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Lampenwechselvorrichtung für Projektoren
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Die vorlieqende Erfindung betrifft Projektoren, vorzugsweise Diaprojektoren,
und richtet sich auf eine vollautomatische, elektronisch gesteuerte Lampenwechselvorrichtung
der Gattung des Anspruches 1, die eine ausqebrannte Projektionslampe gegen eine
Ersatz lampe auswechselt und gleichzeitig anzeigt, daß die Ersatz lampe in Gebrauch
genommen wurde.
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Wenn während der Vorführung eines Filmes oder von Dias eine Projektionslampe
infolge ausgebrannten Glühfadens oder eines anderen Fehlers erlischt, entsteht wegen
Lampenwechsels eine Unterbrechung in der Vorführung. Die meisten bekannten Film-und
Diaprojektoren haben nur einen einzigen Lampenhalter, so daß der Lampenwechsel von
Aand vorgenorninen werden muß.
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Die Unterbrechung wegen Lampenwechsel wird dadurch störend lang, auch
wenn, was nicht immer der Fall ist, eine Ersatzlampe schnell zur Hand ist. Bisher
wurden die Mehrkosten flir einen vorbereiteten Lampenwechsel in Form einer Lampenwechselvorrichtung
und die daraus resultierende größere Bemessung des Projektors nicht als begründet
angesehen, da die Unterbrechungen dank geringer Fehlerfrequenz verhältnismäßig ungewöhnlich
waren, und in der Regel nur ein Projektor angewendet wurde. tJnter solchen Umständen
kann eine selten vorkommende, verhältnismässig lange Unterbrechung wegen Lampenwechsels
hingenommen werden.
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Heute wird zunehmend, insbesondere bei Vorführung von Dias, eine höherentwickelte
Form von Bildvorführung, sog. Bildspiel oder Multivision, angewendet, bei der mehrere
Projektoren gleichzeitiq eingesetzt werden. Der mit dieser Form von Bildvorführung
erzielte Spezialeffekt baut weitgehend auf einer sehr genau programmierten Koordinierung
der Projektoren auf, wenn sie abwechselnd und/oder gleichzeitig die Bilder auf einer
großen Projektionswand zeigen.
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Wird dieser rhythmus durch einen Lanipenfehler unterbrochen, wird
dies vom Betrachter als sehr störend empfunden. Die zu erwartende Anzahl Lampenfehler
steigt außerdem statistisch mit der Anzahl Projektoren. Aus projektionstechnischen
Gründen ist es ;iberdies schwer und oft unmöglich, alle Projektoren so anzuordnen,
daß sie für Lampenwechsel leicht zugänglich sind.
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Einige bekannte Projektoren, hauptsächlich für höherentwickelte Bildvorführung
vorgesehene Diaprojektoren, sind deshalb mit einer Lampenwechselvorrichtung versehen,
die zwei oder mehr Lampen aufweist. Die Lampen sind auf einem linear, alternativ
drehbar verschiebbaren Stativ so montiert, daß eine Lampe sich im Fokus der Beleuchtungsvorrichtung
des Projektors, d.h. in Arbeitslage, und die übrigen Lampen sich in Reservelage
befinden. Eine fehlerhafte Lampe wird genen eine Brsatzlamne mit Hilfe eines Schrittmechanismus
ausgewechselt, der das Stativ einer Lampenteilung verschiebt und dadurch die Ersatz
lampe in Arbeitslage bringt, wo sie Strom über eine Kontakteinrichtung erhält und
aufleuchtet.
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Es sind sowohl voll- als auch halbautomatische Lampenwechselvorrichtungen.von
Projektoren bekannt, die hauptsächlich für berufliche Zwecke vorgesehen sind.Die
Anwendung vollautomatischer Lampenwechselvorrichtungen war im wesentlichen auf Filmprojektoren
begrenzt, die in Lichtspielhäusern installiert sind, wo hohe Anforderungen an störungsfreien
Betrieb gestellt werden, und die Mehrkosten für eine automatische Lampenwechselvorrichtung
angesichts der hohen Kosten für einen Kinoprojektor gering sind. Diese großen, ortsfesten
Projektoren haben in sich auch genügend Platz, um eine automatische Lampenwechselvorrichtung
mühelos unterbringen zu können. Es ist ferner bekannt, Projektoren vom over head"-Typ
für stehende Bilder mit einer verhältnismäßig einfachen automatischen Lampenwechselvorrichtung
auszurUsten, da Projektoren dieses Typs nunmehr häufig in Schulräumen Anwendung
finden und von Lehrern und Schülern bedient werden, die oft nicht wissen, wie eine
Lampe ausgewechselt werden soll. Dieser Projektortyp hat keine Bildwechselvorrichtung,
aber eine große Fläche für die zu zeigenden Bilder. Es ist also reichlich Platz
für eine Lampenwechselvorrichtung vorhanden. Andere Voraussetzungen gelten für Diaprojektoren,
die zur Vorführung von in Rahmen montierten Bildern vorgesehen sind. Ein solcher
Diaprojektor wird oft von einem Platz zu einem anderen mitgenommen und soll deshalb
kompakt und leicht sein. Verglichen mit den vorstehend genannten Projektortypen
ist ein Diaprojektor relativ billig, und die Mehrkosten für die Einführung einer
Lampenwechselvorrichtung, müssen deshalb niedrig gehalten werden.
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Wie bereits einleitend erwähnt, ist der Bedarf einer Lampenwechselvorrichtung
für einen Diaprojektor auf anspruchsvollere.Tvpen nit automatischer Bildwechseleinrichtung
begrenzt. Der Gerätkasten eines solchen Diaprojektors enthält
eine
Beleuchtungsvorrichtung, eine automatische Bildwechselvorrichtung, ein Kühleebläse,
ein Objektiv sowie verschiedene Schalter und andere kleinere Teile. Bei kompakter
Bauweise des Gerätes ist somit sehr wenig Raum verfügbar, um eine Lampenwechselvorrichtung
einzuführen. Bekannte Diaprojektoren mit Lampenwechselvorrichtung haben deshalb
solche Vorrichtungen in einfacher Ausführung, manuell oder halbautomatisch, die
sich mit mäßig erhöhten Preisen und vergrößerten Abmessungen in das Gerät einführen
ließen. Für Diaprojektoren, die für Bildspiele oder wiederholte Vorführung eines
Bildprogrammes ohne Bedienungsperson, wie sie in Schaufenstern, in Museen usw.
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arbeiten, vorgesehen sind, ist die Ausrüstung mit einer automatischen
LamDenwechselvorrichtung wünschenswert. Hinzu kommt der Wunsch, die automatische
Bildwechselvorrichtung mit so kleinen Abmessungen auszufUhren, daß dem Diaprojektor
keine größeren Abmessungen gegeben zu werden brauchen. Die Vorrichtung soll ferner
einfach, zuverlässig und billig sein, und sie soll schließlich mit einer Anordnung
versehen sein, die anzeigt, wenn eine gewöhnliche Lampe des Diaprojektors durch
eine ReservelamDe ersetzt wurde, damit daran erinnert wird, daß vor der nSchsten
Anwendungsgelegenheit Lampenwechsel erfolgen muß. Diese Anzeigefunktion ist an und
für sich bekannt.
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Bekannte automatische Lampenwechselvorrichtungen erfüllen die vorstehend
aufgeführten, für einen Diaprojektor geltenden speziellen Forderungen nicht in ausreichendem
Maße.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Projektor, vorzugsweise
einen Diaprojektor, mit einer vollautomatischen Lampenwechselvorrichtung zu verstehen,
die einfach, schnell und zuverlässigist und ein Minimum an Platz verlangt. Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist, die Lampenwechselvorrichtung mit einer einfachen
Anordnung zu versehen, die anzeigt, wenn eine Reservelampe in Anwendung genommen
wurde.
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Die Aufhabe wird erfindungsgemäß bei einer dattungsgemäßen Vorrichtung
dadurch gelöst, daß der Elektromagnet der Sperre von einer Photozelle ansteuert
ist, die Teil eines elektronischen Teiles mit einem Kreis ist, daß die Stromzuffihrunn
des Elektromaqneten gedrosselt ist, wenn das Lampenstativ sich in der ersten Außen
lage befindet und die Photozelle von der gewöhnlichen Projektionslampe beleuchtet
ist. Die Sperre kontrolliert den mechanischen Teil der Lampenwechselvorrichtung,
der aus einem zwischen zwei Endlaqen quer zur optischen Achse des Diaprojektors
verschiebbaren Lamnenstativ besteht, das zwei in einigem Abstand voneinander in
der Verschieberichtung montierte Projektionslampen trägt, von denen die eine die
gewöhnliche Lampe und die andere eine Ersatzlampe ist. Eine Feder ist hestrebt,
das Lampenstativ in die eine Endlage gegen einen festen Anschlag zu verschieben,
wird daran aber durch die Sperre gehindert, wenn das Stativ sich in der gegenhberliegenden
Endlage befindet. Bei gespannter Feder und gesperrten lampenstativ befindet sich
die gewöhnliche Projektionslampe im Fokus für die Beleuchtungseinrichtung des Projektors.
Bei Lösen der Sperre verschiebt die Feder das Lampenstativ zum gegenüberliegenden
festen Anschlag und bringt dadurch die Ersatzlampe in den Fokus. Für die Lampen
sind Gleitkontakte so am Lampenstativ angeordnet, daß die im Fokus befindliche Lampe
Strom erhält. In der Ausgangslage sind beide Lampen einwandfrei, und die gewöhnliche
Lampe befindet sich im Fokus. Die Feder ist dabei gespannt, und das Lampenstativ
von der elektronisch gesteuerten elektromagnetischen Sperre verrieqelt.
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Solange die gewöhnliche Lampe einwandfrei ist und die Photozelle beleuchtet,
blockiert der elektronische Kreis, der in nachstehendem Beispiel näher beschrieben
wird, die Stromzuffihrunq
der Sperre, die dadurch gesnerrt bleibt.
Brlischt die gewöhnliche Lampe aufgrund eines Fehlers, wird die Photozelle nicht
beleuchtet, wodurch der elektronische Kreis so betätigt wird, daß die elektromagnetische
Sperre Strom erhält und das Lampenstativ freiqibt. Das Stativ wird dann von der
Feder zu seiner entgegengesetzten Endlage verschoben, wobei die Frsatzlampe Strom
erhält und aufleuchtet. Der elektronische Kreis entziindet gleichzeitig eine Leuchtdiode
in ihm, die anzeigt, daß die ersatzlamne als gewöhnliche Lampe in Gebrauch genommen
wurde, und die urspriingliche, nun nicht länger fungierende Lampe bei der ersten
passenden Gelegenheit ersetzt werden muß, wobei auch das Lampenstativ zu seiner
Ausgangslage zurückgeführt werden soll. Ein solcher vollautomatischer Lampenwechsel
dauert etwa 1 Sekunde. Die Unterbrechung wird nicht als stbrend empfunden, da der
Betrachter nur ein Blinken wahrnimmt, das einem Bildwechsel entspricht.
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Um die Lampenwechselvorrichtung so fungieren zu lassen, wie es vorstehend
beschrieben ist, ist der elektronische Kreis so angeordnet, daß die elektromagnetische
Sperre für das Lampenstativ erst ausqelöst werden kann, nachdem die Projektionslampe
volle Lichtstärke erhalten hat.
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Andernfalls würde der elektronische Kreis im Entzündungsaugenblick
der Lampe auf dieselbe Weise wie beim Erlöschen der Projektionslampe reagieren und
dadurch einen uneniü.nschten falschen Lampenwechsel auslösen.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigeffgte
Zeichnung näher beschrieben, die in Form eines Beispieles eine bevorzugte Ausfithrungsform
des Erfindungsgegenstandes zeigt.
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Die Figur zeigt den Schaltplan der Erfindung, in dem auch das Prinzip
des elektromechanischen Teiles der Vorrichtung für den Lampenwechsel veranschaulicht
ist.
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Auf einem quer zum Strahlengang eines Diaprojektors in seiner Langsrichtung
verschiebbaren Lampcnstativ 1 sind in einigem Abstand voneinander in Längsrichtung
des Lampenstatives 1 zwei Projektionslampen L1 und L2 angeordnet, von denen L1 die
gewöhnliche Lampe des Diaprojektors, und L2 eine Ersatzlampe ist, die bei Erlöschen
der Lampe L1 während einer Bildvorführung durch automatisches Verschieben des Lampenstatives
1 die Lage der Lampe L1 einnehmen und deren Funktion übernehmen soll. Das Lampenstativ
1 läuft in Führungen 2, 3 und ist zwischen zwei Endlagen verschiebbar, deren Abstand
voneinander dem Mittenabstand der Lampen L1 und L2 entspricht. Eine an einem Ende
fest angebrachte Zugfeder 4 ist an das Lampenstativ 1 6ekoppelt und bestrebt, das
Stativ in Richtung des Pfeiles zu ziehen. Das Lampenstativ 1 ist in der Figur zu
seiner der Feder 4 abgewendeten Endlage verschoben gezeigt, in der es gegen die
Zugkraft der Feder 4 von einer Sperre gehalten wird, die aus einem am Lampenstativ
1 angeordneten abgeschrägten Sperrzahn 5 besteht, der den abgeschrägten Anker 6
eines flektrornagnets M umgreift. Die Lampe L1 befindet sich nun in Arbeitslage,
und die Lampe L2 in Reservelage. Die Lampe L1 erhält dabei Strom von einer vom elektronischen
Teil der Vorrichtung elektrisch getrennten gesonderten Stromquelle über einerseits
eine feste Xontaktfeder 7 und einen am Lampenstativ 1 angeordneten Gleitkontakt
8 und andererseits einen für die Lampen L1 und L2 gemeinsamen, ausreichend langen,
biegsamen Leiter 10. Die Lampe L2 ist auf entsprechende Weise mit einem Gleitkontakt
9 versehen. Der Magnet M ist, wie aus nachstehendem hervorgeht, stromlos, solange
die Lampe L1 leuchtet, erhält aber einen Stromimpuls und zielt den Anker 6, wenn
die Lampe während einer Bildvorführung erlischt. Bei Ziehen des Ankers 6 wird er
frei vom Sperrzahn 5, und die Feder 4 verschiebt das Lampenstativ
1
zu dessen anderer Endlage, wo es von einem festen Anschlag 11 gestoppt wird. Eine
(nicht gezeigte) Bremseinrichtung dämpft den Stoß gegen den Anschlag 11. Dic Lampe
L2 wurde nun zur Ausgangslage der Lampe L1 verschoben und erhält Strom über die
Kontakt feder 7 und den Gleitkontakt 9, so daß sie aufleuchtet. Die fehlerhafte
Lampc L1 wird bei passender Gelegenheit nach der Bildvorführung gegen eine neue
ausgewechselt, wobei das Lampenstativ 1 zu der entgegengesetzten Endlage zurückgedrückt
wird. Die Sperre 5,6 tritt dabei erneut in Funktion, und die Vorrichtung ist in
ihre Ausgangslage zurückgestellt.
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Der elektronische Teil der Erfindung wird von einer «gesonderten
(nicht gezeigten) Gleichstromquelle gespeist, die in der Figur durch drei Eingänge,
+, 0 und -, repräsentiert ist. Zwei mechanisch miteinander verbundene Schalter Sl,
S2 sind vorgesehen, den elektronisehen Teil bzw. diejenige der Lampen L1, L2, die
in Arbeitslage ist, gleichzeitig ein- und auszuschalten. Eine Photozelle CdS ist
so angeordnet, daß sie von der gewöhnlichen Lampe L1 beleuchtet wird, wenn diese
sich in Arbeitslage gem. der Figur befindet. in an das Lampenstativ 1 gekoppelter
Schirm 12 verhindert, daß Licht von der Ersatzlampe L2 die Photozelle CdS trifft,
wenn die Ersatzlampe L2 in Funktion ist. Siehc die gestrichelte Laee in der Figur.
Ein erster Spannungsteiler, der aus einem Widerstand R1 bzw. der Photozelle CdS
mit einem parallelgeschalteten Anpassungswiderstand R5 besteht, ist in seinem Mittelpunkt
an den negativen (-) Eingang eines Betriebsverstärkers IC1 angeschlossen, dessen
positiver (+) Eingang über einen Vorschaltwiderstand R3 an den beweglichen Kontakt
eines Potentiomoters P1 angeschlossen ist. Für positive Rückkopplung ist zwischen
dem positivcn (+) Eingang des Betriebsverstärkers ICI und dessen Ausgang ein Widerstand
R2 eingeschaltet. Das Potentiometer P1 und ein Widerstand R4 bilden einen zweiten
Spannungsteiler. in Eloktrolytkondensator C1 ist mit dem Potentiometer P1, und eine
Diode Dl mit dem Widerstand Rlt parallelgeschaltet. Die Basis eines PNP-Transistors
Tl ist über einen Elektrolytkondensator C2 an don Ausgang des Betriebsverstärkers
IC1 angeschlossen. Der Geber des Transistors T1 ist an den Pluspol der Stromquelle,
und dessen Kollektor an die Spule des Magneten 14 angeschlossen. Ein zwischen Geber
und Basis geschalteter
Widerstand R6 drosselt den Transistor T1.
An den Ausgang des Betriebsverstärkers ICi ist die Basis eine0 FilP Transistors
T2 angeschlossen. Eine Leuchtdiode D3 und in Reihe r.iit ihr ein Widerstand R8 sind
zwischen dem Pluspol der Stromquelle und dem Geber des Transistors T2 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors T2 ist au den Nulleiter der Stromquelle engeschlossen.
Der andere Anschluß der Magnetspule M ist an den Minuspol der Stromquelle gekoppelt.
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Eine Diode D2 ist mit der Magnetspule M parallelgeschaltet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt.
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Wenn die gewöhnliche Lampe I.1 einwandfrei ist und auf die Photozelle
CdS leuchtet, ist daren Resistenz im Verhältnis zum Widerstand R1 gering. Infolgedessen
ist das Niveau am Minus(-) Eingang des Betriebsverstärkers IC1 niedriger als das
Niveau am Plus(+)Eingang, das vom Spannungsteiler Pl, R4 bestimint wird. Dadurch
wird die Ausgangsspannung am Betriebsverstärker IC1 hoch, wobei der vom Widerstand
R6 gedrosselte Transistor T1 sperrt, und der Magnet M stromlos wird.
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Wenn an der Lampe L1 ein Fchler auftritt, so daß sie erlischt, wird
die Photozelle CdS nicht beleuchtet, und ihre Resistenz wird dadurch hoch. Das Niveau
des Minus(-)Einganges wird infolgedessen höher als das des Plus(+)Einganges am Betriebsversträrkes
ICI. Dies rcsultiert in beginnendem Abfall der Ausgangsspannung an IC1 . Durch positive
Rückkopplung über die Widerstände R2, R3 wird die Änderung in Ausgangsspannung zum
Plus(+)Eingang geschaltet, wobei die Umschlaggeschwindigkeit zunimmt. Der hierbei
entstehende negative Spannungssprung wird über den Kondensator C2 zum Transistor
T1 geschaltet, der leitend wird und einen kurzen Strompuls an den Elektromagneten
lX abgibt.
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Wenn dor Magnet M Strom erhält und zieht, wird die Sperre 5, 6 gelöst,
und das Lampenstativ 1 auf vorstehend beschriebene Weise zu der gestrichelten Lage
in der Figur verschoben. Die Ersatzlampe L2 leuchtet auf.
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Bei Entzünden der Lampe L1 mit dem Schalter S2 ist die Lampe im im
ersten Augenblick dunkel. Dies würde einen nicht erwünschten falschen Lampenwechsel
wie oben auslösens Er wird durch den Kondensator C1 und den Widerstand R4 verhindert,
die die Auslösung verzögern. Die Spannung
über dem Kondensator
C1 ist im ersten Augenblick Null, und ein Punkt A erhält dasselbe Potential wie
der Plus(+)Pol der Stromquelle.
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Der Kondensator C1 wird über den Widerstand R4 aufgeladen, wobei die
Spannung im Punkt A auf einen Wert sinkt, der von: Spannungsteiler P1, R4 bestimmt
wird. Die Spannung am Gleitkontakt des Potentiometers Pl sinkt in entsprechendem
Grad, so daß der Minus(-)Eingang des Betriebsvcrstärkers IC1 crst nach einer gewissen
Zeit, wenn dor Transistor T1 zum Leiten und der Magnet M zum Ziehen gebracht werden
können, eine höhere Spannung als dessen Plus(+)Eingang erhält.
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Die Größen der Komponenten Cl, R1 sind so gewählt, daß die Lampe Ll
volle Lichtstärke erhält, bevor die Spannung im Punkt A auf ihren Endwert gesunken
ist, wodurch falscher Lampenwechsel vcrhindert wird.
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Wenn aufgrund Ausfalles der Lampe L1 Lampenwechsel stattgefunden hat,
nimmt der Schirm 12 die gestricheltc Lage in der Figur ein. Dadurch wird das Licht
von der Lampe L2 gegenüber der Photozelle CdS abgeschirmt, und deren Resiste:iz
verbleibt hoch. Das Ausgangsniveau des Betriebsverstärkers IC1 bleibt infolgedessen
niedrig, und der Transistor T2 leitet. Mit leitendem Transistor T2 ist die Leuchtdiodc
D3 entzündet und zeigt an, daß Lampenwechsel stattgefunden hat.
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Der Erfindungsgegenstand kann im Rahmen des Erfindungsgedankens auf
verschiedene Weise ausgebildet werden, um im Praxisfall für verschicdene Projektortypen
oder Beleuchtungseinrichtungen zu passen, bei donen die Notwendigkeit einer automatischen
Lampcnwechselvorrichtung gegeben ist. Das Lampenstativ 1 kann z.3. außer der gezeigten
Lampe L2 mit weiteren Ersatzlampen ausgerüstet werden, wobei weitere Sperre zähne
5 hinzukommen. Es ist auch möglich, auf eine an und für sich bekannte Weise die
Lampen L1, L2 usw. auf einem drehbaren Stativ anzuordnen und den Magneten M einen
Schrittmechanismus bekannter. Art steuern zu lassen.