DE370168C

DE370168C - Bildwerfer

Info

Publication number: DE370168C
Application number: DEC28734D
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Publication date: 1923-02-27

Description

beansprucht.

Wenn Baudglühlichtlampen zur Beleuchtung in Bildwerfern benutzt werden, ist bekanntlich das entworfene Bild nicht gleichmäßig beleuchtet.

Die Erfindung beseitigt diesen Mangel durch Anwendung von Sammellinsen, die so beschaffen sind, daß die Lichtstrahlen, die von jedem Punkte der Lichtquelle auf die Platte gelangen, auf ihr nicht scharf eingestellt werden.

Eine Linse der genannten Art ist eine Fresnellinse, in der verschiedene Zonen so geformt sind, daß die durch jede Zone gehenden Strahlen jedes Punktes der Lichtquelle die Platte in einem Ringe treffen. Dabei werden die Ringe, die von den durch dieselbe Zone gehenden, aber von verschiedenen Punkten der Lichtquelle kommenden Strahlen gebildet werden, in bezug aufeinander dezentriert, während die ringförmigen Felder, die durch die verschiedenen einzelnen Zonen gebildet werden, konzentrisch zueinander sind und einander überdecken. Das mittlere Auge der Linse ist dagegen dazu bestimmt, die Mitte der Platte gleichmäßig zu beleuchten.

Die Brennweite der Zonen ist kleiner als die des Auges.

Die volle Vereinigung der Strahlen durch

die Fresnellinse kann die Bildung dunkler Bänder zwischen den ringförmigen Strahlen, die durch die konzentrischen Zonen der Linse ausgesandt werden, zur Folge haben. Nach der Erfindung wird dieser Übelstand dadurch behoben, daß die Fresnellinse mit einer anderen Linse gewöhnlicher Art zusammengesetzt wird. Dadurch wird eine Verminderung der Breite der dunklen Bänder erzielt.

Eine weitere Ausführungsform der Linse besteht darin, daß quer über der Mitte der Linse Rillen angeordnet sind, die parallel zur Achse der Fäden der Lichtquelle laufen, wodurch das Bild des Fadens verbreitert und seitwärts zerstreut wird.

Es ist häufig wünschenswert, bei BiIdwerfern die Lichtquelle durch \^Tersuche genau zum Kondensor einzustellen. Nach der Erfindung ist das Gerät so konstruiert, daß der Bedienende die Lichtquelle nur so einzustellen brauche daß der Kondensor mit dem Bildwurfobjektiv alle Lichtstrahlen in einem Punkte auf einer Ebene vereinigt, die passend gewählt ist.

Verwendet man eine mit Rillen versehene Fresnellinse, so wird sie auch in der oben beschriebenen Weise eingestellt. Bei der Anordnung der Rillen parallel zu den leuchtenden Fäden ist dies unmöglich. Deshalb sind. der Kondensor oder die Lichtquelle so angeordnet, daß der eine Teil in bezug auf den anderen während der Einstellung um einen rechten Winkel gedreht werden kann.

Tn der Zeichnung sind Ausführungsfornien des Erfmdungsgegenstandes dargestellt.

In Abb. ι ist A die Lichtquelle des Bildwerfers in Form einer Bandglühlichtlampe. C ist eine Fresnellinse und D eine Platte oder Film (Objekt) an dem Fenster E,

Das mittlere Auge c¹ der Linse sammelt das Licht der Lichtquelle^ im Punkte/ jenseits der Ebene D, so daß die Strahlen von den Zonen c", c^s, c*, c* nach verschiedenen Punkten auf der Hauptachse zwischen dem Bildpunkte f des Mittelfeldes und der Ebene D gebrochen werden. Die Strahlenbündel der verschiedenen Zonen überdecken sich also, so daß jeder Punkt der Lichtquelle an der Platte durch einen hellen Fleck dargestellt wird, dessen Helligkeit sich nach dem Rande zu vermindert ; die hellen Flecke, die durch benachbarte Punkte der Lichtquelle entstehen, überschneiden einander und erzeugen so ein gleichmäßiges Beleuchtungsfeld. Diese Wirkung kann dadurch vervollständigt werden, daß die Brechkraft der verschiedenen Zonen so gewählt wird, daß die Strahlen, die durch jede Zone von jedem Punkte der Lichtquelle ausgehen, die Platte D in einem Ringe treffen, wobei die Ringe, die durch die Brechung der Strahlen verschiedener Punkte der Lichtquelle in derselben Zone erzeugt werden, in _yo bezug aufeinander dezentriert werden. Die ringförmigen Beleuchtungsfelder, die in der Ebene D durch die dezentrierten Ringe j eder besonderen Zone erzeugt werden, sind miteinander gleichachsig und überdecken einander.

Aus Abb. 2, die einen Teil der Linse nach Abb. ι im vergrößerten Maßstabe darstellt, ist ersichtlich, daß ein von der Lichtquelle aus-

gehender Strahl a, a¹ so gebrochen wird, daß er durch die äußere Kante der Zone c* bei α² geht, von der er nach a³ zu gebrochen wird. Ein anderer Strahl b, l·¹, der die Linse im Punkte b¹ betrifft, der unmittelbar neben dem Punkte a¹ liegt, geht nachi der Brechung bereits außerhalb der Zone c*, trifft die Fläche der Zone c⁵ bei b² und wird nach b³ zu gebrochen. Die Vorderfläche der Fresnellinse zwischen a²

ίο und b² wirft keine Strahlen gegeq das zu beleuchtende Objekt, so daß eine dunkle Zone, die in Abb. 2 schraffiert angedeutet ist, zwischen den Ringstrahlen, die von c^l und c⁵ kommen, gebildet wird. Wie ersichtlich, wird die Breite der dunklen Zone vergrößert, wenn die Winkelabweichung zwischen a¹, a? und b¹, b² vergrößert wird; die Breite vermindert sich, wenn der Winkel kleiner wird, der sich jedoch wiederum vergrößert, wenn die Brechkraft der Linse wächst. Ist eine Fresnellinse das einzige Sammelelement, so muß diese Kraft verhältnismäßig groß sein; das dunkle Band zwischen den ringförmigen Strahlenbündeln ist ziemlich breit. Um diesen Nachteil zu vermeiden, benutzt man eine Fresnellinse in Verbindung mit einer gewöhnlichen, von sphärischen Flächen begrenzten Linse. Nach Abb. 3 ist C⁵ die Fresnellinse und M eine Plankonvexlinse, deren konvexe Seite gegen die Lichtquelle und die Fresnellinse gerichtet ist. Die optischen Konstanten der beiden Linsen sind so gewählt,, daß die Lichtquelle den Gegenstand D in der in Abb. I erläuterten Art beleuchtet. Bei dieser Anordnung ist die Brechkraft! der Fresnellinse C⁵ weniger groß, als wenn sie allein gebraucht würde; infolgedessen wird die Breite des dunklen Bandes (Abb. 2) vermindert.
Um mit der Lichtquelle den Gegenstand D richtig zu beleuchten, wird nach Abb. 4 folgende Anordnung getroffen: A ist die Lichtquelle, C der Kondensor der vorher beschriebenen Art, D ein Film an der Öffnung E, S ein Objektiv, das ein Bild des Films auf dem¹ Schirm T entwirft, und¹ R ein quer zur optischen Achse verschiebbarer Schirm, der als Lichtqueflenschirm bezeichnet werden soll und. dicht hinter dem Objektiv steht. In der Praxis wird dieser letztgenannte, Schirm, durch den Verschluß des Bildwerfers gebildet. Mittels des Obj ektives 6¹ wird nun der Film D auf dem Schirm T abgebildet. Um eine gleichmäßige Beleuchtung unter bester Ausnutzung der Lichtquelle A zu erzielen, wird diese alsdann auf dem Lichtquellenschirm R abgebildet, nachdem dieser in den Strahlenkegel gebracht ist.

Um die Beleuchtung ganz gleichmäßig zu machen, werden eine Anzahl Rillen c^e an der sphärischen Seite der Fresnellinse gegenüber dem mittleren Auge und den inneren Zonen angeordnet. Versuche haben bewiesen, daß es nicht notwendig ist, die Rillen bis zu den j äußeren Zonen zu erstrecken. Sie sollen parallel zu den Fäden der Lichtquelle liegen j und eine seitliche Streuung des darauf auffallenden Lichtes hervorrufen. Eine derartige j Fresnellinse kann allein oder mit anderen gewohnlichen Linsen zusammen den Kondensor ι bilden.

( Um bei der scharfen Einstellung der optischen Teile für den Bildwurf nicht in Schwierigkeiten wegen der Rillen zu kommen, macht man die Lichtquelle oder die Fresnellinse dreh-' ; bar um die optische Achse des Bildwerfers. Abb. 6 zeigt diese Anordnung. Die Fassung JV wird in einem geeigneten Ring O getragen, in welchem sie durch den Handgriff P gedreht werden kann, so daß die Rillen c¹ während des Einstellens wagerecht und beim Bildwurf senkrecht und parallel mit den Fäden der Lichtquelle liegen.

Claims

Patent-Ansprüche :

1. Bildwerfer, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Lichtquelle aus einer Bandglühlichtlampe besteht, und daß der Kondensor eine Fresnellinse mit einem mittleren Auge (c¹) und das Auge umgebenden Zonen go (c², c^s, c⁴, c⁵) ist, deren Zonen die Lichtstrahlen so brechen, daß sie die Achse . hinter dem vom Auge (c^x) entworfenen Bilde der Lichtquelle und vor dem zu vergrößernden Gegenstande schneiden.

2. Bildwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensor aus einer Fresnellinse und einer gewöhnlichen Sammellinse mit sphärischen Flächen besteht.

3. Bildwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen senkrecht zur optischen Achse beweglichen Schirm (R), der dicht hinter dem Obj ektiv (S) in der Richtung auf den Bildschirm (T) aufgestellt ist und auf den die Lichtquelle (A) durch den Kondensor (C) und das Objektiv (S) scharf eingestellt wird.

4. Bildwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse oder no die Lichtquelle oder beide drehbar sind.

5. Bildwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse quer über dem mittleren Auge (c^%) Rillen (c⁶) hat, die im wesentlichen parallel mit den n₅ Fäden der Lichtquelle liegen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.