-
Optischer Projektionsapparat für Licht- und andere Strahlen Die Erfindung
bezieht sich auf einen optischen Projektionsapparat für Licht- und andere Strahlen.
Der Apparat gehört zu der Art, bei welcher die Strahlen, von einer äußerst starken
Lichtquelle ausgehend, durch einen Projektionsspiegel oder Reflektor aufgenommen
werden und auf mosaikförmig zueinander angeordnete Spiegel geworfen werden, wobei
jeder Spiegel des Mosaiksatzes winkelig einstellbar ist, um das Licht auf eine bestimmte
Stelle eines Schirmes zu werfen. Die Einzelspiegel können so eingestellt werden,
daß auf den Schirm Lichtflecke oder Lichtpunkte, entlang von Linien liegend, projiziert
werden, so daß Buchstaben und Reklamebeschriftungen auf Wolken oder andere entfernt
liegende Schirme geworfen werden können.
-
Bei den bekannten Geräten dieser Art bestehen jedoch gewisse Beschränkungen,
insbesondere mit Bezug auf die für die Fernprojektion zur Verfügung stehende Lichtmenge,
deren Licht von einem oder höchstens zwei Lichtbögen ausgeht. Durch die Schwierigkeiten,
die auftreten, wenn die Projektionsreflektoren einen gewissen Durchmesser überschreiten,
werden für diese Apparate ebenfalls enge Grenzen gezogen.
-
Versuche, um die Helligkeit des Lichtbildes, d. h. der leuchtenden
Buchstaben zu vergrößern, gingen bisher davon aus, eine stärkere Lichtquelle zu
verwenden und einen Projektionsspiegel mit verhältnismäßig langer Brennweite zu
benutzen. Der Gedanke war, ein Beschriftungsbild von der gleichen Abmessung wie
vorher zu projizieren, jedoch mit einer größeren Helligkeit. Die zu diesem Zwecke
gebauten Apparate, wurden bezüglich des Projektionsspiegels schwerfällig und unbeholfen.
Außerdem mußten die Einzelspiegel der Mosaikanordnung größereAbmessungen erhalten,
und Projektionsspiegel von dem erforderlichen Durchmesser waren im Handel nicht
erhältlich.
-
Um die Neigung des Strahlenbündels, welches von der Mosaikanordnung
der Planspiegel ausgeht, zu verändern, ist bisher die Mosaikspiegelanordnung auf
einer Scheibe angebracht worden, welche drehbar lagerte. Durch Drehung dieser Scheibe
war es dann möglich, dem Strahlenbündel eine veränderliche Neigung zu geben. Diese
gesamte Einrichtung hat den Nachteil, daß keine Gewähr gegeben werden kann, daß
jede Flächeneinheit des Projektionsspiegels (der aus einer Reihe von Ringen bestehend,
angenommen wird), von welcher jeder Spiegel in der Mosaikanordnung sein Licht aufnimmt,
während der Verstellung von einem senkrechten zu einem waagerechten Lichtwurf in
sich selbst regulär ist, so daß die feine und exakte Gegeneinstellung des Projektionsspiegels
und der Mosaikanordnung leicht verzerrt bzw. in Unordnung gebracht wird durch die
Wirkung,
welche sich bei der Änderung des Projektionswinkels des
Bildes ergibt.
-
Ferner ist der drehbare Mosaikspiegel infolge seiner großen Abmessung
und seiner mechanisch verhältnismäßig schwierigen Bauart wegen ein besonders schwerer
Konstruktionsteil und kann nicht leicht gegen einen anderen Mosaikspiegel ausgewechselt
werden, um die Form des Zeiohens oder des Bildes, welches projiziert werden soll,
zu ändern.
-
Jeder Versuch, die Helligkeit des leuchtenden Bildes durch Vergrößerung
des Lichtbogenkraters zu erhöhen und einen Projektionsspiegel mit längerer Brennweite
zu benutzen, erhöht die auftretenden Schwierigkeiten und vergrößert das Gewicht
der Apparatur, so daß schließlich ein für den praktischen Gebrauch nicht benutzbares
Gerät entsteht, dessen Aufbau große Kosten verursacht.
-
Gemäß der Erfindung werden zwei oder mehrere Licht-oderStrahlungsquellen
verwendet, wobei jede Lichtquelle einen eigenen Projektionsreflektor besitzt und
für jede Lichtquelle ein eigener Mosaikspiegelsatz vorhanden ist, um die Strahlen,
welche vom Projektionsspiegel oder Reflektor zurückgeworfen werden, aufzufangen.
Der Projektionsspiegel oder Reflektor kann ein Suchlichtreflektor sein und können
sphärische, parabolische oder Kombinationsreflektoren Verwendung finden. Die Einzelspiegel
der Mosaikspiegelanordnung sind Planspiegel, Konkavspiegel oder Konvexspiegel. Sie
sind in der Nähe der entsprechenden Lichtquelle und des Projektionsspiegels oder
Reflektors angeordnet, derart, daß die Mosaikspiegelanordnung die Lichtbahn der
reflektierten Strahlen durchkreuzt, die vollkommen von der Mosaikspiegelanordnung
aufgenommen bzw. abgefangen werden. Jeder Einzelspiegel der Mosaikspiegelanordnung
wirft auf den weit entfernten Schirm ein Bild der Lichtquelle, und es entsteht so
ein Lichtfleck von höchster Intensität und scharfer Umgrenzung. Da jeder der Spiegel
in bestimmter Weise einstellbar ist, ist es möglich, die projizierten Lichtpunkte
oder Lichtflecke längs der Linien eines Buchstabens o. dgl. anzuordnen. Auf diese
Weise entsteht ein Lichtbuchstabenbild auf Wolken oder anderen entfernt liegenden
Schirmen von größerer Helligkeit als bisher und scharf umgrenzter Form infolge der
Zusammenwirkung der verschiedenen Lichtquellen, wobei die Lichtquellen in Einzelapparaturen,
die miteinander zusammenarbeiten, angeordnet sind, welche Apparaturen jedoch solche
Abmessungen aufweisen, daß sie leicht gehandhabt und gesteuert werden können. Ein
weiterer technischer Fortschritt wird dadurch bedingt, daß bessere optische Wirkungen
erhalten werden können und weniger teuere optische Elemente zur Benutzung gelangen,
wenn die zur Lichtprojektion dienenden Einrichtungen in miteinander zusammenarbeitende
Einheiten aufgeschlossen werden, anstatt ein einziges großes Aggregat zu benutzen.
-
Es ist bei dem Gerät gemäß der Erfindung wesentlich, daß eine starre
Gegeneinstellung der drei optischen Komponenten einer Einheit, nämlich der Lichtquelle,
des Projektionsspiegels und der Mosaikspiegelanordnung, während des Projektionsvorganges
vorhanden ist. Die Einstellung, die die zahlreichen Einzelspiegel der Mosaikspiegelanordnung
erfahren haben, wird nicht störend beeinflußt bei den Einstellungen, die sich zwecks
Änderung des Projektionswinkels ergeben. Ein weiteres Merkmal gemäß der Erfindung
besteht in der Schaffung von wirkungsvollen und praktischen Einrichtungen, durch
welche die Beleuchtung nicht von einer oder zwei, sondern von mehreren getrennten
Lichtquellen abgeleitet wird, und zwar gleichzeitig während das Prinzip der genauen
und starren Gegeneinstellung der drei Komponenten aufrechterhalten bleibt, ohne
daß eine Anzahl von besonderen Projektionseinrichtungen benutzt wird, d. h. obgleich
die Lichtquellen angeordnet werden können, jede mit ihrem Projektionsspiegel, um
zwei, drei, vier oder eine beliebige Anzahl von getrennten Lichtbündeln zu erzeugen,
sind sie alle starr zu einem gemeinsamen Rahmen festgelegt, und die Lichtbündel
fallen auf Mosaikspiegelanordnungen, welche alle in einem einzigen Rahmen sitzen
und welche in genau derselben Weise bedient werden können, als wenn nur ein einziger
Mosaikspiegel gegenüber einer einzigen Lampe und einem einzigen Reflektor vorhanden
wäre.
-
Gemäß der Erfindung wird ferner ein einfaches und leicht bedienbares
Gerät geschaffen, um die Zeichen in leichter Weise auswechseln zu können. Die gesamte
Bauart des Gerätes ist verhältnismäßig gedrängt, und im Verhältnis zu seiner Wirkung
ist das Gerät relativ leicht transportabel.
-
Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt: Abb. x eine schaubildliche Ansicht der Hauptteile des Gerätes gemäß
der Erfindung.
-
Abb. 2 ist eine Seitenänsicht der Abb. r. Abb. 3 stellt eine Einzelheit
dar, in welcher die Lagerung eines Spiegels der Mosaikspiegelanordnung veranschaulicht
ist.
-
Abb. q. ist die Ansicht einer besonderen Ausführungsform eines Teiles
des Gerätes, um verschiedene Mosaikspiegelsätze in den Weg der Lichtbündel zu drehen.
-
Das Gerät besteht aus einer Grundplatte i, auf welcher eine ringförmige
Schienenlaufbahn 2 vorgesehen ist, wobei die Grundplatte außerdem einen Mittelzapfen
.3 trägt, derart, daß ein Drehtisch q. auf der Schienenlaufbahn 2 und dem Zapfen
3 gelagert werden. Der Drehtisch q. ist mit starren Lagerstützen 5 versehen, in
welchen
sich die Lager 6 befinden, für eine Achse oder für Zapfen
7 eines schwingbar angeordneten Rahmens 8, der das gesamte optische Aggregat trägt.
Der Rahmen 8 besitzt eine äußerst starre Bauart und ist unter Verwendung geeigneter
Vorrichtungen schwingbar gelagert, vorzugsweise so, daß eine Abweichung aus der
Horizontalen von 30° in jeder Richtung mit großer Genauigkeit erhalten werden kann.
DerRahmen 8 kann in geeigneter Weise, wenn notwendig, durch Gegengewichte ausbalanciert
werden und entweder von Hand oder automatisch z. B. durch Seile, Rollen und Schraubenspindeln
bewegt werden, um die gewünschte Einstellung zu erzielen. Wenn Seile benutzt werden,
ist es vorteilhaft, jedesSeil an jedem Ende des Rahmens festzulegen und den Zug
durch eine Schraubenspindel zu übertragen unter Vermittlung von ausgleichend wirkenden
Rollen. Auf diese Weise wirken die Seilzüge so auf die beiden Seiten des Rahmens
8, daß der Rahmen nicht kanten kann.
-
Ein wesentliches Merkmal des Rahmens sind zwei Hauptträger 9 von außergewöhnlich
großer Festigkeit und Stärke im Verhältnis zum Gesamtaufbau des Gerätes. Zur Querversteifung
der beiden Hauptträger 9 sind Zug- und Druckträger io angeordnet, derart, daß ein
in sich starrer Rahmen gebildet wird. Die eine Hälfte des Rahmens 8, welche auf
der einen Seite des Schwinglagers liegt, dient zum Tragen der Lichtquellen 1i und
der Projektionsreflektoren 12, während die andere Hälfte auf der gegenüberliegenden
Seite der Lagerstellen zur Aufnahme der Mosaikspiegelanordnung 13 benutzt wird.
Bei den Ausführungsbeispielen sind drei Lichtquellen und ihre dazugehörigen Projektionsreflektoren
dargestellt. Diese Lichtquellen sind sämtlich starr gelagert, so daß ihre optischen
Achsen genau parallel zueinander laufen. Auf diese Weise können sämtliche Projektionseinrichtungen
in einem starren Metallrahmen liegen, welcher den Teil eines Lampengehäuses 1q.
bildet, das mit geeigneten Schornsteinen oder Ventilationshauben 1g versehen und
durch Bolzen an dem schwingbaren Rahmen angeschlossen ist. Am anderen Ende des Rahmens
auf der anderen Seite des Lagers befinden sich zwei Konsole 16, welche nicht dargestellte
zweiteilige Lager tragen und die beispielsweise durch Streben o. dgl. versteift
werden können. In den geteilten Lagern liegen Achszapfen 17 eines Rahmens 18, welcher
die Felder 1g trägt, auf den die zahlreichen einstellbaren Spiegel 2o angebracht
sind. Auf diese Weise werden drei Mosaikspiegelsätze gebildet, die mit den drei
optischen Einheiten zusammenarbeiten. Die Felder 1g können abnehmbar in dem Rahmen
sitzen, so daß sie mit Leichtigkeit auswechselbar sind. Ebenfalls können andere
Sätze der Spiegelfelder auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens vorgesehen
sein, so daß durch Drehen des Rahmens um 18o' ein anderer Spiegelsatz gegen die
Projektionseinrichtungen gedreht zur Wirkung kommt. Anschläge, die von einem Hebel
aus bedient werden können, sind vorgesehen, so daß der Spiegelrahmen in einem bestimmten
Winkel zu den Achsen der Projektionsspiegel eingestellt werden kann, um das Schriftbild
zurück gegen und über die Lampengehäuse hinweg ungefähr in einem Winkel von 6o'
zu werfen. Der mit den Spiegelsätzen versehene Rahmen liegt ungefähr in einem Winkel
von 3o' zu den senkrecht stehenden Lagerstützen, d. h in einem Winkel von ungefähr
6o' zu den Hauptträgern.
-
Jedes Spiegelfeld besteht aus einem flachen Kasten, der aus einem
Stück hergestellt ist und durch Bolzen vorn oder hinten am Rahmen befestigt werden
kann und nach vorn zu Abdeckflächen aus geeignetem Material aufweist. Diese können
beispielsweise aus Sperrholz oder einem anderen Material bestehen, welches leicht
und starr in seiner Form ist. Die Flächenräume, auf welche die aus den Lampen und
Spiegeln austretenden Strahlen fallen, werden mit planreflektierenden Spiegeln 2o
geeigneter Größe abgedeckt, und jeder Spiegel ist so gelagert, daß er genau eingestellt
werden kann, um das Licht in Form eines Lichtfleckes auf eine bestimmte Stelle eines
Schirmes zu werfen. Die besondere Lagerung der einzelnen Spiegel 2o der Mosaikspiegelanordnung
ist in der Abb. 3 dargestellt, in welcher der Spiegel 2o an dem Spiegelfeld oder
Spiegelbrett 1g unter Anwendung einer Feder 21 in seinem Mittelpunkt gehalten wird.
Der Spiegel steht unter Beeinflussung von drei Schrauben 22, die in geeigneten Gewindesätzen
am Spiegelbrett i9 geführt werden.
-
Der umkehrbare Rahmen kann auch als drei-, vier-, fünf- oder sechsseitige
Trommel ausgebildet werden. Jede Seite der Trommel trägt vollständige Mosaikspiegelsätze,
die in geeigneter Weise befestigt sind. Die Spiegel dieser Sätze werden so eingestellt,
um ein bestimmtes Schriftzeichen auf dem Schirm erscheinen zu lassen. In der Abb.
q. ist ein sechsseitiger Rahmen 23 veranschaulicht. Auf jeder Seite des Rahmens
befinden sich in geeigneter Anzahl die Spiegelmosaiksätze, welche abnehmbar befestigt
sind. Um die einzelnen Sätze der Spiegel bequem anzubringen, sind die Stirnflächen
des Rahmens mit Ausnehmungen 24 versehen, und die Spiegelsätze können in geeigneter
Weise sich gegen die Schultern 25 stützend, abnehmbar befestigt werden. Der
sechsseitige Rahmen ist drehbar derart angeordnet, daß jede der Rahmenflächen mit
den Lichtbündeln zusammen wirken kann.
-
Die Projektionsreflektoren oder Spiegel sind sogenannte Suchlichtreflektoren
von guter Qua-
P
lität, welche einen solchen Durchmesser und
eine solche Brennweite haben, daß ein Schriftzeichen von den erforderlichen Abmessungen
auf dem Schirm erzeugt werden kann.
-
Diese Reflektoren sollten einen Winkel mit Bezug auf die im Brennpunkt
angeordnete Lichtquelle für das Licht einschließen, der nicht kleiner ist als go
°. Die Reflektoren können in bequemer Weise aus ihren Gehäusen heraus= genommen
werden, so daß sie leicht zu reinigen sind, um zu verhindern, daß sich Niederschläge
auf dem Glas bilden, die vom Rauch oder von den Gasen der Lampe herrühren.
-
Die Lichtquelle kann dieselbe sein wie sie bei Suchlichtreflektoren
benutzt wird, derart, daß die Kohlenträger so gebaut sind, daß sie die vom Projektionsreflektor
oder Spiegel erzeugten Strahlen möglichst wenig stören. Die Lampen können in Reihe
oder parallel geschaltet brennen und werden Effektkohlen mit besonders chemisch
präparierten Kernen benutzt. Es kommen hohe Stromdichten zur Anwendung, um größte
Helligkeit in den Kratern der Kohlen zu erzielen. Die Lichtquellen sind so gebaut,
daß sie ständig mit einem verhältnismäßig langen Lichtbogen brennen.
-
Der Strom für die Lichtquellen kann durch den mittleren Drehzapfen
und das Drehtischlager von Schleifringen aus zugeführt werden, welche unterhalb
der Grundplatte liegen. Es können auch andere geeignete Vorrichtungen, wie Kupferschienen
und Bürsten, zur Zuführung des Stromes benutzt werden.
-
Quer zur Vorderseite der Öffnung der Lampengehäuse kann eine zusammenklappbare
Blende oder ein Schieber vorgesehen sein, um die aus den Gehäusen austretenden Lichtbündel
vollkommen abzuschließen, wenn beispielsweise die Mosaikspiegel ausgewechselt werden
oder wenn eine Einstellung der Lichtquellen erfolgt.
-
Die Regelung sämtlicher Lichtquellen kann gemeinsam von einer Seite
des Lampengehäuses aus erfolgen, so daß die Bedienung durch eine Person verhältnismäßig
einfach ist.
-
Alle Abmessungen des Projektionsapparates, d. h. Drehung, Einstellung
der Neigung und Wechsel der Schriftbilder durch Umdrehen des Mosaikrahmens, können,
wenn erforderlich, durch Fernsteuerung oder Verwendung von Relais oder anderen geeigneten
elektrischen Antriebsmitteln vorgenommen werden, wobei diese Einrichtungen an geeigneten
Stellen sitzen, so daß ein entfernt untergebrachter Beobachter besser in der Lage
ist, die Richtung, in welcher projiziert werden soll, zu bestimmen und auf diese
Weise unmittelbar das Richten des Apparates vornehmen kann.