DE3138065A1

DE3138065A1 - OPTICAL PROJECTION SYSTEM

Info

Publication number: DE3138065A1
Application number: DE19813138065
Authority: DE
Inventors: Gerald F. 48236 Grosse Pointe Woods Mich. Marshall
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1982-05-06
Also published as: BE890539A; FR2491637A1; IT1138673B; JPS5790623A; IT8124215A0; GB2085177A; AU7573481A

Description

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PatentanwältePatent attorneys

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller DipL-Chem. Dr. Gerhard Schupfner Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger Lucüs-Grahn-Str. 38 - D 8000 München 80Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller DipL-Chem. Dr. Gerhard Schupfner Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger Lucüs-Grahn-Str. 38 - D 8000 Munich 80

Case 522.1 Gg/lhrCase 522.1 Gg / lhr

Energy Conversion Devices, Ine. 1675 West Maple Road Troy, MI 48084 / V.St.A.Energy Conversion Devices, Ine. 1675 West Maple Road Troy, MI 48084 / V.St.A.

Optisches ProjektionssystemOptical projection system

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Blitzlichtbelichtung eines Trockenprozeß-Bildfilmes.The invention relates to an apparatus for flash exposure of dry process picture film.

Aus der US-PS 3 966 317 ist ein Gerät für eine Blitzlichtbelichtung eines Trockenprozeß-Bildfilmes bekannt, der an einer Oberfläche eine Schicht eines durch Energie zerlegbaren bildformenden Materials trägt. Das Gerät umfaßt eine bildübertragende Station, in welcher ein einziges Bild auf einem Mikrofilm über einem mikroabgebildeten Bild in einem Blendenfilmstreifen eingeschoben wird, der oberhalb eines Glasfensters angeordnet ist. Ein kurzer Energieimpuls, oberhalb eines Schwellwertes, der von einer Xenon-Blitzlichtröhro ausgestrahlt ist, wird durch das Glasfenster und das mikroabgebildete Bild des Blendenfilmstreifens auf das Bild des Mikrofilmes hindurchgeleitet, der vorzugsweise in der Form eines Mikrofiche oder einer Mikrofilmkarte ist. Der von der Xenon-Blitzlichtröhre ausgestrahlte Energieimpuls wird durch die lichtundurchlässigen Flächen des mikroabgebildeten Bildes des Blendenfilmstreifens absorbiert und zerstreut, so daß er nicht die entsprechenden Flächen des durch Energie zerlegbaren Materials des darüber liegenden Bildes des Mikrofilmes erreichen kann. Der kurze Energieimpuls geht jedoch durch die im wesentlichen transparenten Flächen des mikroabgebildeten Bildes des Blendfilmstreifens hindurch und erreicht die korrespondierenden darüberliegenden Flächen des durch Energie zerlegbaren Materials des Mikrofilmes, wo dann der Energieimpuls absorbiert wird. Die Absorption des Energieimpulses durch diese Flächen ergibt das durch Energie zerlegbare Material wenigstens auf einen erweichten oder geschmolzenen Zustand, wodurch die kontinuierliche Schicht des durch Energie zerlegbaren Materials an den Flächen aufgebrochen und in kleine und relativ weit auf Abstand gebrachte Kügelchen zerlegt wird, wodurch diese Flächen im wesentlichen transparent werden. Die Zerlegung des durch Energie zerlegbaren Materials an den erhitzten Flächen wird hauptsächlich durch die Oberflä-US Pat. No. 3,966,317 discloses a device for flash exposure a dry process image film known, which has a layer of an energy decomposable on a surface image-forming material carries. The device includes an image transmitting station in which a single image is recorded a microfilm is inserted over a microimaged image in an aperture film strip that is above a Glass window is arranged. A short pulse of energy, above a threshold value, generated by a xenon flash tube is broadcast is through the glass window and the microimaged image of the aperture film strip onto the image of the Microfilm passed through, which is preferably in the form of a microfiche or a microfilm card. The one from the The pulse of energy emitted by the xenon flash tube is transmitted through the opaque areas of the micro-imaged image of the aperture film strip absorbed and dispersed, so that it does not cover the corresponding areas of the energy decomposable material of the overlying image of the microfilm can reach. The brief energy pulse, however, passes through the essentially transparent surfaces of the microimaged Image of the anti-glare film strip and reaches the corresponding overlying surfaces of the by energy decomposable material of the microfilm, where then the energy pulse is absorbed. The absorption of the energy pulse by these surfaces results in the energy-decomposable material at least to a softened or molten one State whereby the continuous layer of energy-decomposable material on the surfaces is broken up and is broken down into small and relatively widely spaced beads, making these surfaces substantially transparent will. The decomposition of the energy decomposable material on the heated surfaces is mainly caused by the surface

chenspannung des erhitzten Materials hervorgerufen, durch welche das erhitzte Material dazu veranlaßt wird, solche kleinen und auf Abstand zueinander liegenden Kügelchen zu bilden. Nachdem die Kügelchen so durch den kurzen Energieimpuls der Xenon-Blitzlichtröhre gebildet sind, kühlen sie rasch ab und verbleiben in der Kugelform, um in dem Bild des Mikrofilmes die im wesentlichen transparenten Flächen zu schaffen.tension of the heated material caused by which causes the heated material to form such small and spaced apart globules form. After the spheres have been formed by the short energy pulse from the xenon flash tube, they cool rapidly and remain in the spherical shape to the substantially transparent areas in the image of the microfilm create.

Der Wirkungsgrad für die Energiesammlung bei der filmbildenden Anordnung gemäß der ÜS-PS 3 966 317 ist in der Größenordnung von etwa 49%. Anders ausgedrückt, etwa 60% der von der Xenon-Blitzlichtröhre ausgestrahlten Energie wird bei diesem bekannten Gerät zerstreut und geht damit verloren. Als Ergebnis davon ist es notwendig, einen größere Impulsbreite bei einem höheren Betriebspotential· zu verwenden, um an der Fiimebene eine ausreichende Energiemenge bereitzustellen und somit die Zerlegung des durch Energie zerlegbaren bildformenden Materials auf dem Bildfiliti zu erreichen, der bei diesem Gerät verwendet wird. Das Erfordernis für solche größere Impulsbreiten und höhere Betriebspontentiale verkürzt nicht nur die Betriebsdauer der Xenon-Blitzlichtröhre, vielmehr werden dadurch auch die Energiekosten des Gerätes erhöht und die Schärfe der mit dem Gerät erzeugten Bilder verschlechtert .The efficiency for energy collection in film-forming Arrangement according to ÜS-PS 3 966 317 is of the order of about 49%. In other words, about 60% of that of The energy emitted by the xenon flash tube is dissipated in this known device and is thus lost. As a result of this, it is necessary to use a larger pulse width at a higher operating potential in order to provide a sufficient amount of energy at the film level and thus to achieve the decomposition of the energy-decomposable image-forming material on the image filiti, used with this device. The requirement for such larger pulse widths and higher operating potentials is shortened not only the operating time of the xenon flash tube, it also increases the energy costs of the device and the sharpness of the images produced by the device deteriorates.

Das bildformende Gerät muß neben einem hohen Einfangwirkungsgrad von einer Energiequelle eine im wesentlichen gleichförmige Bestrahlungsstärke über den Blendenfilmstreifen besitzen sowie ein hohes Ausmaß der Kollimation des Strahienausganges. Das letzte Erfordernis rührt dabei von der Tatsache her, daß von dem Blendenfilmstrelfen zu der aktiven Schicht des Mikrofiche-Filmes ein unvermeidbarer Sicherheitsabstand besteht, der auf die Anwesenheit der Schutzschicht auf dem Mikrofiche-FiIm zurückzuführen ist.The image forming apparatus is required to have a high degree of trapping efficiency from a power source have uniform irradiance across the aperture film strip and a high degree of collimation of the Beam exit. The last requirement arises from the fact that from the aperture film strelfen to the active layer of the microfiche film an unavoidable There is a safety margin due to the presence of the protective layer on the microfiche film.

Nach einem der erfindungsgemäßen Merkmale wird ein hohes Maß dieser Kollimation dadurch erreicht, daß das Licht von der Xenon-Blitzlichtröhre durch ein Bauteil mit divergierenden, innen reflektierenden Oberflächen hindurchgeleitct wird. Werden die Divergenzwinkel optimiert, dann wird eine Reihenfolge von mehrfachen inneren Reflektionen im wesentlichen längs der Ausdehnungsachse dieses Bauteils erhalten, so daß an dem Austrittsfenster des Bauteils ein Ausgangsstrahl einer im wesentlichen gleichförmigen Intensität mit einer hohen Kollimation erscheint. Eine vorschriftsmäßige Auflösung des Bildes und eine Gleichförmigkeit der Beleuchtung wird durch dieses Verfahren erreicht. Die Möglichkeit der Kollimation durch mehrfache innere Reflektionen ist ein bis heute noch nicht erkanntes Merkmal von divergierenden Bauteilen.According to one of the features according to the invention, a high This collimation is achieved by the fact that the light from the xenon flash tube passes through a component with diverging, internally reflective surfaces is passed through. If the divergence angles are optimized, then a Sequence of multiple internal reflections is obtained essentially along the extension axis of this component, so that at the exit window of the component an output beam of substantially uniform intensity appears with a high collimation. A correct resolution of the image and a uniformity of the Illumination is achieved through this process. The possibility of collimation through multiple internal reflections is a feature of diverging components that has not yet been recognized.

Nach einem spezifischen Merkmal der vorliegenden Erfindung, das auch in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellt ist, umfaßt das bildgebende Gerät einen energieübertragenden Körper, der vorzugsweise die Form eines Pyramidenstumpfes aufweist und ein fester länglicher prismaähnlicher Körper ist, der eine für den Energie-Eintritt dienende Kristallfläche und eine für den Energie-Austritt dienende Kristallfläche aufweist sowie seitliche Kristallflächen, die in bezug auf die Längsachse dieses prismaähnlichen Körpers geneigt sind. Benachbarte seitliche Kristallflächen sind jeweils unter einem verschiedenen Winkel in bezug auf die Längsachse des prismaähnlichen Körpers geneigt, wodurch ein im wesentlichen divergierendes Führungsbauteil erhalten wird. Die Abmessungen der Kristallflächen am Eintritt und am Austritt sowie die Länge und der Neigungsgrad der seitlichen Kristallflächen sind so gewählt, daß die durch den prismaähnlichen Körper gesammelte Energie durch mehrfache innere Reflektionen zwischen den seitlichen Kristallflächen in einer Art und Weise gelenkt wird, die zur Schaffung einer maximalen Ausnutzung und einer optimalen Verteilung und Kollimation derAccording to a specific feature of the present invention, which is also shown in the drawing as an exemplary embodiment is, the imaging device comprises an energy-transmitting body, which preferably has the shape of a truncated pyramid and a solid elongated prism-like Is a body which has a crystal surface serving for the entry of energy and a crystal surface serving for the energy exit has as well as lateral crystal faces which are inclined with respect to the longitudinal axis of this prism-like body are. Adjacent lateral crystal faces are each at a different angle with respect to the The longitudinal axis of the prism-like body is inclined, whereby a substantially diverging guide component is obtained. The dimensions of the crystal faces at the entrance and exit as well as the length and degree of inclination of the lateral ones Crystal faces are chosen so that the prism-like Energy collected through multiple internal reflections between the lateral crystal surfaces in one body The way that is steered to create a maximum utilization and an optimal distribution and collimation of the

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Energie an der Filmebene berechnet ist, die an der Kristallfläche des Energieaustritts des prismaähnlichen Körpers an geordnet ist, so daß damit eine optimale Bildauflösung sichergestellt wird.Energy is calculated at the film plane, that at the crystal face the energy outlet of the prism-like body is arranged, so that an optimal image resolution is ensured.

Der Gebrauch von divergierenden Führungseinrichtungen in der einen oder in der anderen Form in Beleuchtungssystemen ist allgemein bekannt. So zeigt beispielsweise die US-PS 3 514 200 einen rechteckigen, pyramidenstumpfförmigen Lichtmischer mit zwei divergierenden Ebenen. Eine nähere Auseinandersetzung mit dieser Druckschrift führt jedoch zu dem Ergebnis, daß die äußersten Strahlen eingeengt werden, so daß sie keine Reflektion durch die divergierenden Wände erfahren, und daß die Kollimation durch eine übliche Linsenoptik erreicht wird. Ein Mischen wird durch übliche mehrfache Innenreflektionen der zwei parallelen Flächen erhalten. Aus der US-PS 4 125 315 ist ein Mischsystem bekannt, das aus in Reihe und parallel angeordneten Längen zylindrischer und halbzylindrischer Mischelemente besteht, wobei die in Reihe angeordneten Elemente fakultativ durch zusammenpassende konische Stoßflächen aneinander angeschlossen sein können, bei denen es sich um "Diffusionsflächen handeln kann oder nicht" (Spalte 4, Zeilen 3 bis 9), womit feststeht, daß auch durch diese Druckschrift keine Erkenntnis über die Möglichkeit einer Kollimation offenbart ist. Dabei ist auch noch davon auszugehen, daß bei dieser Geometrie überhaupt keine Kollimation auftritt, es sei denn, daß ein grober Unterschied des Brechungsindex zwischen den zusammenpassenden Flächen bestehen würde, jedoch ist ein diesbezügliches Erfordernis nicht offenbart. Es ist weiterhin auch kein Bezug genommen auf das Verhältnis der Divergenz zur Konvergenz der Elemente, was ein wesentlicher Punkt für die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ist. Im übrigen wird auch bei diesem, bekannten Gerät eine Kollimation der Ausgangsstrahlen durch eine übliche Linsenoptik erhalten. In keiner der bisher erwähnten Druckschriften ist schließlich auch Bezug genommenThe use of divergent guides in one form or another in lighting systems is well known. For example, US Pat. No. 3,514,200 shows a rectangular, truncated pyramidal shape Light mixer with two diverging levels. A closer examination of this publication leads, however with the result that the outermost rays are narrowed so that they are not reflected by the diverging ones Walls experience, and that the collimation is achieved by a conventional lens optics. A mixing will by the usual multiple internal reflections of the two parallel ones Preserve areas. A mixing system is known from US Pat. No. 4,125,315, which consists of in series and parallel Lengths of cylindrical and semi-cylindrical mixing elements with the elements arranged in series optionally being joined to one another by mating conical abutment surfaces can be connected, which may or may not be "diffusion surfaces" (column 4, lines 3 to 9), whereby it is certain that this publication also does not provide any information about the possibility of collimation is revealed. It can also be assumed that with this geometry there is no collimation at all, unless there is a gross difference in index of refraction between the mating surfaces would, however, a related requirement is not disclosed. There is still no reference to either the ratio of the divergence to the convergence of the elements, which is an essential point for the disclosure of the present Invention is. In addition, a collimation of the output beams is also carried out in this known device get a standard lens optic. Finally, no reference is made to any of the previously mentioned publications

auf ein mit einer Kollimation versehenes Schattenprojektionssystem. onto a collimated shadow projection system.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, das ebenfalls als Ausführungsbeispiel beschrieben wird, wird der Wirkungsgrad der Beleuchtung bei dem Gerät dadurch verbessert, daß der prismaähnliche Körper in der Nähe einer Energiequelle, wie einer Xenon-Blitzlichtröhre, abgestützt und die Lichtquelle und der prismaähnliehe Körper wenigstens teilweise innerhalb einer die Energie auffangenden und reflektierenden Einrichtung eingekapselt werden, die eine reflektierende Aushöhlung bildet. Die zum-Auffangen und Reflektieren der Energie vorgesehene Einrichtung umfaßt vorzugsweise im wesentlichen halbkugelig geformte Reflektoren, deren Krümmung smittelpunkte optimal angeordnet sind. Die halbkugelig geformten Körper sind wünschenswert in einem Gehäuse abgestützt und dienen dem Auffangen und der Reflektion der Energie von der Energiequelle in Richtung der eintrittsseitigen Kristallfläche des prismaähnlichen Körpers. Der prismaähnliche Körper führt dann die Strahlungsenergie zu der austrittsseitigen Kristallfläche durch eine Öffnung in einem der reflektierenden Körper. Eine bildformende Blende ist an der austrittsseitigen Kristallfläche des prismaähnlichen Körper zwischen dieser und dem Film oder, der Mikrofiche-Karte angeordnet, so daß die Energie in einem vorgewählten Muster an den Film abgegeben werden kann.According to a further feature of the invention, which is also described as an exemplary embodiment, the efficiency the lighting in the device is improved by placing the prism-like body in the vicinity of an energy source, like a xenon flash tube, supported and the light source and the prism-like body at least partially be encapsulated within an energy-collecting and reflecting device, which is a reflective Hollow forms. The ones to catch and reflect the energy provided device preferably comprises substantially hemispherical shaped reflectors, the curvature s centers are optimally arranged. The hemispherical Shaped bodies are desirably supported in a housing and serve to collect and reflect the energy from the energy source in the direction of the entry-side crystal surface of the prism-like body. The prism-like Then leads the radiant energy to the exit-side crystal surface through an opening in a body the reflective body. An image-forming diaphragm is on the exit-side crystal surface of the prism-like body between this and the film or, the microfiche card arranged so that the energy can be delivered to the film in a preselected pattern.

Im Stand der Technik sind im wesentlichen asphärische reflektierende Aushöhlungen für Beleuchtungseinrichtungen bekannt, typischerweise in der Form von Projektionslampen mit reflektierenden Wänden, die öffnungen aufweisen. Durch Anordnung einer Führungseinrichtung innerhalb der reflektierenden Aushöhlung können jedoch relativ weniger teure halbkugelige Reflektionskörper verwendet werden.The prior art is essentially aspherical reflective Known cavities for lighting fixtures, typically in the form of projection lamps with reflective Walls that have openings. By placing a guide device within the reflective cavity however, relatively less expensive hemispherical reflective bodies can be used be used.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein bildformendes Gerät bereitgestellt, welches die von einer Energiequelle, wie einer Xenon-Blitzlichtröhre, ausgestrahlte Energie sammelt, lenkt und formt sowie diese Energie mit einer Kollimation in einer Art und Weise versieht, die an der Filmebene eine maximale Ausnutzung und eine optimale Verteilung der Energie ergibt und dadurch eine im wesentlichen gleichförmige und augenblickliche Zerlegung eines die Energie zerlegenden bildformenden Materials auf dem Bildfilm erlaubt. Der Wirkungsgrad der Energiesammlung des bildformenden Gerätes beträgt dabei bis zu 80%, was etwa dem doppelten Wert des Wirkungsgrades entspricht, der mit der filmbildenden Anordnung gemäß der US-PS 3 966 317 erreichbar ist. Dieserüberraschend hohe Wirkungsgrad der Energiesammlung des Gerätes ergibt beträchtliche ökonomische Vorteile, indem eine kleinere Impulsbreite bei einem niedrigeren Betriebspotential in solchen Fällen angewandt werden kann, in welchen als Energiequelle eine Xenon-Blitzlichtröhre verwendet wird, so daß die Energiekosten beträchtlich reduziert werden und die Lebensdauer der Xenonblitzlichtröhre um mehr als das Doppelte verlängert wird. Neben diesen positiven Ergebnissen wird noch zusätzlich erreicht, daß in dem Bildfilm Bilder mit außerordentlich hohen Auflösungseigenschaften geschaffen werden. Das Gerät weist ein niedriges Gewicht auf und ist kompakt konstruiert, womit es sich besonders zur Verwendung in einem Gerät gemäß der US-PS 3 966 317 eignet.According to the present invention, there is provided an image forming apparatus provided, which collects the energy emitted by an energy source such as a xenon flash tube, directs and shapes and collimates this energy in a manner that is maximal at the film plane Utilization and an optimal distribution of the energy results and thereby a substantially uniform and allows instant decomposition of an energy-decomposing image-forming material on the image film. The efficiency the energy collection of the image-forming device is up to 80%, which is about twice the value of the efficiency which is achievable with the film-forming arrangement of US Pat. No. 3,966,317. This surprising high efficiency of the energy collection of the device results in considerable economic advantages by having a smaller pulse width at a lower operating potential in such Cases in which a xenon flash tube is used as the energy source, so that the energy cost can be reduced can be reduced considerably and the service life of the xenon flash tube is more than doubled will. In addition to these positive results, it is also achieved that in the picture film pictures with extraordinary high resolution properties can be created. That The device is lightweight and has a compact design, making it particularly suitable for use in a device according to US Pat. No. 3,966,317.

Gemäß einem ersten Teilmerkmal der vorliegenden Erfindung wird folglich ein optisches Projektionssystem bereitgestellt, das durch eine Projektionsblende und eine Lichtquelle zum Beleuchten der Blende und zum Werfen eines Schattenbildes der Blende auf eine im Abstand zu der Blende angeordnete Bildfläche gekennzeichnet ist, wobei dieses Projektionssystem eine längs einer Achse von der Lichtquelle zu der Blende angeordnete und zur Kollimation und Führung des Lichts vorgesehene Einrichtung umfaßt, die ein Eintrittsfenster und ein Austrittsfenster sowie ein langge-According to a first partial feature of the present invention Thus, a projection optical system is provided which is composed of a projection screen and a light source for illuminating the diaphragm and for casting a shadow image of the diaphragm onto one which is arranged at a distance from the diaphragm Image area is characterized, this projection system one arranged along an axis from the light source to the diaphragm and for collimation and guidance of the light provided means comprising an entrance window and an exit window as well as a long

strecktes, innen reflektierendes Bauteil in einer Anordnung zwischen diesen beiden Fenstern und um die Achse herum umfaßt, um das Licht von der Lichtquelle zu der Blende durch eine Vielfachreflektion innerhalb des Bauteils zu führen, wobei das Bauteil so gestaltet ist, daß es in allen Richtungen senkrecht zu der Achse mit zunehmendem Abstand von der Lichtquelle kontinuierlich so divergiert, daß das durch die zur Kollimation und Führung des Lichts vorgesehene Einrichtung hindurchgehende Licht eine Lenkung, Kollimation und Mischung erfährt, um an der Blende eine maximale Intensität eines im wesentlichen gleichförmig verteilten Lichts mit einer entsprechenden Kollimation zu erhalten.elongated, internally reflective component in an arrangement between these two windows and around the axis, in order to guide the light from the light source to the diaphragm through a multiple reflection within the component, the Component is designed so that it is continuous in all directions perpendicular to the axis with increasing distance from the light source diverges in such a way that it passes through the device provided for collimating and guiding the light Light is directed, collimated and mixed in order to achieve a maximum intensity of an essentially at the diaphragm uniformly distributed light with an appropriate collimation.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Beleuchtungsgerät bereitgestellt, das eine Lichtquelle umfaßt und durch eine das Licht mischende und führende Einrichtung sowie eine das Licht reflektierende Einrichtung gekennzeichnet ist, wobei die das Licht mischende und führende Einrichtung so angeordnet ist, daß sie das Licht von der Lichtquelle längs einer von dieser ausgehenden Achse führt. Das Beleuchtungsgerät ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die zum Mischen und Führen des Lichts vorgesehene Einrichtung ein Eintrittsfenster und ein Austrittsfenster sowie ein langgestrecktes, innen reflektierendes Bauteil umfaßt, das zwischen den Fenstern und im wesentlichen um die Achse herum angeordnet ist, so daß das Licht von der Lichtquelle im wesentlichen längs der Achse durch mehrfache innere Reflektionen gemischt und geführt wird, um eine Ausgangsbeleuchtung zu schaffen, die beim Austritt aus dem Austrittsfenster eine im wesentlichen gleichförmige Intensität aufweist. Bei diesem Beleuchtungsgerät ist weiterhin die das Licht reflektierende Einrichtung um die Lichtquelle herum angeordnet, um das Licht von der Lichtquelle an einem ausgewählten Bildpunkt im wesentlichen auf der Achse und nächst dem Eintrittsfenster abzubilden, wobei diese das Licht reflektierende Einrichtung einen ersten Reflektor in der Form eines Teils der Oberfläche einer ersten Kugel und einen zweiten Reflektor in do ιAccording to a further feature of the invention there is a lighting device provided which comprises a light source and by a light mixing and guiding device as well a means for reflecting the light is characterized, the means for mixing and guiding the light is arranged to guide the light from the light source along an axis extending therefrom. The lighting device is further characterized in that the device provided for mixing and guiding the light Entry window and an exit window as well as an elongated, internally reflective member disposed between the windows and substantially about the axis so that the light from the light source is mixed substantially along the axis by multiple internal reflections and is guided to create an exit lighting which, upon exiting the exit window, is substantially one has uniform intensity. In this lighting device, the device that reflects the light continues to be arranged around the light source, around the light from the light source at a selected pixel substantially on the axis and next to the entrance window, with this device reflecting the light a first reflector in the form of part of the surface of a first sphere and a second reflector in do ι

Form eines Teils der Oberfläche einer zweiten Kugel umfaßt, der zweite Reflektor eine im wesentlichen in seinem zentralen Bereich befindliche Exntrittsöffnung aufweist, der erste Reflektor mit der Mitte der ersten Kugel auf einem ersten Punkt im wesentlichen auf der Achse und im wesentlichen in der Mitte zwischen der Lichtquelle und dem Bildpunkt angeordnet ist und sein zentraler Bereich sieh im wesentlichen auf der Achse an einem zweiten Punkt befindet, der auf einer mit der Achse kollinearen und sich von der zum Mischen und Führen des Lichts vorgesehenen Einrichtung durch die Lichtquelle zu dem zweiten Punkt erstrekkenden Linie liegt, und wobei der zweite Reflektor mit der Mitte der zweiten Kugel im wesentlichen an dem Schnittpunkt der Achse und der Lichtquelle angeordnet ist sowie die Mitte seiner Eintrittsöffnung sich im wesentlichen auf der Achse an einem dritten Punkt befindet, der auf einer mit der Achse kollinearen und sich von der Lichtquelle durch das Eintrittsfenster zu dem dritten Punkt erstreckenden Linie liegt, wobei die Reflektoren wenigstens einen Teil einer reflektierenden Aushöhlung um die Lichtquelle herum bilden. Die zum Mischenund Führen des Lichts vorgesehene Einrichtung ist dabei wenigstens mit ihrem Eintrittsfenster innerhalb dieser Aushöhlung angeordnet, so daß ein Teil des Lichts von der Lichtquelle von dem ersten Reflektor für eine Fokussierung an dem Bildpunkt und einer zweiter Teil des Lichts von der Lichtquelle von dem zweiten Reflektor für eine Rückkehrung zu der Lichtquelle und von dieser zu dem ersten Reflektor sowie von da zu dem Bildpunkt reflektiert wird, wobei das Eintrittsfenster der zum Mischen und Führen des Lichts vorgesehenen Einrichtung einen wesentlichen Teil des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts auffängt und dieser Teil des Lichts durch die Eintrittsöffnung und das Austrittsfenster hindurchgeht, um eine maximale Intensität eines im wesentlichen gleichförmig verteilten Lichts von dem Austrittsfenster bereitzustellen.Comprises the shape of part of the surface of a second sphere, the second reflector has an exit opening located essentially in its central area, the first reflector with the center of the first sphere at a first point substantially on the axis and im is arranged substantially in the middle between the light source and the image point and its central area see essentially on the axis at a second point that is on a collinear axis with the axis and is located extending from the device provided for mixing and guiding the light through the light source to the second point Line lies, and wherein the second reflector with the center of the second sphere substantially at the intersection the axis and the light source is arranged and the center of its inlet opening is essentially on the axis is at a third point that is collinear with the axis and is passed through by the light source the entry window lies to the third point extending line, wherein the reflectors at least a part a reflective cavity around the light source. The one intended for mixing and guiding the light The device is arranged at least with its entry window within this cavity, so that a part of the Light from the light source from the first reflector for focusing on the pixel and a second part of the light from the light source from the second reflector for return to and from the light source the first reflector as well as from there to the image point is reflected, the entry window of the for mixing and Guiding the light provided means a substantial part of the light emitted by the light source and this part of the light through the entrance opening and the exit window passes through to a maximum intensity of a substantially uniformly distributed Provide light from the exit window.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Es zeigt'The preferred embodiment of the invention is as follows explained in more detail using an exemplary embodiment which is shown schematically in the drawing. It shows'

Fig. 1 eine Schnittansicht einer AusfühFig. 1 is a sectional view of an embodiment

rungsform des erfindungsgemäßen Gerätes ,shape of the device according to the invention,

Fig. 1A eine Teilansicht in vergrößertem1A is a partial view on an enlarged scale

Maßstab und teilweise im Schnitt, welche die Bildblende und die Mikrofiche -Karte in der Berührungsstellung während der Bildformung zeigt,Scale and partly in section, showing the screen and the microfiche -Shows card in touch position during image formation,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Gerätes imFig. 2 is a sectional view of the device in

wesentlichen nach der Linie 2-2 in Fig.1,essentially according to the line 2-2 in Figure 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gerät geFig. 3 is a plan view of the device ge

mäß den Fig.1 und 2,according to Figures 1 and 2,

Fig. 3A,3B und 3C Ansichten von unten, von der SeiteFigures 3A, 3B and 3C are bottom, side views

und von oben des in den Fig.1 und dargestellten energieübertragenden Körpers,and from above of the energy-transmitting device shown in FIGS Body,

Fig. 4 eine Teilansicht von oben zur DarFig. 4 is a partial view from above to the Dar

stellung der Bildblende, die zum Formen eines Bildes auf einer Fläche oder Zone einer Mikrofiche-Karte an der austrittsseitigen Kristallfläche des energieübertragenden Körpers des Gerätes genutzt wird,Position of the image aperture, which is used to form an image on a surface or zone of a microfiche card on the crystal surface on the exit side the energy-transmitting body of the device is used,

Fig. 5 eine geschnittene TeilansichtFig. 5 is a partial sectional view

eines Teils der Bildblende in der Berührungsstellung mit einem Teil der Mikrο fiche -Karte,a part of the image shutter in the contact position with a part the micrο fiche card,

Fig. 6A und 6B _ geometrische Konstruktionen zur Darstellung einer mehrfachen Abbildung einer Punktquelle und einer Doppelquelle durch parallele reflektierende Ebenen,6A and 6B _ geometric constructions for illustration a multiple mapping of a point source and a dual source through parallel reflecting planes,

Fig. 7 eine geometrische Konstruktion zurFig. 7 shows a geometric construction for

Darstellung der Verschiebung der Quellenbilder, wenn die Ebenen der Fig.6 divergieren,Representation of the displacement of the source images when the levels of the Fig. 6 diverge,

Fig. 8 eine Perspektivansicht einer Quellen-Fig. 8 is a perspective view of a source

säule, die einen divergierenden Führungskörper bestrahlt, zur Darstellung des Verfahrens der Analyse des Strahlenganges undpillar that irradiates a diverging guide body, for illustration the method of analyzing the beam path and

Fig. 9 eine geometrische Konstruktion zurFig. 9 shows a geometric construction for

Darstellung der Reflektoranordnung für eine Prisma-Beleuchtung.Representation of the reflector arrangement for a prism lighting.

Die Gestaltung der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung muß eine eine angemessene Kollimation ermöglichende Einrichtung umfassen, um die Verzerrung und den Verlust an Auflösung so klein wie möglich zu halten, die aus dem unvermeidbaren Abstand zwischen dem Blendenfilmstreifen und dem Mikrofiche-Film erwachsen. Fig.5 zeigt einen Querschnitt eines Teils eines Blendenfilmstreifens 44 in der Berührungsstellung mit einem Teil eines Mikrofiche-Filmes 40. Eine Schutzschicht deckt eine dispergierende Schicht 52 des Mikrofiche-Filmes ab, um diese Schicht von einem physikalischen Abrieb undThe design of the exemplary embodiment of the invention must include some means to allow for adequate collimation to remove distortion and loss of resolution to keep as small as possible the unavoidable distance between the aperture film strip and the microfiche film adult. Figure 5 shows a cross section of a portion of a screen film strip 44 in the contact position with part of a microfiche film 40. A protective layer covers a dispersing layer 52 of the microfiche film starting to remove this layer from any physical abrasion and

atmosphärischen Einwirkungen zu schützen. Die Beleuchtung eines Elements 53 des Bildes in der Emulsionsschicht 54 des Blendenstreifens durch parallele, außerhalb der Achse verlaufende Strahlen 56 verursacht eine Verschiebung des Bildes des Elements in bezug auf das Bildelement, so daß dadurch eine Verzerrung des gesamten Bildes begünstigt wird. Die Bestrahlung eines zweiten Elements 58 durch divergierende Strahlenbündel 60 begünstigt Halbschattenwirkungen an der dispergierenden Lage 52, wodurch ein Verlust an Auflösung verursacht wird. Das Beleuchtungssystem muß daher von der Strahlungsenergie eine angemessene Kollimation schaffen sowie auch eine im wesentlichen gleichförmige Intensität über die zu belichtende Fläche. Das Ausmaß der Kollimation und die Gleichförmigkeit der Intensität bestimmen sich nach den Anforderungen an die Verzerrung, die Auflösung und die Beleuchtung, die durch das System vorgegeben sind.to protect atmospheric agents. The illumination of an element 53 of the image in the emulsion layer 54 of the diaphragm strip by parallel, off-axis rays 56 causes a displacement of the Image of the element in relation to the picture element, thereby promoting distortion of the entire image will. The irradiation of a second element 58 by diverging The bundle of rays 60 promotes penumbra effects at the dispersing layer 52, causing a loss causing dissolution. The lighting system must therefore have an adequate collimation of the radiant energy as well as a substantially uniform intensity over the area to be exposed. The extent of the Determine collimation and uniformity of intensity according to the requirements for the distortion, the resolution and the lighting given by the system.

Die Gleichförmigkeit der Beleuchtung über ein Austrittsfenster kann mittels einer bekannten Einrichtung sichergestellt werden und wird unmittelbar erreicht durch die Verwendung von das Licht führenden Strukturen, welche die eintrittsseitige Strahlung vor dem Wiederaustritt mehrfachen inneren Reflektionen unterwirft. Fig.6A und 6B zeigen die Natur dieses Mischprozesses.The uniformity of the lighting through an exit window can be ensured by means of a known device and is reached directly by the Use of structures guiding the light, which multiply the radiation on the entry side before it exits again subject to internal reflections. Figures 6A and 6B show the nature of this mixing process.

In Fig.6A ist eine Quelle S in einem Abstand d von zwei parallelen reflektierenden planaren Wänden 3-y und 3'-y" angeordnet, die einen Abstand 2d voneinander einhalten. Ein an dem Punkt A in einem Abstand 2d von der Quelle S befindlicher Beobachter sieht außer der Quelle S eine virtuelle Quelle S₁, die in der Ebene 3-y reflektiert ist. An einem Punkt B in einem Abstand zu d von der Quelle S sind die Quellen S, S₁ und S„ sichtbar. Die konjugierten Quellen S ' und S ' sind durch eine Reflektion in der Ebene 3'-3' ebenfalls sichtbar. Je länger daher der Führungsteil ist, desto mehr Quellen werden an der Austritts-In Figure 6A, a source S is located at a distance d from two parallel reflective planar walls 3-y and 3'-y "which are spaced 2d from each other In addition to the source S, the observer sees a virtual source S ₁ , which is reflected in the plane 3-y. The sources S, S ₁ and S "are visible at a point B at a distance from d from the source S. The conjugate sources S 'and S' are also visible through a reflection in plane 3'-3 '. Therefore, the longer the guide part, the more sources are at the exit

ebene yy¹ sichtbar sein. Sofern vorausgesetzt wird, daß die Wände 3-y und 3'-y' perfekt reflektieren und perfekt parallel zueinander angeordnet sind, so folgt daraus, daß alle durch die Eintrittsebene 3-3' eingefangenen Strahlen die Austrittsebene yy¹ bestrahlen müssen. Die auf den Punkt B auftreffende Bestrahlung ist folglich diejenige, die auf die fünf Quellen zurückzuführen ist und kann von diesen durch eine geeignete Summenbildung errechnet werden.level yy ^{1 must be} visible. If it is assumed that the walls 3-y and 3'-y 'reflect perfectly and are arranged perfectly parallel to one another, it follows that all rays captured by the entrance plane 3-3' must irradiate ^{the exit plane yy 1.} The irradiation impinging on point B is consequently that which can be traced back to the five sources and can be calculated from these by a suitable sum.

Ein Beobachter an dem Punkt B sieht deshalb eine Anordnung von sieben Quellen, die unter einem .Winkel 2 0 auseinanderliegen, der identisch ist mit dem Einfallwinkel, der aus der Sicht der Quelle S durch das Eintrittsfenster 3-3' geschaffen ist. Ist die Quelle S durch zwei Quellen von im wesentlichen unterschiedlicher Helligkeit O und X ersetzt, wie es in Fig.6B dargestellt ist, dann wird die Bestrahlung der Eintrittsebene 3-3' im wesentlichen ungleichförmig über ihre Fläche. Von dem Punkt B aus sieht der Beobachter jedoch sieben solche Quellenpaare in einer wesentlichen Entfernung, wodurch an der Ebene yy¹ die Beleuchtungsstärke im Durchschnitt wesentlich gesteigert wird. Darin ist die Ursache des Mischprozesses durch mehrfache Reflektionen in Führungsteilen mit parallelen Wänden zu sehen. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Ausgangsstrahlung in der Ebene yy¹ keine Kollimation aufweist und über einen Winkel dispergiert ist, der nahezu gleich dem Einfallwinkel an dem Eintrittsfenster 3-3' ist.An observer at the point B therefore sees an arrangement of seven sources which are spaced apart at an angle 2 0 which is identical to the angle of incidence which is created from the point of view of the source S through the entrance window 3-3 '. If the source S is replaced by two sources of essentially different brightness O and X, as is shown in FIG. 6B, then the irradiation of the entrance plane 3-3 'becomes essentially non-uniform over its surface. From the point B, however, the observer sees seven such source pairs at a substantial distance, as a result of which ^{the illuminance on the plane yy 1 is} considerably increased on average. This shows the cause of the mixing process through multiple reflections in guide parts with parallel walls. It should be pointed out, however, that the output ^{radiation in the plane yy 1 has} no collimation and is dispersed over an angle which is almost equal to the angle of incidence at the entrance window 3-3 '.

Die vorliegende Erfindung ist zum Teil begründet auf ein bis jetzt unerkanntes Merkmal der mehrfachen Reflektion in divergierenden reflektierenden optischen Führungssystemen, nämlich deren Fähigkeit für eine Kollimation des Lichts von einer ausgedehnten bzw. ausgebreiteten Lichtquelle. Wenn die reflektierenden Wände gemäß der Darstellung in Fig.7 divergieren, dann werden die virtuellen Quellen der Fig.6 längs eines Bogens mit einem endlichen Radius angeordnet, der durch denThe present invention is based in part on a to now unrecognized feature of multiple reflection in divergent reflective optical guidance systems, viz their ability to collimate light from an extended light source. If the reflecting walls diverge as shown in Fig.7, then the virtual sources of Fig.6 along a Arc with a finite radius arranged by the

Divergenzwinkel und den Abstand der Quelle von der Eintrittsebene festgelegt ist, was aus der dargestellten geometrischen Konstruktion hervorgeht, und daraus kann dann eine merkliche Verringerung des Winkels resultieren, der durch die äquivalente Quellenanordnung aus der Sicht der Austrittsebene Z-Z' eingehalten wird, wodurch sich eine merkliche Verbesserung der Kollimation ergibt. Dabei muß sich gleichzeitig ein Verlust der Beleuchtungsstärke in der Ebene Z-Z' ergeben, um die Struktur zu vervollständigen, muß wenigstens ein zweites Paar von divergierenden reflektierenden Ebenen in den drei Dimensionen vorhanden sein. Eine vollständige Analyse der schiefen Strahlen ist für diesen Fall notwendig, da innere schiefe Strahlenreflektionen im allgemeinen alle vier Wände betreffen. Eine rechnerische Lösung der Winkel und der Abstände für eine optimale Kollimation und Gleichförmigkeit der Beleuchtung wird daher angewandt, um diese exemplarische Ausführungsform zu konstruieren.The angle of divergence and the distance of the source from the entry plane is determined by what is shown in the geometric diagram Construction emerges, and this can then result in a noticeable reduction in the angle that is maintained by the equivalent source arrangement from the point of view of the exit plane Z-Z ', whereby a results in a noticeable improvement in collimation. At the same time, there must be a loss of illuminance in of the Z-Z 'plane to complete the structure, there must be at least a second pair of divergent reflective planes in the three dimensions be. A complete analysis of the oblique rays is necessary in this case, as internal oblique ray reflections generally affect all four walls. A computational solution of the angles and distances for a optimal collimation and uniformity of illumination is therefore applied to this exemplary embodiment to construct.

Die exemplarische Ausführungsform der in Fig.8 gezeigten Lichtführung ist zur Verwendung mit einer Gasentladung-Blitzlichtquelle konstruiert, die eine Beleuchtungssäule 6 2 mit einer Länge von 20 mm und einem Durchmesser von 4 mm hat und in einem minimalen Abstand von 6 mm, gemessen von der Mitte der Säule, von dem Eintrittsfenster 64 angeordnet ist. Bei allen Berechnungen wird dieser Abstand als Minimalwert eingestellt, um für denWirkungsgrad der Lichtsammlung an dem Eintrittsfenster 64 der Lichtführung 12 einen Maximalwert zu erhalten. Das Austrittsfenster 12b der Führung 12 erhält eine mit dem genormten Bildformat von 10 mm χ 12,5 mm eines Mikrofiche gleiche Einstellung, wodurch für die Führung die Ausbildung eines rechteckigen Pyramidenstumpfes erhalten wird. Wegen der schwierigen Erhitzungsprobleme und unter Berücksichtigung der Kosten und Toleranzen wird die Führung 12 vorzugsweise und am vorteilhaftesten in der Form eines länglichen transparenten QuarzprismasThe exemplary embodiment of the one shown in FIG The light guide is designed for use with a gas discharge flash light source that is a lighting column 6 2 with a length of 20 mm and a diameter of 4 mm and at a minimum distance of 6 mm, measured by the center of the column, from which entry window 64 is located. This distance is used as the minimum value in all calculations is set to be a value for the efficiency of light collection at the entrance window 64 of the light guide 12 To get maximum value. The exit window 12b of the guide 12 receives one with the standardized image format of 10 mm χ 12.5 mm of a microfiche same setting, whereby the formation of a rectangular truncated pyramid is obtained for the guide. Because of the difficult heating problems and keeping costs and tolerances in mind, guide 12 becomes preferred and most advantageous in the form of an elongated transparent quartz prism

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ausgeführt, bei welchem die Wandreflektionen die Form totaler innerer Reflektionen annehmen. Obwohl die vorstehende Analyse gültig bleibt, muß eine brechende Biegung der Lichtstrahlen an den Eintritts- und Austrittsfenstern bei der Berechnung berücksichtigt werden.executed, in which the wall reflections the shape more total accept inner reflections. Although the above analysis remains valid, a refractive bending of the light rays must occur the entry and exit windows are taken into account in the calculation.

Bei einer Festlegung des Abstandes der Lichtquelle von dem Eintrittsfenster, der Geometrie des Austrittsfensters und der Geometrie der Quelle verbleiben als einzige variable Parameter die Länge der Führung und die Divergenzwinkel der die Wände der Führung bildenden Kristallflachen. Für eine vorgegebene Geometrie der Quelle, die durch eine die Quelle 62 schneidende Beleuchtungsebene 66 angenähert werden kann, werden das Eintrittsfenster 12a und das Austrittsfenster 12b in einzelne Maschenelemente zerlegt. Durch eine geeignete Summenbildung über alle Elemente der Quelle und des Eintrittsfensters werden die Anzahl, der Winkel und die Intensität jedes Elements des Strahlenbündels berechnet, das an jedem Maschenelement des Austrittsfensters austritt. Die Fig.8 zeigt den Verlauf eines Strahlenpaares 74-74, das von den Quellenelementen 68-68 ausgeht, durch die Maschenelemente 70-70 des Eintrittsfensters hindurchgeht und an einem Maschenelement 70 des Austrittsfensters austritt. Für jedes austrittsseitige Maschenelement werden die Strahlenbünde Ie lernen te in der Intensität und dem Winkel gemittelt, um die Beleuchtungsstärke (Ausstrahlung), die mittleren Richtungskomponenten O und O des Strahlenbündels und die Standardkomponenten des Abweichungswinkels (S/ undvZ> der Lichtstrahlen von der mittleren Ausrichtung, einem Maß der Divergenz, zu ermitteln. Die Definition der vorstehenden Parameter und eine allgemeine Beschreibung der Optimierung des Verfahrens sind in der Veröffentlichung "Tapered Light Guide Condenser: A Design Approach", Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, Band 176, Seiten 161 bis 167, vom 17. April 1979 zu finden.When determining the distance of the light source from the The entry window, the geometry of the exit window and the geometry of the source remain the only variables Parameters the length of the guide and the angles of divergence of the crystal surfaces forming the walls of the guide. For a predetermined geometry of the source, which is approximated by an illumination plane 66 intersecting the source 62 can, the entry window 12a and the exit window 12b are broken down into individual mesh elements. By a suitable summation over all elements of the source and the entry window are the number, the angle and the Intensity of each element of the beam is calculated that emerges at each mesh element of the exit window. FIG. 8 shows the course of a pair of rays 74-74, which emanates from the source elements 68-68, through the mesh elements 70-70 of the entry window and exits at a mesh element 70 of the exit window. For each outlet-side mesh element, the beam bundles Ie learn te are averaged in terms of intensity and angle, the illuminance (radiation), the mean directional components O and O of the beam and the standard components of the deviation angle (S / undvZ> of the light rays from the central orientation, a measure of divergence. The definition of the above Parameters and a general description of the optimization of the process can be found in the publication "Tapered Light Guide Condenser: A Design Approach ", Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, Volume 176, pages 161 to 167, dated April 17, 1979.

Ein aufgrund der vorstehenden Analyse erhaltenes Prisma mit optimalen Eigenschaften zur Verwendung in einem Gerät gemäß der US-PS 3 966 317 ist in den Fig.3A, 3B und 3C dargestellt. Es weist eine Länge von etwa 24 mm, eine als Austrittsfenster 12b dienende rechteckige Kristallfläche von etwa 10 mm χ 12,5 mm Kantenlänge und eine als Eintrittsfenster 12a dienende im wesentlichen quadratische Kristallfläche von etwa 9 mm Kantenlänge auf. Die eintrittsseitige Kristallfläche 12b ist leicht abgeschrägt, um die Gefahr einer Beschädigung des Mikrofiche-Filmes 40 minimal zu halten. Der Neigungswinkel der beiden in bezug auf die Längsachse der Führung bzw. des Energieübertragungskörpers 12 engeren Kristallflächen 12d-12d beträgt etwa 1⁰SO¹SS'', während der korrespondierende Winkel der beiden anderen, weiter voneinander entfernten Kristallflächen 12c-12c etwa 4^Ο28'39'' beträgt.A prism obtained on the basis of the above analysis and having optimum properties for use in an apparatus according to US Pat. No. 3,966,317 is shown in FIGS. 3A, 3B and 3C. It has a length of about 24 mm, a rectangular crystal surface serving as an exit window 12b with an edge length of about 10 mm × 12.5 mm and an essentially square crystal surface serving as an entrance window 12a with an edge length of about 9 mm. The crystal surface 12b on the inlet side is slightly beveled in order to keep the risk of damage to the microfiche film 40 to a minimum. The angle of inclination of the two crystal faces 12d-12d, which are narrower in relation to the longitudinal axis of the guide or of the energy transfer body 12, is approximately 1 ⁰ SO ¹ SS ″, while the corresponding angle of the two other, more distant crystal faces 12c-12c is approximately 4 ^Ο 28 '39''.

Die berechneten Werte für ein solches Prisma zeigen eine Veränderung in der Ausstrahlung von weniger als + 9 %, eine maximale Abweichung von der Achse des Strahlenbündels von 5° bei einem Mittelwert von 3,5°, einen Bereich für den Schärfegrad der Kollimation des StrahlenbündelsThe calculated values for such a prism show a change in the radiation of less than + 9%, a maximum deviation from the axis of the beam of 5 ° with an average of 3.5 °, a range for the degree of sharpness of the collimation of the beam

von + 8 % für die beiden CfT ~ und (^ -Komponenten und — χ yof + 8% for the two CfT ~ and (^ components and - χ y

eine Unregelmäßigkeit bzw. einen Astigmatismus in der Schärfe des Strahlenbündelprofils, gemessen an dem Unterschied zwischen den *<Γ2> - und*C3 -Komponenten, von weniger als 15 %. Eine experimentell gemessene Abweichung der Ausstrahlung an dem Austrittsfenster 12b beträgt weniger als + 6 % über das gesamte Feldformat, während das Ausmaß der Kollimation eine Bildauflösung erzeugt, die zur Auflösung von 120 Linienpaaren pro Millimeter ausreicht.an irregularity or an astigmatism in the sharpness of the beam profile, measured by the difference between the * <Γ2> and * C3 components, of less than 15%. An experimentally measured deviation of the radiation at the exit window 12b is less than + 6% over the entire field format, while the extent of Collimation creates an image resolution that leads to resolution of 120 line pairs per millimeter is sufficient.

Es kann aus ganz allgemeinen Gründen gezeigt werden, daß eine in beiden Dimensionen star.k divergierende Führungseinrichtung eine sehr kleine Mischung ergibt. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein divergierendes System die Fähigkeit zur Kollimation besitzt sowie dieFor very general reasons it can be shown that a guide device diverging in both dimensions is star.k results in a very small mixture. The present invention is based on the finding that a divergent System has the ability to collimate as well as the

Eigenschaften einer Optimierung der Mischung und der KoI-limation, wenn dafür ein geeignet ausgebildetes, mäßig divergierendes Bauteil verwendet wird.Properties of an optimization of the mixture and the collimation, if a suitably designed, moderately diverging component is used for this.

Eine weitere Verbesserung des gesamten Strahlungsausganges wird durch eine Unterbrechung und Zurücklenkung zu der eintrittsseitigen Kristallfläche 12a (Fig.8) eines beträchtlichen Anteils des Lichts von der Quelle 62 erreicht, das sich außerhalb des Einfallwinkels der eintrittsseitigen Kristallflache befindet. Dies wird dadurch erreicht, daß die Quelle S mit einem Paar versetzter kugeliger Reflektoren umgeben wird, wie es schematisch in Fig.9 dargestellt ist. Ein halbkugeliger hinterer Reflektor 16a ist iriit seiner Mitte mittig zwischen der Quelle S, die hier zur Klarstellung als eine Punktquelle idealisiert ist, und einem Punkt P in nächster Nähe zu der eintrittsseitigen Kristallf lache 12a des Prismas 12 angeordnet. Ein rückwärtiger Strahl u, der von dem hinteren Reflektor 16a reflektiert wird, wird daher zurück durch den Punkt P zu der eintrittsseitigen Kristallflache 12a reflektiert. Der hintere Reflektor sollte in geeigneter Weise als eine Ellipsoidkappe ausgebildet sein, deren Brennpunkte in den Punkten S und P liegen, jedoch ist der Abstand zwischen den PunktenS und P im Vergleich zu dem Radius des hinteren Reflektors 16a genügend klein, so daß eine angemessene Abbildung auch beim Gebrauch einer Halbkugel sichergestellt ist. Durch diesen Verzicht auf ein asphärisches Element werden beträchtliche Kosten gespart. Die vorwärts gerichteten Strahlen werden durch eine mit einer Öffnung versehene halbkugelige Kappe 16b reflektiert, die in dem Punkt S zentriert ist. Ein von dem Punkt S ausgehender, nach vorwärts gerichteter Strahl V wird zurück zu dem Punkt S reflektiert, so daß er wie der nach rückwärts gerichtete Strahl ü eine Abbildung in dem Punkt P erfährt. Obwohl die virtuelle Quelle P für die Kollimation nicht optimal angeordnet ist, ergibt die in Fig.9 schematischA further improvement of the total radiation output is achieved by interrupting and redirecting it back to the entry side Crystal face 12a (Figure 8) of a significant proportion of the light from source 62 reaches the is outside the angle of incidence of the crystal surface on the inlet side. This is achieved in that the source S is surrounded by a pair of offset spherical reflectors, as shown schematically in FIG is. A hemispherical rear reflector 16a is centered in its center between the source S, which is here is idealized as a point source for clarity, and a point P in close proximity to the entry side Crystal surface 12a of the prism 12 is arranged. A rear beam u emerging from the rear reflector 16a is reflected, is therefore reflected back through the point P to the entry-side crystal surface 12a. Of the rear reflector should suitably be called an ellipsoidal cap be formed whose focal points are at points S and P, but the distance between the points S and P are sufficiently small compared to the radius of the rear reflector 16a that an adequate Figure is ensured even when using a hemisphere. By doing without an aspherical Element saves considerable costs. The forward rays are passed through one with an opening provided hemispherical cap 16b, which is centered in the point S reflected. A starting from the point S, forward beam V is reflected back to point S so that it is like the backward beam Ray ü an image in the point P experiences. Although the virtual source P for the collimation is not is optimally arranged, is shown schematically in FIG

und in den Fig.1 und 2 im Maßstab dargestellt Anordnung experimentell eine beträchtliche Steigerung der Beleuchtung mit annehmbaren Kollimation-Eigenschaften. Ein bekanntes Beleuchtungssystem, das unter dem Handelsnamen "Norelco 13120C (CXL/CXR)" bekannt ist, benutzt eine hintere reflektierende Ellipsoidwand, um die reflektierten Strahlen durch einen eingeschränkten Konuswinkel nach vorne durch den zweiten Brennpunkt zu fokussieren, so daß ein unbehinderter Durchgang durch eine relativ ferne öffnung in einer halbkugeligen reflektierenden Vorderwand stattfindet. Bei der vorliegenden Erfindung wird von den inneren reflektierenden Eigenschaften des energieübertragenden Körpers Gebrauch gemacht, um die "öffnung", die in diesem Fall die eintrittsseitige Kristallfläche 12a ist, nahe an die Quelle der Strahlungsenergie zu bringen und damit das Erfordernis für einen relativ teuren asphärischen hinteren Reflektor zu vermeiden.and in FIGS. 1 and 2 the arrangement shown in scale experimentally a considerable increase in illumination with acceptable collimation properties. A well-known one Lighting system known under the trade name "Norelco 13120C (CXL / CXR)" uses a rear reflective ellipsoid wall, around the reflected Focus rays through a restricted cone angle forward through the second focal point, so that a unimpeded passage takes place through a relatively distant opening in a hemispherical reflective front wall. In the present invention, the internal reflective properties of the energy-transmitting Body made use of the "opening", which in this case is the entry-side crystal face 12a, bring it close to the source of radiant energy and hence the need for a relatively expensive aspherical avoid rear reflector.

Die in den Fig.1 und 2 dargestellte Ausführungsform eines Bildgerätes 10 umfaßt einen elektromagnetischen Energieübertragungskörper bzw. ein Prisma 12, eine elektromagnetische Energiequelle 14 und eine die Energie auffangende und reflektierende Einrichtung 16. Ein Gehäuse 18, das aus einem Basisteil 20 und einem Deckelteil 22 besteht, ist zur Abstützung der Bauteile des Bildgerätes vorgesehen. The embodiment of an imaging device 10 shown in FIGS. 1 and 2 comprises an electromagnetic energy transmission body or a prism 12, an electromagnetic energy source 14 and an energy collecting and reflective means 16. A housing 18 which consists of a base part 20 and a cover part 22, is provided to support the components of the imaging device.

Bei der vorliegenden Ausführungsform des Bildgerätes besteht der energieübertragende Körper 12 vorteilhaft aus einem pyramidenstumpfförmigen, prismaähnlichen Element, das aus einem im wesentlichen klaren, festen, energieübertragenden Material geformt ist. Während das Prisma 12 aus verschiedenen Materialien hergestellt werden kann, ist ein besonders gewünschtes Material ein Quarz hoher Reinheit, der unter dem Handelsnamen"Amersil, Grade T-19, Suprasil" zu erhalten ist.In the present embodiment of the imaging device, there is the energy-transmitting body 12 advantageously consists of a truncated pyramid-shaped, prism-like element, that from an essentially clear, solid, energy-transferring Material is shaped. While the prism 12 can be made from various materials a particularly desirable material is a high purity quartz sold under the trade name "Amersil, Grade T-19, Suprasil "is available.

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Bei dem in den Fig.1 und 2 dargestellten Bildgerät 10 wird der energieübertragende Körper 12 durch den Deckelteil 22 des Gehäuses 18 in einer Öffnung 22a abgestützt. Die austrittsseitige Kristallfläche 12b des Körpers 12 liegt im wesentlichen bündig mit der oberen Fläche des Deckelteils 22, während die eintrittsseitige Kristallflache 12a des Körpers 12 im Abstand zu der Energiequelle 14 angeordnet ist. Die Energiequelle 14 ist ähnlich ausgeführt wie diejenige gemäß der US-PS 3 966 317 und besteht aus einer Xenon-Blitzlichtröhre, bei der es sich beispielsweise um das Modell FX-255C-.75 der Firma E.G. & G.Company handeln kann. Die Xenon-Blitzlichtröhre hat einen elektrischen Eingang mit einem Maximum von etwa 50 Joules. Wünschenswert ist eine Röhre mit einer großen Bandbreite, die vom ultravioletten bis zum infraroten Licht reicht mit Wellenlängen zwischen etwa 2.000 und etwa 10.000 Angstrom.In the case of the image device 10 shown in FIGS. 1 and 2 the energy-transmitting body 12 becomes through the cover part 22 of the housing 18 is supported in an opening 22a. The crystal surface 12b of the body 12 on the exit side lies essentially flush with the upper surface of the cover part 22, while the entry-side crystal surface 12a of the body 12 is arranged at a distance from the energy source 14. The energy source 14 is designed similarly like that of US Pat. No. 3,966,317 and consists of a xenon flash tube, which is, for example around the model FX-255C-.75 from E.G. & G.Company can act. The xenon flash tube has an electric one Input with a maximum of about 50 joules. What is desirable is a tube with a wide bandwidth that ranges from ultraviolet to infrared light with wavelengths between about 2,000 and about 10,000 Angstroms.

Die Enden der Blitzlichtröhre 14 sind durch Federklammern 24-24 an dem Basisteil 20 des Gehäuses 18 festgelegt. Eine Erregerspule 28, die an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen ist, ist zur Erregung der Röhre an deren Außenfläche angeordnet.The ends of the flash tube 14 are secured by spring clips 24-24 fixed to the base part 20 of the housing 18. An excitation coil 28, which is connected to a power source, not shown is connected, is arranged to excite the tube on its outer surface.

Die zum Auffangen und Reflektieren der Energie vorgesehene Einrichtung 16 des Bildgerätes 10 umfaßt halbkugelig geformte Reflektoren 16a und 16b, die jeweils einen unterschiedlichen Krümmungsmittelpunkt haben, wie es durch die Pfeile 30 und 32 angedeutet ist. Die Reflektoren 16a und 16b können aus jedem beliebigen, energiereflektierenden Material, wie Glasspiegeln, Metall oder Kunststoffen, geformt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Reflektoren "16a und 16b vorteilhaft aus einem Kunststoff, wie dem unter dem Handelsnamen "Plexiglas" bekannten Kunststoff, geformt und an der Vorderfläche mit Aluminium beschichtet. Der Reflektor 16a ist an dem Basisteil· 20 des Gehäuses 18 abgestützt, und sein KrümmungsmitteIpunkt ist an einem Punkt etwas unterhalb der Mitte der eintrittsseitigen Kristallflache 12a desThe one intended to collect and reflect the energy Device 16 of the imager 10 includes hemispherically shaped ones Reflectors 16a and 16b, each having a different center of curvature, as indicated by arrows 30 and 32 is indicated. The reflectors 16a and 16b can consist of any any energy-reflecting material, such as glass mirrors, Metal or plastics. In the illustrated embodiment, the reflectors "16a and." 16b advantageously made of a plastic, such as the one below Trade name "Plexiglas" known plastic, molded and coated on the front surface with aluminum. The reflector 16a is supported on the base 20 of the housing 18 and its center of curvature is at a point slightly below the center of the entry-side crystal surface 12a of the

Körpers 12 an der Oberseite der Röhre 14 angeordnet. Der Reflektor 16b ist durch den Deckelteil 22 des Gehäuses 18 abgestützt, und sein Krümmungsmittelpunkt ist direkt unterhalb des Krümmungsmittelpunktes des Reflektors 16a auf der Längsachse der Blitzlichtröhre 15 angeordnet. Der Radius von beiden Reflektoren 16a und 16b ist genügend groß, um eine Dispersion der reflektierenden Aluminiumbeschichtung der Reflektoren durch die von der Blitzlichtröhre 14 ausgestrahlte Energie hoher Intensität zu vermeiden. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Radius jedes Reflektors etwa 20,6 mm. Die Krümmungsmittelpunkte der beiden Reflektoren 16a und 16b sind, wie beschrieben, in einem Abstand zueinander angeordnet, der die durch die Blitzlichtröhre 15 ausgestrahlte und reflektierte Energie um die Röhre 14 herum in Richtung der eintrittsseitigen Kristallfläche des Körpers 12 lenken läßt. Bei der dargestellten Ausfüh-¹· rungsform beträgt dieser Abstand etwa 3 mm. Die Ränder 16c-16c der Reflektoren 16a und 16b sind aneinanderstoßend angeordnet, so daß die Reflektoren eine Kammer 34-für die eintrittsseitige Kristallfläche 12a des Körpers 12 und die Blitzlichtröhre 14 bilden. Der Reflektor 16b weist an seinem Pol eine Öffnung 36 zur Aufnahme des Körpers 12 auf, und der Reflektor 16b ist mit gegenüberliegenden öffnungen 38-38 an den Enden seiner Deklinationsachse für die Aufnahme der Röhre 14 versehen.Body 12 arranged on the top of the tube 14. The reflector 16b is supported by the cover part 22 of the housing 18, and its center of curvature is arranged directly below the center of curvature of the reflector 16a on the longitudinal axis of the flash tube 15. The radius of both reflectors 16a and 16b is sufficiently large to avoid dispersion of the reflective aluminum coating of the reflectors by the high-intensity energy emitted by the flash tube 14. In the embodiment shown, the radius of each reflector is approximately 20.6 mm. The centers of curvature of the two reflectors 16a and 16b are, as described, arranged at a distance from one another which allows the energy emitted and reflected by the flash tube 15 to be directed around the tube 14 in the direction of the crystal surface of the body 12 on the entry side. In the illustrated execution ¹ · approximate shape, this distance is about 3 mm. The edges 16c-16c of the reflectors 16a and 16b are arranged in abutment so that the reflectors form a chamber 34 for the crystal surface 12a of the body 12 on the entry side and the flash tube 14. The reflector 16b has an opening 36 at its pole for receiving the body 12, and the reflector 16b is provided with opposite openings 38-38 at the ends of its declination axis for receiving the tube 14.

Wie oben erwähnt, eignet sich das Bildgerät 10 insbesondere zur Verwendung bei einem Gerät gemäß der US-PS 3 966 317. Für die Abbildung mit dem Gerät wird daher eine Mikroform, vorzugsweise in der Form einer Mikrofiche-Karte 40 mit den normalen Abmessungen von 4x6 inch und der Möglichkeit zur Aufnahme von 96 Mikrobildern bei einer 24-fachen Verkleinerung, verwendet. Die Kappe 40 besteht aus einem flexiblen und im wesentlichen transparenten synthetischen Plastiksubstrat, wie einem Polyäthylen-Glykol-Terephtalat, einer Dicke von etwa 3 oder 5 bis 15 tausendstel Zoll. Das Substrat ist mit einer dünnen, kontinuierlichen festen Schicht eines dieAs mentioned above, the imaging device 10 is particularly suitable for use in a device according to US Pat. No. 3,966,317. A microform, preferably in the form of a microfiche card 40 with the normal dimensions of 4x6 inch and the possibility for taking 96 micro images with a 24-fold reduction, used. The cap 40 is made from a flexible and substantially transparent synthetic plastic substrate, such as a polyethylene glycol terephthalate about 3 or 5 to 15 thousandths of an inch thick. The substrate is with a thin, continuous solid layer of a die

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Energie dispergierenden bildformenden Materials, wie Wismuth oder einer Wismuthlegierung,vorzugsweise durch eine Vakuumbeschichtung beschichtet, die eine Dicke von etwa 1000 a" bis etwa 2000 A hat. Die Schicht dieses die Energie dispergierenden, bildformenden Materials ist wärmeabsorbierend und hat im Falle von Wismuth einen Schmelzpunkt von etwa 271°C. Auf diese die Energie dispergierende- Schicht ist vorteilhaft eine Schutzschicht aufgebracht, die wünschenswert aus einem im wesentlichen transparenten synthetischen Plastikfilm aus Saran, Polyurethan od.dgl. besteht und eine Dicke von etwa 1 Mikron hat.Energy dispersing image-forming material, such as bismuth or a bismuth alloy, preferably coated by a vacuum deposition that has a thickness of about 1000 Å "to has about 2000 A. The layer of this energy dispersing, image forming material is heat absorbing and has in the case of bismuth has a melting point of about 271 ° C. A protective layer is advantageous on this energy-dispersing layer applied, which desirably consists of a substantially transparent synthetic plastic film of saran, Polyurethane or the like. and has a thickness of about 1 micron.

Im Gebrauch des Bildgerätes 10 wird zur Abbildung, eines Bildes auf einer Fläche oder Zone 40a der Karte 40 ein Mikrobild-Blendenfilmstreifen 44, wie beschreiben in der US-PS 3 966 317, zwischen der austrittsseitigen Kristallflache 12b des Körpers 12 und der Fläche 40a der Karte 40 angeordnet, wie in Fig.4 gezeigt. Die Fläche 40a der Karte 40 wird mit dem Blendenfilmstreifen 44 in Berührung gebracht und in dieser Lage mittels eines beweglichen Plungers 46 während der Abbildung gehalten. Die Xenon-Blitzlichtröhre 14 wird dann erregt, um einen kurzen Impuls einer elektromagnetischen oder Strahlungsenergie bereitzustellen. Der durch die Röhre 14 erzeugte kurze Energieimpuls ist in der Größenordnung von etwa 20 Mikrosekunden bis etwa 1 Millisekunde, vorzugsweise etwa 4.0 Mikrosekunden. Als Folge des hohen Wirkungsgrades der Energiesammlung des Körpers 12 und der Reflektoren 16a und 16b kann der Blitzlichtimpuls um etwa 40 bis 50 % kürzer als sonst üblich gewählt werden. Gleichzeitig kann die Erregung der Röhre 14 bei einem kleineren Betriebspotential stattfinden. Diese Faktoren tragen zu einer beträchtlich verlängerten Lebensdauer der Röhre 14 und erlauben bis zu 100.000 und mehr Blitzlichter mit einer Xenon-Röhre der vorbeschriebehen Große.When the image device 10 is used, an image becomes an image on a surface or zone 40a of card 40, a strip of micro-image shutter film 44, as described in US Pat. No. 3,966,317, between the exit-side crystal surface 12b of the body 12 and the surface 40a of the card 40, as in Figure 4 shown. The face 40a of the card 40 is covered with the aperture film strip 44 brought into contact and held in this position by means of a movable plunger 46 during the imaging. The xenon flash tube 14 is then energized for a short time To provide a pulse of electromagnetic or radiant energy. The short pulse of energy generated by the tube 14 is on the order of about 20 microseconds to about 1 millisecond, preferably about 4.0 microseconds. As a result of the high efficiency of the energy collection of the body 12 and the reflectors 16a and 16b, the flash light pulse be chosen to be around 40 to 50% shorter than usual. At the same time, the excitation of the tube 14 in a smaller operational potential take place. These factors contribute to a significantly extended tube life 14 and allow up to 100,000 and more flashes with a xenon tube of the size described above.

Der von der Röhre ausgestrahlte kurze Energieimpuls wird in Richtung der eintrittsseitigen Kristallflache 12a des Körpers 12 gesammelt und reflektiert. Während die Energie durch denThe short energy pulse emitted by the tube is directed towards the entry-side crystal surface 12a of the body 12 collected and reflected. While the energy passes through the

Körper 12 hindurchgeht, erfährt sie eine Kollimation im größtmöglichen Ausmaß, so daß sie bei ihrem Austritt über die austrittsseitige Kristallfläche 12b eine Form aufweist, die an der Filmebene eine maximale Nutzung und eine optimale Verteilung der Energie schafft. Im besonderen ist die Kollimation der aus der Kristallfläche 12b des Körpers 12 austretenden Energie so geformt, daß bei der Anordnung eines Gitters an der Kristallfläche 12b die Energie von diesem Gitter in der Form winzig kleiner umgekehrter Kegel austreten würde, deren vertikale oder Längsachse im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche der austrittsseitxgen Kristallfläche ausgerichtet wäre.Body 12 passes through, it experiences a collimation to the greatest possible extent, so that when it exits it over the exit-side crystal surface 12b has a shape, which creates maximum use and optimal distribution of energy at the film level. In particular is the collimation of the from the crystal face 12b of the body 12 Exiting energy shaped so that when a lattice is arranged on the crystal face 12b, the energy from this lattice would emerge in the form of tiny inverted cones with their vertical or longitudinal axis substantially perpendicular would be aligned with the surface of the crystal face on the exit side.

Die aus der Kristallfläche 12b austretende Energie passiert die transparenten Flächen der Mikrobildblende 44 und gelangt zu der Schicht des die Energie dispergierenden Materials auf der Fläche oder Zone 40a der Karte 40, wo die Energie absorbiert wird. Diese Absorption der Energie durch das die Energie dispergierende Material erweicht oder schmelzt das Material an diesen Flächen, wodurch die kontinuierliche feste Schicht des die Energie dispergierenden Materials an diesen Flächen aufgebrochen und in kleine und sehr weit voneinander entfernt liegende Kügelchen dispergiert wird, wodurch diese Flächen im wesentlichen transparent werden. Die Dispersion des die Energie dispergierenden Materials an den die Energie absorbierenden Flächen tritt hauptsächlich als Folge der Oberflächenspannung des erhitzten Materials auf, wodurch die kleinen und sehr weit voneinander liegenden Kügelchen geformt werden. Als Folge der kombinierten hochwirksamen Energiesammlung durch den Körper und die Reflektoren 16a und 16b sowie der Fähigkeit des Körpers 12, die Energie in Richtung der Ebene der Mikrofiche-Karte 40 mit einer Kollimation zu lenken, wird die Dispersion des die Energie dispergierenden Materials in den Flächen begünstigt, wo die Energieabsorption stattfindet, so daß die Bildauflösung im wesentlichen gleichförmig über die gesamte Fläche oder Zone 40a stattfindet. Nachdem die Kügelchen durchThe energy emerging from the crystal face 12b happens the transparent surfaces of the micro-image shutter 44 and arrives at the layer of the energy-dispersing material the area or zone 40a of the card 40 where the energy is absorbed. This absorption of energy through that of the energy Dispersing material softens or melts the material on these surfaces, creating the continuous solid layer of the energy dispersing material on these surfaces and broken up into small and very far apart lying beads is dispersed, whereby these areas become substantially transparent. The dispersion of the energy Dispersing material on the energy absorbing surfaces occurs mainly as a result of surface tension of the heated material, whereby the small and very distant spheres are formed. As a result of combined highly effective energy collection by the body and reflectors 16a and 16b and the ability of the body 12, directing the energy towards the plane of the microfiche card 40 with a collimation, the dispersion of the energy dispersing material in the areas where the energy absorption takes place, so that the Image resolution takes place substantially uniformly over the entire area or zone 40a. After the beads through

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den kurzen Energieimpuls aus der Röhre 14 geformt sind, kühlen sie nahezu augenblicklich ab und verbleiben in dieser Kugelform, wodurch auf der Karte ein scharfes Mikrobild mit einer hohen Auflösung entsprechend dem Mikrobild auf dem Blendenfilmstreifen 44 abgebildet wird.the short energy pulse from the tube 14 are formed, they cool down almost instantly and remain in this spherical shape, whereby a sharp micro image on the card with a high resolution corresponding to the micro image on the aperture film strip 44 is shown.

Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschriebene Erfindung kann ohne eine Abweichung von dem Erfindungsgedanken Abweichungen in Einzelheiten erfahren. So kann das rechteckige Ausgangsformat und die als Folge davon rechteckige Pyramidenstumpfform der Führungseinrichtung noch mit zusätzlichen Wänden ergänzt werden, um das Austrittsfenster an ein gewünschtes Ausgangsformat anzupassen. Es kann angenommen werden, daß die vorliegende Erfindung auf mehr verallgemeinerte Geometrien anwendbar ist. Ein sechseckiges Ausgangsformat würde daher eine sechseckige Anordnung von sechs Wänden erfordern, und der Grenzfall eines kreisförmigen oder elliptischen Formats würde eine divergierende, ohne Kristallflachen versehene konische oder elliptisch-konische Struktur mit entsprechend berechneten-, einen Scheitelpunkt erzeugenden Winkeln für eine optimale Kollimation erfordern.The one described above with reference to a preferred embodiment Invention can experience deviations in details without deviating from the inventive concept. So can the rectangular starting format and the rectangular format as a result The truncated pyramid shape of the guide device can be supplemented with additional walls around the exit window to adapt to a desired output format. The present invention can be believed to be more generalized Geometries is applicable. An initial hexagonal format would therefore be a hexagonal arrangement of six Walls require, and the limiting case of a circular or elliptical format would be a diverging one without crystal faces provided conical or elliptical-conical structure with correspondingly calculated, a vertex generating Require angles for optimal collimation.

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Claims

. Optical projection system with a projection screen and a light source for illuminating the bezel and casting a shadow image of the bezel on one in the distance image surface arranged to the diaphragm, characterized in that along an axis of a device provided for collimation and guidance of the light is arranged from the light source to the diaphragm is an entry window (12a) and an exit window (12b) and an elongated, internally reflective component (12) in an arrangement between them two pensters and around the axis, to the light from the light source to the diaphragm through a To lead multiple reflections within the component, the component being designed so that it is in all directions continuously diverges perpendicular to the axis with increasing distance from the light source so that the light passing through the device intended for collimation and guidance of the light is a guide, Collimation and mixing undergoes a substantially uniform maximum intensity at the diaphragm to get distributed light with a corresponding collimation.

2. Projection system according to claim 1, characterized in that a to the light source around Reflection of the light provided means (16) arranged is, about the light coming from the light source at a selected image point substantially on the axis and to map next to the entry window that the

The means provided for reflecting the light comprises a first reflector (16a) in the form of part of the surface of a first sphere and a second reflector (16b) in the form of part of the surface of a second sphere, the second reflector having a substantially central one Area arranged inlet opening has that the first reflector is arranged with the center of the first sphere at a first point substantially on the axis and substantially centrally between the light source and the image point, wherein the central area of the first reflector is substantially on the axis a second point is disposed, the collinear on a to the axis and one of the long for collimating and guiding the light device _v is from by the light source to the second point line extending in that the second reflector with the center of the second ball substantially is arranged at the intersection of the axis and the light source, wherein the center of the entrance opening is substantially on-axis at a third point which lies on a line collinear with the axis and extending from the light source through the entrance window to the third point that the reflectors have at least part of a reflective cavity around the Form light source around that the device provided for collimation and guidance of the light is arranged at least with the entrance window within this cavity, so that a first part of the light from the light source through the first reflector for focusing at the image point and a second part of the light is reflected from the light source by the second reflector for a return to the light source and from this to the first reflector and further to the image point, that the entrance window of the device provided for collimation and guidance of the light intercepts a substantial part of the light emitted by the light source , and that this part passes through the entrance opening and the exit window for illuminating the diaphragm.

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Lighting device with a light source, a device provided for mixing and guiding the light, and a device provided for reflecting the light, thereby characterized in that the device provided for mixing and guiding the light for guiding the Light from the light source is arranged along an axis emanating from the light source, said device an entry window (12a) and an exit window (12b) and an elongated, internally reflective component (12) in an arrangement between the two windows and around the axis to capture the light from the light source to mix and guide essentially along the axis by multiple internal reflections and an exit lighting to create a substantially uniform intensity when exiting the exit window comprises that the means provided for reflecting the light is arranged around the light source to the light from the light source from a selected pixel is substantially on-axis and closest to the entrance window image, said means comprising a first reflector (16a) in the shape of part of the surface a first sphere and a second reflector (16b) in the shape of part of the surface of a second sphere comprises that the second reflector has an inlet opening arranged substantially in its central region (36) has that the first reflector with the center of the first sphere at a first point substantially on the Axis and is arranged essentially centrally between the light source and the image point, its central Area is located substantially on the axis at a second point that is on a collinear with the axis and from the device provided for mixing and guiding the light through the light source to the second Point extending line lies that the second reflector with the center of the second sphere is substantially at the Intersection of the axis and the light source is arranged, wherein the center of the inlet opening is substantially

is on the axis at a third point that is on a collinear point with the axis and is away from the light source through the entry window to the third point is that the reflectors at least part of a reflective cavity around the light source form around that the device provided for mixing and guiding the light at least with the entrance window is located within this cavity, with a first portion of the light from the light source through the first reflector for focusing on the pixel and a second portion of the light from the Light source by the second reflector for return to the light source and from this to the first Reflector and from then on reflected to the image point becomes that the entry window of the mixing and guiding of the light provided means a substantial part of the light emitted by the light source catches, and that this part of the light through the entrance opening and the exit window is passed through to a maximum intensity of substantially light uniformly distributed from the exit window provide.

4. Lighting device according to claim 3, characterized in that the reflective component with increasing Distance from the light source diverges in all directions perpendicular to the axis to get to the exit window to obtain a substantially uniformly distributed light output with a substantially existing co-limation.

5. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the reflective member has four substantially planar reflective sidewalls comprises, which the side elements of an elongated stump of a regular pyramid with rectangular bases form, with the rectangle bounded by the side walls of one base area, the exit window and the

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rectangle bounded by the side walls, the other base area forms the entrance window, so that the light entering through the entrance window after multiple internal reflections exits through the side walls through the exit window.

6. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the guide means is a single solid transparent body, and that the multiple reflections are internal reflections emanating from the surface of this body.

7. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that • that the guide device is a single solid transparent body in the shape of a prism, the four substantially planar inner reflective ones Has crystal faces which form the side elements of an elongated stump of a regular Pyramid are arranged with rectangular lower and upper crystal faces, the upper crystal face being the Entrance window and the lower crystal surface forms the exit window, so that the entering through the entrance window Light for the exit at the exit window, multiple internal reflections through the lateral crystal surfaces learns.