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Projektor
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Die Erfindung betrifft einen Projektor, mit einer Vorlagenebene und
einem über dieser angeordneten Gerätekopf, der einen Umlenkspiegel und ein an einem
Objektivträger gehaltenes und um eine horizontale Achse schwenkbares Objektiv aufweist,
dessen Höhe über der Vorlagenebene veränderbar ist.
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Es ist vielfach schwierig, oder sogar unmöglich, einen Projektor immer
genau so aufzustellen, daß der Strahlengang zwischen dem Umlenkspiegel und einer
Projektionswand horizontal verläuft. Dies kann entweder darauf zurückzuführen sein,
daß sich die Projektionswand nicht in entsprechender Höhe anbringen läßt, oder daß
die Unterlage, auf der der Projektor steht, nicht in einer horizontalen Ebene liegt.
Wenn aber der Strahlengang zwischen dem Umlenkspiegel und der Projektionswand nicht
horizontal verläuft, ist die Schärfe des Bildes auf der Projektionswand über die
Bildfläche hin unterschiedlich. Wenn sich dieser Nachteil nicht durch entsprechende
Auf stellung des Projektors oder Anbringung der Projektionswand beheben läßt, mußte
bisher eine derartige Unschärfe in Kauf genommen werden Es war Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Projektor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Optimierung
der Bildschärfe auch bei einem nicht horizontalen Verlauf des Strahlenganges in
Richtung auf die Projektionswand möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
der Umlenkspiegel um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist und daß zur
Optimierung der Bildschärfe bei gegenüber einer horizontalen Projektion unterschiedlicher
Projektionsrichtung die Schwenkstellung des Objektivs gegenüber derjenigen des Umlenkspiegels
veränderbar ist.
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Unabhängig davon, ob die Richtung des Strahlenganges gegenüber der
Horizontalen nach oben oder nach unten abweicht, läßt sich durch eine entsprechende
Schwenkstellung des Umlenkspiegels und des Objektivs eine Optimierung der Bildschärfe
erreichen. Dies bedeutet eine wesentliche Verbesserung, auch wenn das Bildformat
aufgrund der Aufwärts- oder Abwärtsprojektion leicht trapezförmig bleibt. Durch
Änderung der Höhe des Objektivs über der Vorlagenebene wird man zunächst wie üblich
fokussieren. Durch Einstellung des Winkels zwischen der Objektivachse und der Spiegelebene
kann man anschließend eine Vergleichmäßigung der Bildschärfe im oberen und unteren
Bildbereich erzielen. Diese Einstellung kann auf beliebige Weise mit Hand oder mit
Hilfe geeigneter Stelleinrichtungen vorgenommen werden.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die Schwenkachse des Objektivs
in Höhe einer Querschnittsebene desselben verläuft. Hierdurch wird erreicht, daß
das Objektiv bei einem Verschwenken nicht in unzulässigem Maße zur Seite hin verschoben
und gegenüber dem Strahlengang versetzt wird.
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Bei einer der möglichen Ausführungsformen kann erfindungsgemäß der
Winkel zwischen Umlenkspiegel und Objektivachse mittels einer Stelleinrichtung einstellbar
sein, die zwischen dem Objektiv und dem Objektivträger angreift.
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Es ist alternativ aber auch denkbar, den Objektivträger selbst an
einer Halterung schwenkbar anzuordnen, wobei
dann der Winkel zwischen
Umlenkspiegel und Objektivachse mittels einer Stelleinrichtung einstellbar ist,
die zwischen dem Objektivträger und der Halterung angreift. Letztere kann möglicherweise
auch unmittelbarer Bestandteil des Gerätekopfes sein.
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Zur Focussierung muß das Objektiv in seiner Höhe über der Vorlagenebene
verstellbar sein. Es wurde zu diesem Zweck bereits in anderem Zusammenhang vorgeschlagen,
das Objektiv mittels eines um eine horizontale Achse schwenkbaren Tragarms zu halten,
wobei das Objektiv selbst am freien Ende des Tragarms um eine zur Schwenkachse parallele
Stellachse beweglich angeordnet ist.
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Auch bei einer derartigen Ausführung eines Projektors ist die Erfindung
mit Vorteil anwendbar. Der Projektor wird in diesem Fall so ausgebildet, daß die
Halterung für das Objektiv beziehungsweise den Objektivträger als am Gerätekopf
schwenkbar gelagerter Tragarm ausgebildet ist, daß der Objektivträger am Tragarm
um eine zur Schwenkachse desselben parallele Achse ebenfalls schwenkbar gehalten
ist und daß der Tragarm und ein zu diesem paralleler und am Objektivträger gelenkig
angreifender Führungsarm ein Führungsgestänge bilden, derart, daß der Führungsarm
unabhängig von der Stellung des Tragarms gegenüber diesem in Tragarm-Längsrichtung
verschiebbar ist.
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Der Tragarm und der Führungsarm bilden zunächst ein Führungsgestänge,
daß einer Parallelogrammführung vergleichbar ist. Bei einem Verschwenken des Tragarms
zur Anpassung der Objektivhöhe über der Vorlagenebene bleibt somit die Objektivachse
zunächst in einer zum Strahlengang parallelen Richtung. Wenn dann gegebenenfalls
bei einer Aufwärts- oder Abwärtsprojektion zur Optimierung
der Bildschärfe
ein Verschwenken des Objektivs erforderlich ist, kann dies durch eine relative Längsverschiebung
des Führungsarms gegenüber dem Tragarm geschehen.
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In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn ein
drehbeweglicher Stellhebel vorgesehen ist, an dem das dem Objektivträger abgewandte
Ende des Führungsarms gelenkig angreift, und wenn die Längsverschiebbarkeit des
Führungsarms gegenüber dem Tragarm durch Schwenken des Stellhebels bewirkbar ist.
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Das Schwenken des Stellhebels kann erfindungsgemäß dadurch bewirkt
werden, daß dieser eine Verlängerung aufweist, an der ein drehbar angeordneter Stellnocken
oder einer Exzenterscheibe angreift. Eine derartige Stelleinrichtung kann jeweils
so ausgebildet werden, daß sie sich in der gewünschten Latte einfach und zuverlässig
arretieren läßt. Die Anordnung des Stellhebels kann an jeweils geeigneter Stelle
des Gerätekopfes erfolgen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Stellhebel auf der
Schwenkachse des Tragarms drehbeweglich sitzt.
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Ferner kann am Stellhebel erfindungsgemäß eine diesen gegen den Stellnocken
oder die Exzenterscheibe drückende Feder angreifen.
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Es ist aber nicht unbedingt notwendig, zur Optimierung der Bildschärfe
gegebenenfalls den Umlenkspiegel und das Objektiv getrennt einzustellen. Es kann
nämlich erfindungsgemäß das Objektiv unmittelbar oder mittelbar mit dem Umlenkspiegel
gekuppelt sein, so daß die Schwenkstellung des Objektivs durch Schwenken des Umlenkspiegels
veränderbar ist.
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Die Kupplung zwischen Umlenkspiegel und Objektiv kann auf verschiedene
Weise erfolgen. Vorteilhaft kann erfindungsgemeine Kupplungsstange einerseits am
Umlenkspiegel und andererseits am Stellhebel gelenkig angreifen. Hierbei ist es
günstig, wenn der Angriffspunkt der Kupplungsstange am Stellhebel zwischen der Schwenkachse
desselben und dem Angriffspunkt des Führungsarms liegt. Wenn gleichzeitig der Angriffspunkt
der Kupplungsstange am Umlenkspiegel in geeigneter Weise gewählt wird, läßt sich
das Verhältnis zwischen dem Winkel, um den man den Umlenkspiegel verstellt1 zu dem
Schwenkwinkel des Objektivs in günstiger Weise abstimmen.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
einer Zeichnung näher beschrieben.
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Im einzelnen zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung ein Episkop;
Figur 2 in schematischer Darstellung einen Schreibprojektor; Figur 3 in vergrößertem
Maßstab den Gerätekopf des in Figur 2 dargestellten Schreibprojektors mit der Verstelleinrichtung
für das Objektiv; Figur 4 in einer der Figur 3 entsprechenden Darstellung eine,.,nächste
Ausführungsform der Verstelleinrichtung bei vertikal eingestellter Objektivachse;
Figur 5 die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform bei verschwenktem Objektiv;
Figur
6 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform mit vertikal eingestellter
Objektivachse; Figur 7 die in Figur 6 dargestellte Ausführungsform bei verschwenkter
Objektivachse.
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Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform hat das Episkop eine
Vorlagenebene 10 und ein über dieser angeordnetes Objektiv. Letzteres ist nicht
im einzelnen dargestellt, sondern ist in einen Objektivträger 11 eingesetzt. Oberhalb
des Objektivs befindet sich ein Umlenkspiegel 12. Der Strahlengang ist durch die
strichpunktierte Linie 13 bezeichnet.
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Um die Höhe des von dem Objektivträger 11 gehaltenen Objektives über
der Vorlagenebene 10 zur Focussierung verändern zu können, ist der Objektivträger
11 um eine Achse 14 schwenkbar an einem Tragarm 15 aufgehängt.
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Dieser kann seinerseits mittels einer Stellspindel 16 um eine Schwenkachse
17 geschwenkt werden. Die Stellspindel 16, von der hier im wesentlichen nur der
aus dem Gerätekopf herausragende und mit einem Stellknopf versehene Teil dargestellt
ist, hat an ihrem unteren Ende eine Gelenkkugel 18, die von einem am Tragarm 15
befestigten, gabelförmigen Halteteil 19 übergriffen wird. Somit kann sich der Winkel
zwischen der Stellspindel 16 und dem Tragarm 15 entsprechend der jeweiligen Verstellung
ändern.
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Zwischen dem Objektivträger 11 und dem Tragarm 15 ist eine Stellschraube
20 wirksam, die in einer auf dem Objektivträger 11 anliegenden Gewindemutter 21
verstellt werden kann. Eine auf die Stellschraube 20 aufgesteckte
Feder
22 drückt den Objektivträger 11 und den Tragarm 15 auseinander. Mit Hilfe der Stellschraube
20 läßt sich der Winkel zwischen dem Objektivträger 11 und damit dem Objektiv einerseits
und der Vertikalen verändern.
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Eine Stelleinrichtung gleichen Aufbaus ist beispielsweise auch für
einen Schreibprojektor verwendbar, wie er in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.
In diesem Fall ist die Vorlagenebene 10 ein sammelnder Kondensor, der als Arbeitsfläche
dient. Als Lichtquelle dient eine Lampe 23. Der Strahlengang ist durch die strichpunktierte
Linie 24 bezeichnet. Der Gerätekopf 25 ist an einem seitlichen Ständer 26 gehalten.
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Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung die innerhalb des Gerätekopfes
22 befindliche Anordnung des Tragarms 15, des Objektivträgers 11 und der Stellspindel
16.
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Die zum Verändern des Winkels zwischen dem Objektivträger 11 und der
Vertikalen dienende Stelleinrichtung besteht auch hier aus einer Stellschraube 20,
einer Gewindemutter 21 und einer Feder 22, die im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 hier in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind.
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In Bezug auf das Einstellen des Objektivs beziehungsweise des Objektivträgers
gilt für die AusfUhrungsbeispiele nach Figur 1 sowie Figur 2 und 3 gleichermaßen
folgendes: Zur Focussierung erfolgt zunächst durch Verstellung der Stellspindel
16 ein entsprechendes Anheben oder Absenken des Objektivs. Wenn sich das Episkop
beziehungsweise der Schreibprojektor sowie die hier nicht dargestellte Projektionswand
so
aufstellen und anordnen lassen, daß der vom Umlenkspiegel 12 reflektierte Strahlengang
horizontal verläuft, kann das Objektiv mittels der Stellschraube 20 in eine solche
Lage gebracht werden, daß die Objektivachse genau vertikal verläuft. Wenn jedoch
der vom Umlenkspiegel 12 reflektierte Strahlengang beispielsweise leicht nach oben
geneigt verläuft beziehungsweise verlaufen muß, weil eine andere Anordnung nicht
möglich ist, kann durch Verstellung des Umlenkspiegels 12 zunächst erreicht werden,
daß die Bildfläche in diesem Fall vollständig auf der Projektionswand abgebildet
wird. Anschließend wird ebenfalls wieder fokussiert. Dann kann durch Betätigen der
Stellschraube 20 die Bildschärfe im oberen und unteren Bildbereich vergleichmäßigt
bzw. optimiert werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 ist der Objektivträger
11 in gleicher Weise an einem Tragarm 15 gehalten ist wie bei dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel. Es greift jetzt jedoch unterhalb der Achse 14 des Objektivträgers
11 an diesem ein Führungsarm 27 gelenkig an, dessen anderes Ende mit einem Stellhebel
28 ebenfalls gelenkig verbunden ist. Der Stellhebel 28 ist schwenkbar auf die Schwenkachse
17 des Tragarms 15 aufgesetzt und hat einen nach oben ragenden Teil, dessen mit
der Bezugsziffer 29 bezeichnete Seite an einer drehbar und arretierbar angeordneten
Exzenterscheibe 30 anliegt. Das untere Ende des Stellhebels 28 ist mit einer Feder
31 verbunden, die am Gerätekopf 25 befestigt ist und bewirkt, daß die Seite 29 des
Stellhebels 28 gegen die Exzenterscheibe 30 gedrückt wird.
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Der Tragarm 15 und der Führungsarm 27 bilden zusammen mit dem Objektivträger
11 und dem Stellhebel 28 eine
Parallelogrammführung derart, daß
bei einem Verstellen der Höhe des Objektivträgers 11 durch Betätigen der Stellspindel
16 der Schwenkwinkel des Tragarms 15 ausgeglichen wird, das heißt, daß die Objektivachse
vor und nach einer Schwenkbewegung dieselbe Neigung gegenüber der Vertikalen hat.
Im Gegensatz zu bekannten Parallelogrammführungen ist jedoch der Gelenkpunkt, an
dem der Führungsarm 27 mit dem Stellhebel 28 verbunden ist, nicht relativ zum Gerätekopf
25 feststehend ausgebildet. Vielmehr kann durch Drehen der Exzenterscheibe 30 dieser
Gelenkpunkt seine Lage verändern, in dem der Stellhebel 28 den Führungsarm 27 parallel
zum Tragarm 15 in Längsrichtung desselben verschiebt.
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Wie Figur 5 erkennen läßt, kann hierdurch die Neigung der Objektivachse
gegenüber der Vertikalen geändert werden, soweit dies zur Optimierung der Bildschärfe
bei einer Aufwärts- oder Abwärtsprojektion erforderlich ist.
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Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 dadurch, daß jetzt ein Stellhebel
32 vorgesehen ist, der über eine Kupplungsstange 33 mit dem Umlenkspiegel 12 in
Verbindung steht. Der Stellhebel 32 ist im übrigen wie der Stellhebel 28 mit seinem
einen Ende auf die Schwenkachse 17 des Tragarms 15 aufgesetzt, während im Bereich
des anderen Endes der Führungsarm 27 gelenkig angreift. Zwischen diesen beiden Angriffs-
bzw. Schwenkpunkten ist das eine Ende der Kuppungsstange 33 mit dem Stellhebel 32
verbunden.
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Das andere Ende der Kupplungsstange 33 ist ein Stück unterhalb. der
Schwenkachse des Unlenkspiegels 12 an diesem gelenkig befestigt. Während der Umlenkspiegel
12
entsprechend der Darstellung nach Figur 6 eine Lage einnimmt,
in der die Spiegelebene jeweils einen Winkel von 45" zu der Vertikalen beziehungsweise
der Horizontalen bildet und somit den Strahlengang in genau horizontaler Richtung
reflektiert, ist der Umlenkspiegel 12 bei der Darstellung nach Figur 7 etwas mehr
hochgeschwenkt, zum Beispiel deshalb, weil sich entweder der Projektor nicht an
einem höheren Ort aufstellen läßt oder weil sich die Projektionswand nicht niedriger
anbringen läßt. Durch das Hochschwenken des Umlenkspiegels 12 wird die Kupplungsstange
33 in die Schwenkrichtung mitgezogen, so daß der Stellhebel 32 und der Führungsarm
27 die in Figur 7 dargestellte Lage einnehmen, in der der Objektivträger 11 und
das in ihm enthaltene Objektiv in derselben Drehrichtung gegenüber der Vertikalen
verstellt worden sind wie der Umlenkspiegel 12.
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Bezugsziffernliste: 10 Vorlagenebene 11 Objektivträger 12 Umlenkspiegel
13 Linie 14 Achse 15 Tragarm 16 Stellspindel 17 Schwenkachse 18 Gelenkkugel 19 Halteteil
20 Stellschraube 21 Gewindemutter 22 Feder 23 Lampe 24 Linie 25 Gerätekopf 26 Ständer
27 Führungsarm 28 Stellhebel 29 Seite 30 Exzenterscheibe 31 Feder 32 Stellhebel
33 Kupplungsstange