DE3210229A1 - Projektionslampe bestehend aus einer gluehlampe und einem mit dieser lampe eine konstruktionseinheit bildenden kondensor-spiegel - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine ProJektionslampe, bestehend
• aus einer Glühlampe und einem mit dieser eine Konstruktionseinheit bildenden Kondensor-Spiegel. Die Anwendung von Kondensor-Spiegeln in ProJektionslampen ist seit lange bekannt. ese sind für zwei Zwecke bestimmt: die Aufgabe ist einerseits einen größeren Anteil des aus der Glühwendel emittierten Lichtstromes in die Ebene des Filmfensters zu leiten, andererseits in dieser Ebene eine gleichmäßigere Beleuchtung zustande zu bringen. Im allgemeinen ist keine Konstruktionsausbildung möglich, die für die optimale Erzielung beider Forderungen geeignet wäre, es ist nur ein Kompromiss möglich.
• In früheren Zeiten sind solche Konstruktionen verwendet worden, in welchen der Glühkörper und der Kondensor-Spiegel in einem gemeinsamen Kolben angeordnet waren: bei den Halogen-Glühlampen ist aber diese Lösung nicht durchführbar, weil die Oberfläche des Spiegels wegen der Halogen-Kreisprozesse angegriffen wUrde. Die gegenwärtigen, modernen Konstruktionen bestehen aus einem Spiegel und aus einer Halogen-Glühlampe, die ihrer Lage zu diesem Spiegel fixiert ist, aber einen selbständigen Kolben besitzt, dessen Glühkörper in der Symmetrieachse des Spiegels angeordnet ist. (Symmetrieachse ist in diesem Falle eine Gerade, die durch den Schnitt von ZWE Symmetrie-Ebenen einer Raumfläche definiert ist).
• Die spiegelartig ausgebildete Oberfläche ist beim größten Teil der herkömmlichen Konstruktionen eine Oberfläche mit einer kontinuierlichen Krümmung, und zwar eine Rotations- fläche. (Die Drehachse der letztgenannten ist die Symmetrieachse des Spiegels). Eine Ausnahme bildet das "Multi-Mirror" System der Firma General Electric, bei welchem der Spiegel aus diskreten flaohen Oberflächen zusammenge stellt ist. Die Herstellung eines solchen Spiegels ist aber äußerst kompliziert und mit großem Kostenaufwand verbunden.
• Als Gluhkörper von Halogen-Gluhlampen verwendet man bei allen heutzutage bekannten Konstruktionen eine zylinderför, mige Wendel mit Kreisdurchscinitt, deren Achse entweder normal zur Drehachse der den Spiegel definierenden Rotationsfläche ist, oder mit dieser zusammenfSllt. Im letzteren Falle ist es zweckmäßig, im Sinne des niederländischen Patentes Nr. 156 827 das Länge-Durchmesserverhältnis des Zylinders nicht größer als 2:1 zu wählen.
• Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine Projektionslampe, die eine Glühlampe und einen mit dieser Lampe starr zusammengebaute Kons trukti onseinheit bildenden Kondensor-Spiegel enthält, wobei der Spiegel eine kontinuierliche Krümmungsoberfläche besitzt, und die Glühlampe so eine einen selbständigen Kolben besitzende Halogen-Glühlampe ist, bei welcher die Achse des wendelförmig ausgebildeten Gluhkörpers der Glühlampe mit der Symmetrieachse des Spiegels zusammenfällt.
• Die Erfindung geht davon aus, daß in denJenigen Konstruktionen, bei denen der Spiegel eine Rotationsfläche ist und der Gluhkörper der Halogen-Glühlampe eine zylindertBrmlge Wendel ist, deren Kreisdurchmesser mit der Dreh- achse der Rotationsfläche zusammenfällt, die Lichtstrom-Dichte in Jeder auf die Achse vertikalen Ebene, d.h.
• auch in der Ebene des Filmfensters zylindersymmetrisch verteilt ist, wa einer gleichmäßigen Beleuchtung widerspricht und demzufolge die Annäherung eines in dem einleitenden Teil erwähnten' Kompromisses verhindert.
• Aufgabe der Erfindung ist die Aufhebung bzw. die Beseitigung deses Nachteiles, und zwar eine Vervollstäpdigung der bekannten Kontruktionen, wodurch es ermöglicht wird, daß -bezogen auf den vom Gluhkörper emittierenden gleichen Lichtstrom - sowohl der Anteil des Lichtstromes. der durch das Filmfenster strahlt, wie auch die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung des Filmfensters günstiger wird.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß statt des kreisförmigen Querschnitts der Wendel, deren Achse mit der Symmetrieachse des Spiegels zusammenfällt, dieser Querschnitt derart gewählt wird, daß das Verhältnis seines Durchmessers zwischen den Durchmessern als Funktion des mit einer ausgewählten die Achse enthaltenden Bezugsebene eingeschlossenen Winkel-s zu dem Durchmesser des Filmfensters als Funktion desselben Winkels sich tn einem geringeren Maße ändert, als dies der Fall bei ei: ßr Wendel mit kreisförmigem Querschnitt war.
• Zur Erläuterung der Erfindung wird anhand Fig. 1 eine an sich bekannte Anordnung gezeigt. In Fig 1. ist die Sicht des Filmfensters 1 von der Achse her gezeigt, das Verhältnis der Höhe m zur Breite s ist im Falle des Beispiels dasselbe wie bei den standardisierten 16 mm Schmalfilm-ProJektoren, wo m = 7 mm, s = 9,6 mm.
• Das Bild der Wendel 2 mit kreisförmigem Querschnitt ist eingezeichnet. In diesem Ausiührungsbeispiel ist der Wendeldurchmesser D1 = 1,88 mm. Falls die Bezugsebene waagerecht war, so gehört zu dem Winkel t , der mit dieser Ebene eingeschlossen ist, der Durchmesser Dk des Filmfensters 1.
• Fig. 2 zeigt in graphischer Darstellung das Verhältnis Dk/D1 als Funktion des Winkels : es ist ersichtlich, daß dieses Verhältnis zwischen den Werten 3,72 und 6.32 sich ändert1 (Dk/Dl)min (Dk/Dl)m,, = 3,72 : 6,32 = 0,59 : 1.
• Fig 3 zeigt eine Anwendung des Grundgedankens der Erfindung. In diesem AusfUhrungsbeispiel wurde der Durchmesser der Wendel 3 in Form einer "Pferderennbahn gewählt, und zwar derart, daß bei unverändertem Umang - d.h. bei gleicher Gluhkörperlänge in erster Annäherung konstant ausgestrahltem Lichtstromes- das Verhältnis der Höhe zur Breite des Filmfensters 1 gleich ist. Im Fall des Ausfuhrungsbeispiels wird diese Voraussetzung dann erfUllt, wenn der vertikale Durchmesser 1,52 mm, der horizontale Durchmesser 2,08 mm ist.
• Fig 4 zeigt das Verhältnis Dk/DS dieser Konstruktion als Funktion des Winkels ; es ändert sich zwischen den Werten 4,61-6,14, wobei (Dk/Ds)min (Dk/D8)maX = 4,61 : 6,14 = 0,75 : 1.
• Eine konsequente Durchführung des Grundgedankens der Erfindung wird durch das Ausführungsbeispiel laut Fig. 5 veranschaulicht. çDer Querschnitt der Wendel 4 ist bei dieser Ausführung ein dem Filmfenster ähnliches Rechteck. (Das ist nat;rlich ein idealisiertes Bild, daß durch eine aus dem Draht mit endlicher Dicke hergestellte Wendel nur annähernd erreichbar ist). Der Umfang der Wendel ist hier so groß, wie dies im vorigen Fall erwähnt wurde, wodurch fUr die Höhe des den Querschnitt der Wendel respresentierenden Parallelogrammes 1,24 mm, und für seine Breite 1,71 mm fällt Aus Fig. 6 ist die aus der erfindungsgemäßen Anordnung sch ergebende Tatsache ersichtlich, daß in diesem Fall unabhängig von dem wertlDk/D = 5,63 und so (Dk/DS)min : (Dk/DS)max 1,1.
• Die erzielbare Verbesserung, durch die Anwendung der Erfindung hängt Jeweilig von der gewählten Geometrie ab. Im Fall der Anwendung gemäß des Ausführungsbeispiels war die durchschnittliche Beleuchtung und deren Gleichmäßigkeit -gemessen laut Din 15 758- die wir mit einem rotationselliptiscben Spiegel und mit einer 12V/103 W ProJektionslampe mit einer Wendellänge von 2,5 mm um 15% erhöhbar durch die Veränderung des Wendelquerschnitts von dem kreisförmigen zu einem annähernd rechteckigen.
• Dasselbe Ergebnis wurde durch die numerische Berechnung der Beleuchtungsverteilung erhalten. Zusammenfassung Leerseite

Claims (1)

1. Pro3ektionslampe bestehend aus einer Glühlampe und einem mit dieser Lampe eine Konstruktionseinheit bildenden Kondensor-Spiegel PatentansPruch: ProJektionslampe bestehend aus einer Glühlampe und einem mit dieser eine Konstruktionseinheit bildenden Kondensor-Spiegel, wo der Spiegel eine kontinuierliche Krtlmmungsoberfläche besitzt und die Glühlampe eine mit einem selbständigen Kolben versehene Halogenlampe ist, wob i die Wendelachse des Glühkrpers der Halogen-Glühlampe mit der Symmetrieebene des Spiegels zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß für den Quotienten (Dk/Ds ) des Durchmessers (Dk) des Filmfensters (1) gemessen in einem Winkel (O zu einer gewählten Bezugsebene mit der Achse des Film- fensters und des Durchmessers (D1) der Wendel gemessen in dem gleichen Winkel im.Bereich von? = 0 ... 3600 ftir die kleinsten Werte von (Dk/Ds)min fUr die höchsten Werte von (Dk/Ds)max der folgende Zusammenhang gültig ist m : s (Dk/Ds)min : (Dk/Ds)max L 1, wo m die kleinere Kantenlänge (Höhe), s die größere Kantenlänge (Breite) des Filmfensters ist.