 10 gegenüber herkömmlichen Episkopen erreicht werden, was bisher nicht möglich war. Daher können mit dem erfindungsgemäßen Episkop auch schwächere Lichtquellen als bisher benutzt werden, um den gleichen Nutzlichtstrom zu erzeugen, so daß die Hand des auf eine Transparentfolie Schreibenden nicht durch hohe Temperaturen im Strahlengang gefährdet ist. Außerdem verhindern vorteilhafterweise die Linsenelemente durch ihre lichtsammelnde Wirkung in eine bestimmte Richtung auch eine Blendung des Schreibenden.With the episcope according to the invention, light amplification factors of 5 to 10 can be achieved compared to conventional episcopes, which was previously not possible. Therefore, with the Episcope according to the invention also weaker light sources than previously used to the same Generate useful luminous flux so that the hand of the person writing on a transparency film does not pass through high Temperatures in the beam path is at risk. In addition, the lens elements advantageously prevent their light-gathering effect in a certain direction also dazzles the writer.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Linsenelementeinheit wird der Nutzlichstrom folgendermaßen verstärkt:Due to the lens element unit provided according to the invention, the useful flux becomes as follows reinforced:

Ohne Linseneiementeinheit würde das von der Lichtquelle kommende Licht unmittelbar auf die Vorlage fallen und nur ein Teil des von dieser remittierten Lichts vom Objektiv erfaßt und auf einen Bildschirm fokussiert werden. Da nämlich das Licht von der Vorlage in alle Richtungen remittiert wird und das Objektiv entsprechend seiner öffnung das remittierte Licht nur unter einem relativ kleinen Raumwinkel erfassen könnte, ginge sehr viel Licht verloren, d. h. der Nutzlichstrom von der Vorlage zum Bildschirm wäre verhältnismäßig klein.Without a lens element unit, the light coming from the light source would hit the Original fall and only part of the light reflected by this is captured by the lens and onto one Be focused on the screen. Because the light from the original is reflected in all directions and that Objectively, according to its opening, the reflected light only under a relatively small solid angle could detect a lot of light would be lost, i. H. would be the useful flow from the template to the screen relatively small.

Im Unterschied dazu fokussieren die einzelnen Linsenelemente der Linseneiementeinheit das von der Lichtquelle ankommende Licht jeweils auf eine kleine Fläche der Vorlage, wobei für das von dieser remittierte iu Licht das Information entsprechend der Vorlage trägt, die kleine beleuchtete Fläche als Sekundär-Lichtquelle angesehen werden kann, deren Licht durch das zugehörige Linsenelement, das lichtsammelnd bzw. als Kondensorelement wirkt, in eine bevorzugte Richtung gelenkt wird. Je größer die öffnung der einzelnen Lins<:nelemente ist, um so größer wird auch der Nutzlichtstrom, der durch die Linsenelemente in eine Vorzugsrichtung gelenkt wird.In contrast to this, the individual lens elements of the lens element unit focus on that of the Light source incoming light in each case on a small area of the original, whereby for the remitted by this iu light that carries information according to the template, the small illuminated area as a secondary light source can be viewed whose light through the associated lens element, the light collecting or as Condenser element acts, is steered in a preferred direction. The greater the opening of the individual Lins <: n elements, the larger it becomes Useful luminous flux that is directed in a preferred direction by the lens elements.

Eine Vorzugsrichtung ist z. B. die Richtung des einfallenden Lichts.A preferred direction is z. B. the direction of the incident light.

Aus dieser Vorzugsrichtung gelangt das Licht dann zum Objektiv.The light then reaches the lens from this preferred direction.

Die Lehre nach dem Anspruch 2 vermeidet eine Störung der Abbildung der Vorlage auf dem Bildschirm 2t durch das Raster der Linsenelemente der Linseneiementeinheit. The teaching of claim 2 avoids disrupting the image of the template on the screen 2t through the grid of the lens elements of the lens element unit.

Nach der Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 4 kann die Epiprojektion mit und ohne Linseneiementeinheit erfolgen, was zur Projektion von v> dreidimensionalen Gegenständen günstig sein kann.According to the embodiment of the invention according to claim 4, the epiprojection can take place with and without a lens element unit, which can be favorable for the projection of v> three-dimensional objects.

Die Weiterbildung der Erfindung nach dem Anspruch 5 ist besonders zweckmäßig in Zusammenhang mit kunststoffbeschichteten (RC-) Vorlagen.The development of the invention according to claim 5 is particularly useful in connection with plastic-coated (RC) templates.

Durch die Lehre nach dem Anspruch 6 werden π störende Reflexe auf dem Bildschirm vermieden.The teaching according to claim 6 avoids π disturbing reflections on the screen.

Die Linsenelemente können alternativ nach den Ansprüchen 7—9 oder anderweitig sammelnd ausgebildet sein.The lens elements can alternatively be designed in a convergent manner according to claims 7-9 or in some other way be.

Bei Verwendung von Zylinder-Linsenelementen, wenn also keine Drehsymmetrie vorliegt, kann die Reflexoptik vereinfacht werden, indem z. B. der plane Reflexspiegel nicht auf der optischen Achse des Objektivs angeordnet sein muß, sondern in Richtung zur Achse der Zylinder-Linsenelemente verschoben sein kann, so daß das Licht ungestörter von der Linseneiementeinheit in das Objektiv gelangt. Weiterhin kann das Licht sogar direkt, ohne Zwischenschalten einer Reflexoptik, auf die Vorlage gerichtet werden.When using cylinder lens elements, i.e. if there is no rotational symmetry, the Reflex optics are simplified by z. B. the plane reflective mirror is not on the optical axis of the Lens must be arranged, but be shifted in the direction of the axis of the cylinder lens elements can, so that the light passes from the Linseneiementeinheit undisturbed in the objective. Furthermore, this can Light can even be aimed directly at the original without the interposition of reflex optics.

Bei Zylinder-Linsenelementen brauchen auch auf ^rio keinen Fall die optischen Achsen des Beleuchtungsstrahlengangs und des Abbildungsstrahlengangs zusammenzufallen, doch ist die Lehre nach dem Anspruch 10 zweckmäßig, um einen möglichst großen Nutzlichtstrom mit dem Objektiv zu erfassen.
Bei Verwendung von sphärischen oder asphärischen Linsenelementen kann das Episkop vorteilhafterweise entsprechend dem Anspruch 11 gestaltet werden.In-cylinder lens elements also need to ^r io any case, the optical axes of the illumination beam and the imaging beam path to coincide, but the teaching according to the claim 10 is useful to detect the greatest possible luminous flux with the lens.
When using spherical or aspherical lens elements, the episcope can advantageously be designed in accordance with claim 11.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Lehre nach den Ansprüchen 12 und 13.
bo Um nämlich die einzelnen Linsenelemente möglichst genau herzustellen, sollten sie möglichst groß sein, so daß sie dann an sich auf dem Bildschirm zu sehen wären. Zur Vermeidung derartiger Abbildungen wird deshalb die Linseneiementeinheit relativ zur Vorlage bewegt, b^r) was den weiteren Vorteil hat, daß dar ! icSu auf ständig wechselnde Stellen der Vorlage durch die Linsenelemente fokussiert und auf diese Weise die Lichtenergie im zeitlichen Mittel über die gesamte Vorlage verteiltAnother embodiment of the invention consists in the teaching according to claims 12 and 13.
In order to produce the individual lens elements as precisely as possible, they should be as large as possible so that they can then be seen on the screen. To avoid such images, the lens element unit is therefore moved relative to the original, b ^r ) which has the further advantage that it! icSu focuses on constantly changing locations of the original through the lens elements and in this way distributes the light energy over time over the entire original

wird, so daß auch die flächenspezifische Wärmebelastung der Vorlage klein gehalten wird.is, so that the area-specific heat load on the template is kept small.

Ein möglicher Antrieb ist z. B. ein Dreh-Antrieb.A possible drive is z. B. a rotary drive.

Um die an sich auf dem Bildschirm abgebildeten Struktureti der Linscnelemente zu verwischen, empfieiilt sich auch die Lehre nach den Ansprüchen 15 und/cder Ib.In order to blur the structures of the lens elements shown on the screen, it is recommended the teaching according to claims 15 and / c of Ib.

in diesem Zusammenhang empfiehlt sich die Lehre nach dem Anspruch 17.In this context, the teaching according to claim 17 is recommended.

Die Lehre nach aem Anspruch 18 ist zweckmäßig, da durch das Abstützen der Linsenelementeinheit über die transparente Andruckplatte vermieden wird, daß die Andruckvorrichtung die Linsenelementeinheit deformiert. The teaching according to aem claim 18 is useful because by supporting the lens element unit on the transparent pressure plate prevents the pressure device from deforming the lens element unit.

Die Lehre nach den Ansprüchen 19 und 20 trägt dazu is bei, für alle Linsenelemente gleiche optische Bedingungen zu schaffen und so die Ausleuchtung auf dem Bildschirm gleichmäßig zu gestalten. Diese Wahl der Brennweite gewährleistet, daß parallelgerichtetes Licht auf die Linsenelementeinheit fällt.The teaching according to claims 19 and 20 contributes to this to create the same optical conditions for all lens elements and thus the illumination on the Make the screen evenly. This choice of focal length ensures that light is collimated falls on the lens element unit.

Die Lehre nach den Ansprüchen 21 und 22 erlaubt äußerst hohe Lichtleistungen der Lichtquelle, ohne daß die Vorlage durch zu hohe Aufheizung zerstört wird.The teaching according to claims 21 and 22 allows extremely high light outputs of the light source without the original is destroyed by excessive heating.

Die Lehre nach dem Anspruch 23 ermöglicht die Benutzung des erfhidungsgemäßen Episkops als Arbeitsprojektor. The teaching according to claim 23 enables the episcope according to the invention to be used as a work projector.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht im Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Episkops;F i g. 1 shows a side view in section through an embodiment of the episcope according to the invention;

F i g. 2a den Strahlengang in der Linsenelementeinheit; F i g. 2a shows the beam path in the lens element unit;

F i g. 2b eine Abwandlung des Strahlengangs von F i g. 2a;F i g. 2b shows a modification of the beam path from FIG. 2a;

F i g. 3a eine Teilseitenansicht eines Ausführungsbei- ^ spiels mit bewegter Linsenelementeinheit;F i g. 3a is a partial side view of an exemplary embodiment ^ the game with moving lens element unit;

F i g. 3b eine Draufsicht auf eine bewegliche Linsenelementeinheit mit Kühlelementen von F i g. 3a;F i g. 3b is a plan view of a movable lens element unit with cooling elements from FIG. 3a;

Fig.4 das Prinzip der Lichtverstärkung mit der erfindungsgemäß verwendeten Linsenelementeinheit; und4 shows the principle of light amplification with the lens element unit used according to the invention; and

F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel ähnlich F i g. 1, jedoch mil abgewandeltem Strahlengang.F i g. 5 shows an exemplary embodiment similar to FIG. 1, but with a modified beam path.

Gemäß F i g. 1 wird von einer in einem Gehäuse 1 angeordneten üblichen Lichtquelle 2 durch ein zwi- ■*■> schenfokussierendes System, das hier beispielsweise aus einem Kaltlicht-Hohlspiegel 3 und einer Kondensorlinse 4 besteht. Licht auf einen planen Reflexspiegel 5 fokussiertAccording to FIG. 1 is from a conventional light source 2 arranged in a housing 1 through an inter-■ * ■> Schenkfocusierendes system, which here for example from a cold light concave mirror 3 and a condenser lens 4 consists. Light focused on a planar reflective mirror 5

Der Reflexspiegel 5 ist so zur optischen Achse 15 so eines benachbarten Objektivs 12 geneigt, daß das von ihm reflektierte Licht eine erfindungsgemäß vorgesehene Linsenelementeinheit 9 mit der Vorlage 10 voll ausleuchtetThe reflective mirror 5 is like this in relation to the optical axis 15 an adjacent lens 12 inclined that the light reflected by it is provided according to the invention The lens element unit 9 is fully illuminated with the template 10

Wie auch F i g. 4 erkennen läßt wo nur ein einzelnes Linsenelement 9a abgebildet ist gelangt das von der Vorlage 10 remittierte Licht durch die Linsenelementeinheit 9, den (nicht in F i g. 4 gezeigten) Umlenkspiegel 6 und das Objektiv 12 auf einen (nicht gezeigten) Bildschirm.As also F i g. 4 shows where only a single lens element 9a is shown that comes from the Original 10 reflected light through the lens element unit 9, the deflecting mirror 6 (not shown in FIG. 4) and the objective 12 on a (not shown) Screen.

Die Vorlage 10 wird von einer Halterung getragen, die eine Auflageplatte 11, einen Hebel 4 und eine Spannfeder 42 aufweist die den Hebel 41 mit der Auflageplatte 11 gegen die Vorlage 10 drückt die sich dadurch an die Andruckplatte 8 anlegtThe template 10 is carried by a holder which has a platen 11, a lever 4 and a Tension spring 42 has the lever 41 with the support plate 11 against the template 10 which presses thereby rests on the pressure plate 8

Ferner ist ein Kühlgebläse 13 vorhanden, um örtliche Oberhitzungen, insbesondere des Reflexspiegels 5, zu vermeiden.A cooling fan 13 is also provided in order to prevent local overheating, in particular of the reflective mirror 5 avoid.

Die erfindungsgemäß vorgesehene fokussierer.de Linsenelementeinheit 9 (vgl. F i g. 2a, 2b und 4) wird am Bespiel der aus sphärischen Linsenelementen bestehe,! den Linsenelementeinhen ¹J erklärt.The Fokussierer.de lens element unit 9 provided according to the invention (see FIGS. 2a, 2b and 4) is illustrated using the example of the spherical lens elements! the Linsenelementeinhen ¹ J explained.

Das von der Lichtquelle 2 kommende Licht 45 durchsetzt die durchsichtige Andrückplatte 8 und trifft dann auf die Linienelemente 9a der Linsenelementeinheit 9, die z. B. sphärisch, asphärisch, insbesondere zylindrisch, oder kreisrirgförmig ausgebildet sein können und fokussierend wirken (vgl. auch weiterThe light 45 coming from the light source 2 passes through the transparent pressure plate 8 and hits then on the line elements 9a of the lens element unit 9, the z. B. spherical, aspherical, in particular can be cylindrical or circular and have a focusing effect (cf. also further

Die Brennweite der Linsenelemente 9a, die Gesamtdicke der Linsenelementeinheit 9 sowie deren Abstand zur Vorlage 10 sind so aufeinander abgestimmt (s. auch unten), daß das Licht 45 von der Lichtquelle möglichst punktförmig auf die Vorlage 10 fokussiert wird. Durch die punktförmige Beleuchtung der Vorlage 10 erreicht man, daß das Bild dieser punktförmigen Fläche im Objektiv 12 möglichst klein wird und somit das gesamte von dieser punktförmigen Fläche remittierte Licht 15 vom Objektiv erfaßt werden kann. Das dabei von der Vorlage 10 aufgenommene Licht wird entweder absorbiert oder remittiert.The focal length of the lens elements 9a, the total thickness of the lens element unit 9 and their spacing for template 10 are matched to one another (see also below) that the light 45 from the light source as possible is focused on the original 10 in a punctiform manner. Achieved by the point-like illumination of the template 10 one that the image of this point-like surface in the lens 12 is as small as possible and thus the entire from this point-like surface reflected light 15 can be detected by the lens. That from the Light recorded on template 10 is either absorbed or remitted.

Damit ein möglichst hoher Anteil des in alle Richtungen remittierten Lichts für die Projektion auf den (nicht gezeigten) Bildschirm erfaßt wird, muß (vgl. F i g. 4) der Raumwinkel <x_m der Remissions-Strahlung, der durch das einzelne Linsenelement 9a gebildet wird, möglichst groß sein. Zu diesem Zweck ist das Verhältnis Brennweite/Durchmesser jedes Linsenelements 9a möglichst klein, wie deutlich F i g. 4 zeigt.In order that as high a proportion of the light reflected in all directions as possible is captured for projection onto the screen (not shown), the solid angle <x _{m of} the remission radiation that is generated by the individual lens element 9a (see FIG. 4) is formed, be as large as possible. For this purpose, the focal length / diameter ratio of each lens element 9a is as small as possible, as clearly shown in FIG. 4 shows.

Genauer gesagt, wie F i g. 4 zu erkennen gibt wo der remittierte Strahlengang dargestellt ist, d. h. wie das Licht von der Vorlage 10 über eines der Linsenelemente 9a auf das Objektiv 12 fällt, wobei zur einfacheren Darstellung der Umlenkspiegel 6 weggelassen wurde, würde ohne das Linsenelement 9a das Objektiv 12 nur Licht aufnehmen, das innerhalb des öffnungswinkels /x_o von der Vorlage 10 remittiert wird. Durch Vorschalten der Linsenelementeinheit 9 mit den einzelnen Linsenelernenten 9a wird jedoch die punktförmige leuchtende bzw. beleuchtete Fläche 10a auf der Vorlage 10 so abgebildet, daß Licht innerhalb des größeren Winkels tx_m erfaßt wird, wobei die optischen Kennwerte der Linsenelementeinheit 9 wie Brennweite, Gegenstandsweite, Durchmesser, Brechzahl usw. so ausgelegt sind, daß der Winkel «_m möglichst groß wird.More precisely, as shown in FIG. 4 shows where the remitted beam path is shown, ie how the light from the original 10 falls via one of the lens elements 9a onto the objective 12, whereby the deflecting mirror 6 has been omitted for the sake of simplicity, the objective 12 would only be light without the lens element 9a record that is remitted within the opening angle / x _o from the template 10. By connecting the lens element unit 9 with the individual lens elements 9a upstream, however, the point-like luminous or illuminated surface 10a is imaged on the original 10 in such a way that light is detected within the larger angle tx _m , the optical characteristics of the lens element unit 9 such as focal length, object distance, Diameter, refractive index, etc. are designed so that the angle « _{m is} as large as possible.

Da die vom Objektiv aufgenommene Lichtintensität etwa proportional (1-cos <x_m bzw. «„) ist, kann unter Verwendung der Linsenelementeinheit 9 ein Vielfaches der Menge des remittierten Lichts 15 erfaßt werden, die ohne Linsenelementeinheit 9 vom Objektiv 12 gesammelt würde. Auf diese Weise können Lichtverstärkungsfaktoren von ca. 5 bis 10 erreicht werden.Since the light intensity recorded by the objective is approximately proportional (1-cos <x _m or ""), a multiple of the amount of reflected light 15 can be recorded using the lens element unit 9 that would be collected by the objective 12 without the lens element unit 9. In this way, light intensification factors of approx. 5 to 10 can be achieved.

In einer etwas abgewandelten Form kann gemäß F i g. 2b und F i g. 5 das Licht 45 von der Lichtquelle 2 unter einem solchen Winkel α auf die Linsenelementeinheit 9 fallen, daß das Licht durch das Linsenelement auf einen Punkt der Vorlage fällt der zum benachbarten Linsenelement (gemäß F i g. 2b) gehört Das remittierte Licht 15 wird dann in der obenbeschriebenen Weise durch das benachbarte Linsenelement gesammelt und die punktförmige leuchtende Fläche 10a in das Objektiv 12 abgebildetIn a slightly modified form, according to FIG. 2b and F i g. 5 the light 45 from the light source 2 fall on the lens element unit 9 at such an angle α that the light is incident through the lens element a point on the original falls which belongs to the neighboring lens element (according to FIG. 2b) The remitted Light 15 is then collected by the adjacent lens element in the manner described above and the point-shaped luminous surface 10a is imaged in the objective 12

Bei der bisherigen Erläuterung spielt es keine Rolie. welche Form die Linsenelemente 9a haben, z.B sphärische, asphärische Linsenelemente, Kreisringe um die Mitte der Linsenelementeinheit 9 oder nebeneinan-In the explanation so far, it does not play a role. what shape the lens elements 9a have, e.g. spherical, aspherical lens elements, circular rings around the center of the lens element unit 9 or side by side

derliegende gerade Zyliiider-Linseneiemcnie sind.the lying straight cylinder lens elements are.

Bei Verwendung von Zylinder-Linsenelementc, wfp.r, also keine Drehsymmetrie vorliegt, muß der plane Reflexspiegel 5 nicht auf der optischen Achse des Objektivs !2 angeordnet sein, d. h., er kann in Richtung zur Achse der zylindrischen Linsenelemente 9a verschoben sein, was den Vorteil hat, daß der Reflexspiegel 5 überhaupt entfallen kann und somit das Licht ungestört in das Objektiv 12 fällt und keine störenden Reflexe zur Abbildung gelangen (F i g. 5).When using cylinder lens elementsc, wfp.r, so there is no rotational symmetry, the plane reflective mirror 5 does not have to be on the optical axis of the Lens! 2 be arranged, d. that is, it can be directed towards the axis of the cylindrical lens elements 9a be postponed, which has the advantage that the Reflective mirror 5 can be omitted at all and thus the light falls undisturbed into the lens 12 and none disturbing reflections get to the image (Fig. 5).

Ein einfaches Vorgehen, einen parallelen Lichtauffall auf alle Linsenelemente 9a und eine gleichmäßige Ausleuchtung der Vorlage 10 zu gewährleisten, ist das Ersetzen der Andruckplatte 8 durch eine Sammellinse 20 (vgl. Fig.3a), deren Brennweite etwa gleich dem <3 Abstand von der Vorlage zum Reflexspiegel 5 ist. In einer weiteren Ausführung kann die Sammellinse 20 als für sich bekannte Fresnel-Linse ausgebildet sein.A simple procedure, a parallel incidence of light on all lens elements 9a and a uniform one To ensure that the template 10 is illuminated, the pressure plate 8 is replaced by a converging lens 20 (see Fig.3a), the focal length of which is approximately equal to the <3 Distance from the original to the reflective mirror 5 is. In a further embodiment, the converging lens 20 as be designed for known Fresnel lens.

Bei Verwendung größerer Linsenelemente 9a, was den Vorteil hat, daß die t.insenelemente 9a der Linsenelementeinheit 9 genauer hergestellt werden können und somit die Lichtausbeute gesteigert werden kann (weitere Vorteile vgl. weiter unten), wird die Linsenelementeinheit 9 beweglich gelagert, um angetrieben werden zu können. Zu diesem Zweck (vgl. F i g. 3a) wird die Linsenelementeinheit 9 z. B. von mehreren Lagern 33 getragen, die ihrerseits durch einen Antrieb 32 in Bewegung versetzt werden, um die auf dem Bildschirm abgebildeten Linsenstrukturen zu verwischen. Dies kann z. B. durch Rotation erfolgen. Ist diese Bewegung ungleichförmig, so wird jeder Punkt der Vorlage 10 abgetastet; anstelle einer ungleichförmigen Bewegung genügt aber auch eine statistische Verteilung der Linsenelemente 9a der Linsenelementeinheit 9.When using larger lens elements 9a, which has the advantage that the lens elements 9a of the Lens element unit 9 can be manufactured more precisely and thus the light yield can be increased can (for further advantages see below), the lens element unit 9 is movably supported in order to be driven to be able to. For this purpose (cf. FIG. 3a) the lens element unit 9 is e.g. B. from several bearings 33 carried, which in turn are set in motion by a drive 32 to the to blur the lens structures shown on the screen. This can e.g. B. be done by rotation. is this movement is non-uniform, so every point of the original 10 is scanned; instead of a non-uniform one Movement, however, a statistical distribution of the lens elements 9a of the lens element unit is also sufficient 9.

Bei der ungleichförmigen Bewegung (Dreh- oder Längsbewegung einer symmetrischen Linsenelementeinheit 9 entstehen auf dem Bildschirm helle und dunkle Zonen, da durch die punktförmige Abtastung der Vorlage 10 nur bestimmte, gleichbleibende Zonen beleuchtet werden. Um diese zu vermeiden, sollte entweder die Bewegung ungleichförmig sein oder die Linsenelemente 9a sollten statistisch verteilt angeordnet sein.In the case of non-uniform movement (rotary or longitudinal movement of a symmetrical lens element unit 9 light and dark zones arise on the screen, as the punctiform scanning of the Template 10 only certain, constant zones are illuminated. To avoid this, you should either the movement should be non-uniform or the lens elements 9a should be arranged randomly be.

Wenn die Linsenelementeinheit 9 angetrieben wird, muß von ihr die Vorlage 10 getrennt sein, weshalb im Ausführungsbeispiel von F i g. 3 die Vorlage 10 mittels eines Sauggebläses 22 an einer Saugplatte 21a festgehalten wird, die Teil eines Sauggehäuses 21 ist.When the lens element unit 9 is driven, the original 10 must be separated from it, so im Embodiment of FIG. 3 the template 10 by means of a suction fan 22 on a suction plate 21a is held, which is part of a suction housing 21.

Fails an der Linsenelementeinheit 9 flache Stege 30 angebracht werden (vgl. F i g. 3a), die bei Bewegung der Linsenelementeinheit 9 nicht sichtbar sind, und diese durch Luftleitbleche 31 umgeben sind (Fig.3b), kann nach dem Prinzip von Tangentialgebläsen eine zusätzliche Kühlung der Vorlage 10 erreicht werden.If flat webs 30 are attached to the lens element unit 9 (cf. FIG. 3 a), which when the Lens element unit 9 are not visible, and these are surrounded by air baffles 31 (Figure 3b), can additional cooling of the template 10 can be achieved according to the principle of tangential fans.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht gemäß F ■ g. 1 darin, daß über die Andruckplatte 8 eine Transparentfolie 7 gelegt werden kann, die durch seitliche (nicht näher gezeigte) Öffnungen im Gehäuse 1 ■eicht zugänglich ist, so daß sie während der Projektion gleichzeitig mit der Vorlage 10 beschrieben werden kann. Das Episkop kann damit die äußere Gestalt eines Arbeitsprojektors annehmen. Dies ist erstmals beim erfindungsgemäßen Episkop möglich, da infolge des hohen Verstärkungsfaktors des Nutzlichtstroms von 5 bis 10 (vgl. oben) gegenüber bisherigen Episkopen erstmals Lichtquellen geringerer Leistung verwendet werden können, so daß ohne Verbrennungsgefahr mit der Hand im Strahlengang des Episkops gearbeitet werden kann.An advantageous further development of the invention is shown in FIG. 1 in that the pressure plate 8 a transparent film 7 can be placed, which through lateral openings (not shown in detail) in the housing 1 ■ is easily accessible so that it can be used during projection can be written simultaneously with the template 10. The episcope can thus take the form of a Accept working projector. This is possible for the first time with the episcope according to the invention, because as a result of the high gain factor of the useful luminous flux of 5 to 10 (see above) compared to previous episcopes For the first time, light sources of lower power can be used, so that with no risk of burns the hand can be worked in the beam path of the episcope.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Episcope with a lighting device including a light source and with imaging optics including an objective, characterized in that in the illumination beam path between the light source (2) and the template (10) near the template (10) a lens element unit (9) made of many light-collecting lens elements (9a) is arranged with a large aperture ratio, which in each case the light (45) arriving from the light source (2) onto the original (10) and the light (15) remitted from the illuminated points (10a,) into the objective (12) focus.

2. Episcope according to claim 1, characterized in that the optical characteristics of the lens elements (9a) such as the focal length / diameter ratio, refractive index or the like. Are chosen so that the respectively assigned illuminated point (iOa) of the template (10) is imaged as small as possible by the associated lens element (9a) in the objective (12)

3. Episcope according to claim 1 or 2, characterized in that the lens elements (9a) are dimensioned so that their structure through the lens (12) are imaged on the screen at normal viewing distance from this below the resolution limit of the human eye.

4. Episcope according to one of the preceding claims, characterized in that the lens element unit (9) is designed as an exchangeable film.

5. Episcope according to one of the preceding claims, characterized in that the lens element unit (9) is permanently connected to the template (10).

6. episcope according to claim 5, characterized in that the lens element unit (9) as transparent plastic layer is formed.

7. Episcope according to one of the claims! to 6, characterized in that the lens elements (9a ^ are concentric circular ring lens elements.

8. episcope according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lens elements (9a ^ cylinder lens elements or otherwise are aspherical.

9. episcope according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lens elements (9a ^ are spherical.

10. Episcope according to claims, characterized in that that the optical axes of the illumination beam path (45) and the imaging beam path (15) and the cylinder axis lie in one plane.

11. episcope according to claim 9, characterized in that the imaging properties of the lens elements (9a) and the angle (λ) between Illumination raysgr.ng (45) and imaging beam path (15) are coordinated so that each lens element (9a) of his adjacent lens element illuminated point (\ 0a) m the lens (12) images (Fig. 2b, 5).

12. Episcope according to one of claims 1, 2 and 4 to 11, characterized in that the lens elements (9S ^ are so dimensioned that their structure through the lens (12) onto the screen at a normal viewing distance from it above the resolution limit of the human eye are imaged, and that the lens element unit

(9) and the original (10) can be moved relative to one another by a drive so that each lens element (9a) focuses the light over time on different locations of the original (10)

13. Episcope according to claim 12, characterized in that the caused by the drive Relative movement is so fast that the human

ίο eye no longer dissolves the movement

14. Episcope according to claim 12 or 13, characterized in that the drive is a rotary drive is

15. Episcope according to claim 12 or 13, characterized in that the drive is a non-uniform Relative movement generated

16. Episcope according to one of claims 12, 13 and 15, characterized in that the lens elements (9a) are randomly distributed on the lens element unit (9).

17. Episcope according to one of claims 12 to 16, characterized in that the holder the Holds template (10) so that it does not touch the lens element unit (9).

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18. Episcope according to one of the preceding

Claims, characterized in that the lens element unit (9) and the template (IU) via a Pressure device (12, 41, 42) against a transparent pressure plate (8), preferably made of glass,

jo are pressed.

19. Episcope according to one of the preceding claims, characterized in that immediately A converging lens (20) is arranged above the lens element unit (9), the focal length of which

J5 is essentially the same as the spacing of the original

(10) is at the focal point of the intermediate focusing system.

20. Episcope according to claim 19, characterized in that the samell lens (20) is a Fresnel lens .

21. Episcope according to one of the preceding claims, characterized in that the lens element unit (9) is provided with cooling fins (30) directed towards the template (10).

22. Episcope according to claim 21, characterized in that the lens element unit (9) with Air guide elements (31) is surrounded

23. Episcope according to one of the preceding claims, characterized in that the

"50 case of the episcope has at least one opening, can be introduced through the transparencies (7) above the lens element unit (9) and during the projection are writable.