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Zusatzvorrichtung für Overheadprojektoren zur gleichzeitigen Projek-
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tion zweier aufeinander senkrecht stehender Gegenstandsebenen Die
Erfindung betrifft eine Zusatzvorrichtung für Overheadprojektoren zur gleichzeitigen
Projektion zweier aufeinander senkrecht stehender Gegenstandsebenen eines räumlichen
Objektes.
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Ein Overheadprojektor ( Tageslichtprojektor ) ermöglicht es, eine
beschriftete Folie oder einen sonstigen kleinen Gegenstand durch optische Abbildung
auf eine Projektionswand einem größeren Zuschauerkreis sichtbar zu machen. Der Gegenstand
liegt hierbei auf einer waagerechten Arbeitsfläche. Wenn der Gegenstand aus einem
durchsichtigen Material besteht, sind seine Einzelheiten zu erkennen, anderfalls
immerhin noch sein Umriß als Schattenbild.
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Die Bauweise eines Overheadprojektors ermöglicht die scharfe Abbildung
einer waagerecht - parallel zur Arbeitsfläche - verlaufenden Gegenstandsebene, in
welche die beschriftete Folie oder der Gegenstand gebracht werden muß ( Lehrbuch:
Schröder et.al. "Natur und Technik - Physik und Chemie 7-9", Verlag CVK, 2.Auflage
1979, S.
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221 ). Eine gewisse Schärfentiefe, die allerdinqs serin ist, ermöglicht
auch die Projektion kleiner riumlicher Objekte.
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Für jeweils eine Schnittebene des Gegeistandes, die parallel zur Arbeitsfläche
des Projektors - nämlich der Ebene der Kondensorlinse - verläuft, also normalerweise
waa9ereckit, solanr der Projektor nicht gekippt wird, läßt sich die Abbildung. scharf
einstellen.
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In manchen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, eine Ebene des
Gegenstandes scharf abzubilden, die senkrecht verläuft, oder gar eine waagerechte
und eine senkrechte Ebene des Gegenstandes gleichzeitig. Dies tritt insbesondere
bei der Projektion von Funktionsmodellen auf, mit denen technische Abläufe gezeigt
werden sollen, oder bei Versuchsaufbauten, die auf den Projektor gestellt werden,
um sie einem größeren Auditorjum zu zeigen. Hier kann nämlich der Fall auftreten,
drall iri verschiedenen Fhenen des Ob jektes gleichzei Vorgange ablaufen, die gezeigt
werden sollen;
oder aber der zu zeigende Vorgang spielt sich in
einer senkre- ten Ebenn ab und wäre bei Kippen des Objektes in die Waagerechte nicht
mehr funktionsfähig.
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Der Erfindung lieqt die Aufgabe zugrunde, eine waagerechte und eine
senkrechte Ebene eines räumlichen Objektes mittels eines Overheadprojektors gleichzeitig
scharf abzubildent wobei dies durch ein Zusatzgerät zu einem schon vorhandenen Overheadprojektor
bewirkt werden soll.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Spiegel einen
Teil des sonst am Gegenstand vorbeifallenden Lichtes so ablenkt, daß es den Gegens
Aand in einer Ebene senkrecht zur ursprünglichen Gegenstandsebene durchstrahlt,
und daß ein weiterer Spiegel dieses Licht wieder in den alten Projektionsstrahlengang
einspiegelt.
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Da ein gewöhnlicher Glasspiegel nicht ideal reflektiert und insbesondere
Doppelbilder durch zweifache Reflexion an der Worder- und Hinterfläche des Glases
auftreten können, werden nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung totalreflektierende
Prismen oder Oberflächenspieqel als Spiegel verwendpet,.Dies gilt insbesondere für
den Spiegel, der das Licht nach Durchtritt durch das Objekt wieder in den Projektionsstrahlengang
lenkt, da er den Gegenstand abbilden muß, während der andere Spiegel nur als Beleuchtungsspiegel
dient und daher keine hochwertigen optischen Eigenschaften haben muß.
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Im Gegensatz zur direkt projizierten waagerechten Ebene beschreibt
das Licht zur Projektion der senkrechten Ebene einen Umweg. Für diesen Teil des
Strahlenganges ist a;;so die Gegenstandsweite größer als für den direkten Strahlengang.
Ohne weitere Vorkehrungen könnte man also nur jeweils eine der beiden Gegenstandsebenen
scharf abbilden. Durch Einfügen eines Materials mit höherem Brechungsindex oder
eines optischen Systems in den längeren Strahlengang wird dieser optisch verkürzt
und kann durch geeignete Wahl von Material und Schichtdicke bzw. der Brennweite
des optischen Systems an den direkten Strahlengang angeglichen werden.
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Da das totalreflektierende Prisma ohnehin aus einem optisch dichteren
Material gefertigt wird, wird es nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung in
seinen Abmessungen so dimensioniert, daß es gleichzeitig die Korrektur der Gegenstandsweite
bewirkt.
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Oe nach der Entfernung des Overheadprojektors von der Projektionswand
muß dessen optisches System auf eine neue Gegenstandsweite eingestellt werden. Hierdurch
ändert sich der Öffnungswinkel des Projektionsstrahlenganges. Damit stets eine korrekte
Abbildung der beiden Gegenstandsebenen erfolgt, müssen die Spiegel, die einen Teil
des Strahlenganges umlenken, in ihrem Neigungswinkel an die jeweiligen Verhältnisse
angepaßt werden. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind daher die Spiegel
in ihrer Neigung gegen die Waagerechte verstellbar.
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Es kann wünschenswert sein, zusätzlich zu dem projizierten Geqenstand
eine beschriftete Folie - etwa mit erläuterndem Text - Sleichzeitig zu projizieren.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird daher der Gegenstand nicht direkt
auf den Projektor gestellt, sondern er steht auf einer durchsichtigen Platte, unter
der noch ein Fach zum Einschieben einer beschrifteten Folie angeordnet ist.
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Der Spiegel, der einen Teil des Lichtes von der Seite durch das abzubildende
Objekt wirft, verdeckt notwendigerweise einen entsprechenden Teil der Gegenstandsebene,
dieser Teil würde also in der Projektion dunkel bleiben. Um diesen Teil der Projektionsfläche
auch noch zu nutzen, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dieser Spiegel
optisch halbdurchlässig; dadurch wird eine unterhalb des Spiegels liegende beschriftete
Folie im direkten Strahlengang mit allerdingsverminderter Helligkeit mitprojiziert.
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Gleichzeitig vermindert sich hierbei die Helligkeit des Bildfeldes,
das die senkrechte Gegenstandsebene wiedergibt.
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Da die Erfindung ein Zusatzgerät zum Aufsetzen auf einen vorhandenen
Overheadprojektor.darstellt, ist eine einfache - aber gegen unbeabsichtigtes Verschieben
sichere - Befestigung wünschenswert.
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Viele Overheadpro'jtktCren sind auf der Überseite mit 'itifte!n ft£r
versehen, welche in entslJrecheXrlaJeJ l.ncllurl(len vori Fol 1 p ,r'ri fr,r und
diese
gegen Verrutcen sichern bzw. ein paßgenaues Aufeinander legen mehrerer Folien ermöglichen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist daher an der Unterseite des Zusatzgerätes
eine Paßvorrichtung mit Bohrungen angeordnet, welche an den am Overheadprojektor
vorhandenen Stiften eingerastet werden kann.
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Die mit der Erfindung erzielharen Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß ein vorhandener Overheadprojektor durch einfaches Aufsetzen eines Zusatzgerätes
so umgerüstet werden kann, daß eine waagerechte und eine senkrechte Ebene eines
Gegenstandes gleichzeitig projiziert werden können, während der herkömmliche Overheadprojektor
stets nur eine waagerechte Ebene abbilden kann. Da sich die Zusatzvorrichtung schnell
aufsetzen und wieder entfernen läßt, kann der gleiche Projektor nebenher wie gewohnt
weiterbenutzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig.1 eine perspektivische Gesamtansicht
des Ausführungsbeispiels, Fig,2 die Einzelteile in verschiedenen Ansichten, Fig.3
den Projektionsstrahlengang eines Overheådprojektors mit aufgesetztem Zusatzgerät.
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Das Gerät ist auf einer Grundplatte (1) aufgebaut, an der sich eine
Vorderwand (2) und eine Rückwand (3) befinden. Vorder- und Rückwand sind mit je
zwei Bohrungen (4) versehen, die Vorderwand außerdem mit zwei eingeschnittenen Schlitzen
(5) und (6).
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Der optisch halbdurchlässige Beleuchtungsspiegel (7) und das totalreflektierende
Prisma (8) sind mit zylindrischen Bolzen (9) versehen, mit denen sie in den Bohrungen
(4) drehbar gelagert sind. Außerdem trägt der Beleuchtungsspiegel (7) einen Schraubenbolzen
(10), der in dem Schlitz (5) gleitet und das Prisma (8) einen Schraubenbolzen (11),
der in dem Schlitz (6) gleitet.
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Durch Anzishen zweier Flügelmuttern (12) können Beleuchtungsspiegel
(7) und Prisma (8) in jeder Stellung fixiert werden.
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Die Grundplatte (1) steht erhöht auf einem schmalen Rand (13), sodaß
darunter
ein Hohlraum (14) freibleibt, der von der Vorderseite her zugänglich ist und als
Fach zum Einschieben von Folien dient. Zwei Bohrungen (15) im Rand (13) dienen als
Paßstücke zum Einrasten des Gerätes auf einem evtl. zum Overheadprojektor gehörigen
Stiftepaar.
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Wird ein Overheadprojektor (OHP) mit dem Zusatzgerät betrieben, so
entsteht der in Fig.3 dargestellte Abbildungsstrahlengang. Eine direkt auf dem Kondensor
(K) liegende Folie (F) sowie eine horizontale Ebene (H) und eine vertikale Ebene
(V) eines Gegenstandes werden über den Projektionskopf (P) des Projektors auf eine
Leinwand (L) abgebildet. Dabei entsteht im mittleren und unteren Drittel der Leinwand
ein Bild (F') der Folie (F), im mittleren Drittel ein Bild (H') der Horizontalebene
(H), und schließlich im oberen Drittel ein Bild (V') der Vertikalebene (V). Das
obere und das untere Drittel der Leinwand erscheinen hierbei mit verminderter Helligkeit,
da das Licht zur Ausleuchtung dieser Gebiete durch Teilung am halbdurchlässigen
Beleuchtungsspieqel (7) entsteht.
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Ein Teil der Folie (F) wird auch über den Beleuchtunesspiegel (7)
und das Prisma (8) ins obere Drittel der Leinwand projiziert, aber wegen der erheblich
längeren Gegenstandsweite so unscharf, daß der Bildinhalt der Vertikalebene (\je)
nicht gestört wird.