DE2803697A1

DE2803697A1 - Vorrichtung zur beleuchtung

Info

Publication number: DE2803697A1
Application number: DE19782803697
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Ing Buechner
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1978-01-28
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DD130369A1; ATA17078A; HU175977B; AT351839B; CH626994A5; NL7801213A; DD130369B1

Description

Vorrichtung zur Beleuchtung
Die Vorrichtung zur Beleuchtung kann überall dort angewendet werden, wo eine Bestrahlungsstärke in der Objektebene visuell oder fotoelektrisch abgetastet wird und die jeweils vorliegende Bestrahlungsstärke ein Maß für eine zu bestimmende Eigenschaft ist. Einsatzgebiete können auf foto elektrischer Abtastung beruhende digitale Weg- und Winkelmeßsysteme, auf interferentieller Grundlage arbeit ende direkte digitale Kraft-Weg- und Analysenmeßsysteme, Spektral-, Fluoreszenz- und Zueistrahlfotometer sowie Beleuchtungseinrichtungen für Mikroskope sein.
In herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen ist die Leuchtfläche der Lichtquelle (Leuchtbogen, Wendel) durch den Kollektor auf eine sich zwischen Kollektor und Kondensor befindliche Zw ischenblende abgebildet. Objektebene ist diejenige Ebene, in die die Feldblende durch den Kondensor abgebildet ist, wobei als Feldblende die Passung des Kollektors selbst oder eine sich in Nähe des Kollektors befindliche Blende wirkt. In der Objektebene wird von der Beleuchtungseinrichtung eine Bestrahlungsstarke erzeugt. Die Bestrahlungsstärke in der Objektebene ist unter anderem von der Strahldichte der in der Zwischenblende wirksam werdenden Leuchtfläche der Lichtquelle abhängig.
Bei den bekannten technischen Lösungen ist die Lichtdurchtrittsöffnung in der Zwischenblende- im folgenden nur als Zwischenblende bezeichnet - als kreisförmige Offnung ausgebildete auf die die Leuchtfläche der Lichtquelle so abgebildet ist, daß deren Bild gleich groß oder größer ist als die Zwischenblende. Bei Verlagerungen des Bildes der Leuchtfläche gegenüber der Zwischenblende wird diese entweder nicht mehr voll ausgleuchtet oder es werden andere Blächenelemente der Leuchtfläche mit anderer Strahldichte wirksam.
Insbesondere ist bei der Verwendung von Quecksilber- Bieder-und Hochdruckdampflampen als Lichtquellen in derartigen Beleuchtungssystemen infolge der diesen Lampen eigenen Bogeninstabilitäten, verursacht dadurch, daß der Austrittspunkt des Leuchtfadens an beiden Elektroden während des Lampenbetriebes wandert, grundsätzlich mit örtlichen Verlagerungen des Bildes des Leuchtbogens gegenüber der Zwisohenblende zu rechnen. Die Kenntnis dieser Nachteile derartiger Lampen hat dazu geführt, daß bei einigen dieser Lampen der Leuchtbogen durch zwei Blenden geführt wird, um das örtliche Auswandern desselben zu verringern.
Verlagerungen des Bildes der Leuchtfläche gegenüber der Zwisschenblende verursachen also bei herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen Änderungen der Strahldichte in der Zmischenblende und damit auch Änderungen der Bestrahlungsstärke in der Objektebene und können deshalb zu Meßfehlern oder zum Ausfall des Meßsystems oder zu hohem Justierautwand der Lichtquelle gegenüber der Zwischenblende führen oder besondere Maßnahmen zur Lagesicherung der Lichtquelle gegenüber der Zwischenblende oder eine spezielle Steuerung der Öffnung der Zwischenblende erforderlich machen Bs ist deshalb das Ziel der Erfindung, eine derartige Beleuohtungs einr ichtung zu schaffen bei der bei Verwendung von Lichtquellen mit Leuchtbogen die Bestrahlungsstärke in der Objektebene konstant ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, mit einer Beleuchtungseinrichtung, unabhängig von einer relativen Verlagerung des Bildes des Leuchtbogens gegenüber einer ZRiachenblende in einer Objektebene eine konstante Bestrahlungsstärke zu erzeugen indem die Zwischenblende so gestaltet ist, daß sie das Bild des Leuchtbogens nur teilweise abblendet und die Richtung, in der diese Abblendung stattfindet, in Abhängigkeit von der Strahldichteverteilung der Leuchtfläche so gezahnt wird, daß bei Relativverlagerungen zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende in dieser Richtung und senkrecht dazu die Strahldichte in der Zwischenblende und damit auch die Bestrahlungsstärke in der Objekt ebene konstant bleibt.
Erfindungsgemaß' wird die Aufgabe durch Verwendung einer spaltförmigen Zwischenblende gelost, wobei die Längsachse des Spaltes in x-Riohtung liegt und der Spalt her die Breite b hat und entsprechend in y-Richtung die Höhe h, ao daß b =wh gilt. Die Längsachse des Leuchtbogens ist in die y-Richtung abgebildet und das Bild des Leuchtbogens hat hier die Höhe h' und senkrecht dazu die Breite b' und es ist h' b', h' > h und b' < b, so daß die Breite b' des Bildes des Leuchtbogens selbst die Begrenzung der Leuchtfläche in x-Richtung in der Zwischenblende darstellt. In x-Richtung ist die Strahl dichte des Leuchtbogens stark ortsabhängig. Da aber die Spaltbreite b wesentlich größer ist als die Breite b' des Bildes des Leuchtbogens, ist bei Relativverlagerungen in dieser Richtung zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende die in der Zwischenblende wirksam werdende Strahldichte konstant.
In y-Richtung, d.h. in Richtung seiner Längsachse, wird der Leuchtbogen durch die Spalthöhe h abgeblendet. In dieser Richtung ist die Strahldichte des Leuchtbogens konstant, so daß sich bei Relativverlagerungen in y-Richtung zwischen dem Bild des Leuchtbogens und der Zwischenblende die in der Zwischenblende wirksam werdende Strahldichte ebenfalls nicht ändert.
Die Erfindung wird nachstehend an ein Beispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Beleuchtungseinrichtung, bestehend aus Lichtquelle mit Leuchtbogen 1, Kollektor 2 mit Pelblende 3, spaltförmiger Zwischenblende 4 und Kondensor 5, wie sie beispielsweise zur Beleuchtung in Interferometern verwendet wird. In der Ebene der Zwischenblende 4 wird vom Kollektor 2 das Bild 6 des Leuchtbogens 1 erzeugt. Das Bild 6 des Leuchtbogens 1 hat die Breite bs und die Höhe h'. Die Zwischenblende 4 ist durch den Kondensor 5 nach Unendlich abgebildet. Außerdem entsteht durch die Abbildung der Feldblende 3 durch den Kondensor 5 deren Bild 7. Verlagert sich der Leuchtbogen in x-Richtung nach 1', dann befindet sich sein Bild bei 6' und die in der Zwischenblende 4 wirksam werdende Strahldichte bleibt solange konstant, wie sich die Ränder des Bildes 6' des Leuchtbogens innerhalb der Spaltbreite b befinden. Verlagerungen des Leuchtbogens in y-Richtung Um + n/2 verursachen ebenfalls keine Veränderungen der Strahldichte in der Zwischenblende, da in dieser Richtung die Strahidichte des Leuchtbogens konstant ist.

Claims

Patentanspruch Vorrichtung zur Beleuchtung, bestehend aus einer Lichtquelle, deren Leuchtfläche durch einen Kollektor auf eine Zwischenblende und diese durch einen Kondensor abgebildet ist, gekennzeichnet dadurch, daß eine waagerecht angeordnete, spaltförmige Zwischenblende (4) vorhanden ist, deren Breite ein Vielfaches der Breite einer an sich bekannten stabförmigen Lichtquelle (1) aufweist, die senkrecht zur Langsachse der spaltförmigen Zwischenblende (4) vorgeordnet ist und deren Höhe einem gleichen Vielfachen der Höhe der spaltförmigen Zwischenblende (4) entspricht, wobei zwischen der stabförmigen Lichtquelle (1) und spaltförmigen Zwischenblende (4) ein Kollektor (2) mit Beldblende (3) angeordnet ist.