DE561573C

DE561573C - Lighting device for projector

Info

Publication number: DE561573C
Application number: DEM104291D
Authority: DE
Inventors: Emil Mechau
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-04-05
Filing date: 1928-04-05
Publication date: 1932-10-15

Description

ιΜ- ο- ιιΜ- ο- ι

Man hat versucht, die Schatten der Halterung einer Beleuchtungseinrichtung für Bildwerfer dadurch zu vermeiden, daß man das Strahlenbüschel teilt und mittels mehrerer Spiegel auf die zu belichtende Fläche wirft. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß an der zu projezierenden Stelle wegen der sich dort zeigenden sphärischen und chromatischen Fehler der Beleuchtungseinrichtung eine gleichförmige Ausleuchtung nicht zu erzielen ist. Abgesehen davon ist das Bild der Lichtquelle zwischen Film und Objektiv gelegt, so daß Ungleichförmigkeiten der Lichtquelle auf dem. Schirm eine ungleichmäßige Lichtverteilung hervorrufen.Attempts have been made to create the shadow of the holder of a lighting device for projector to avoid that one divides the bundle of rays and throws it onto the surface to be exposed by means of several mirrors. However, this arrangement has the disadvantage that at the point to be projected because of the spherical and chromatic errors of the lighting device that appear there uniform illumination cannot be achieved. Apart from that, the image of the light source is between the film and the lens placed so that irregularities of the light source on the. Umbrella an uneven Cause light distribution.

Diese Nachteile werden vermieden, wenn gemäß der Erfindung bei einer Beleuchtungseinrichtung die von einer Lichtquelle kommenden Beleuchtungsstrahlen, die in bekannter Weise, z. B. durch einen geteilten Hohlspiegel, in mehrere Lichtstrahlenbündel zerlegt sind, durch ein vorzugsweise auch senkrecht zur optischen Achse mehrgliedriges Kondensorsystem nach reeller Zwischenabbil-These disadvantages are avoided if, according to the invention, in a lighting device the illuminating rays coming from a light source, which in a known manner, for. B. by a split concave mirror, are broken down into several light beams, preferably also perpendicularly to the optical axis multi-element condenser system based on real intermediate imaging

^a5 dung der Lichtquelle durch jeden der Spiegel und zugehörigen Kondensorteile in der Ebene des zu projizierenden Bildes so zur Überlagerung gelangen, daß Schatten von Teilen der Lichtquelle bzw. deren Haltemittel nicht im Bildfenster und auf dem Bildschirm in Erscheinung treten können. ^a 5 generation of the light source through each of the mirrors and associated condenser parts in the plane of the projected image to superimpose that shadows from parts of the light source or its holding means cannot appear in the image window and on the screen.

Es ist schon bei Linsensystemen für Beleuchtungszwecke bekannt, eine in der Nähe eines der Lichtquelle benachbarten Kondensors befindliche Ebene im Bildfenster abzubilden. Bei derartigen Anordnungen handelt es sich aber um die Benutzung einfacher Kondensorsysteme, die Lichtverluste mit sich bringen. Die gekennzeichnete Anordnung hat gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil, daß sie bei hoher Lichtausbeute eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bildfensters ermöglicht und sämtliche Schattenwirkungen, " die von der Kohlenhalterung ausgehen, mit Sicherheit vermeidet. *5It is already known in lens systems for lighting purposes, one in the vicinity of a condenser adjacent to the light source in the image window. Such arrangements, however, involve the use of simple condenser systems, which entail light losses bring. The marked arrangement has compared to the known arrangements The advantage that they provide a uniform illumination of the picture window with a high light output enables and all shadow effects "that emanate from the carbon holder with Avoids security. * 5

In den Abb. 1 bis 6 sind die wesentlichen Merkmale des Erfindungsgegenstandes an verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt.In Figs. 1 to 6, the essential features of the subject matter of the invention are different Embodiments shown.

In Abb. ι ist e ein Hohlspiegel, der von der Lichtquelle c zunächst ein Bild im Unendliehen entwirft. Eine aus zwei Teilen bestehende Kollimatorlinse g und der Hilfskondensor m entwerfen bei c im gemeinsamen Brennpunkt von g und m ein reelles Bild von c. Eine möglichst in dec Nähe des Hohlspiegels e befindliche Ebene f liege imIn Fig. Ι, e is a concave mirror that initially creates an infinite image of the light source c. A collimator lens g consisting of two parts and the auxiliary condenser m create a real image of c at c in the common focal point of g and m. A plane f as close as possible to the concave mirror e lies in

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Emil Mechau in Berlin-Südende.Emil Mechau in Berlin-Südende.

Brennpunkt von g. Diese Ebene f wird durch die Linsen g zunächst im Unendlichen abge-,bildet, und infolgedessen wird durch den Kondensor m von dieser Ebene f ein reelles Abbild /' im Bildfenster und Brennpunkt von m erzeugt, das durch das Objektiv p nach dem Projektionsschirm q weiter abgebildet wird, wobei sich in f und f" die „Teillichtbündel überlagern. In p liegen wieder durch Vermittlung der Feldlinse ο die beiden Abbildungen c". Für die praktische Ausführung ist es vorteilhafter, die Anordnung so zu treffen, daß die Ebenen f und /' nicht genau mit den Brennpunkten von g und m zusammenfallen. Focal point of g. This plane f is initially imaged at infinity by the lenses g , and as a result a real image / 'is generated from this plane f by the condenser m in the image window and focal point of m , which continues through the objective p to the projection screen q is imaged, with the "partial light bundles superimposed in f and f" . In p , again through the mediation of the field lens ο, the two images c "are located. For the practical implementation it is more advantageous to arrange the arrangement in such a way that the planes f and / 'do not exactly coincide with the focal points of g and m .

Der Spiegel e nach Abb. 2 entwirft wieder ein Bild von c im Unendlichen, während die Kollimatorlinsen g mit den zugehörigen Hilfselementen reelle Abbilder der Lichtao quelle bei c' erzeugen. Der Hilfskondensor besteht hier aus je zwei Prismenkörpern k und / mit gleichen Winkeln, die das Lichtbüschel so brechen, daß es von der am Orte der Zwischenabbildung befindlichen Linse w! as aufgenommen werden kann. Die Ebene f liegt wieder im Brennpunkt von g, und deren erstes Abbild f befindet sich unmittelbar hinter der Feldlinse o. . Diesfe entwirft wie früher in ρ die beiden Abbilder c" der Lichtquelle, μηά p erzeugt von f das Abbild f" auf den Projektionsschirm q. Bei der praktischen Ausführung wird man zweckmäßig g und k bzw. / und m aus einem Stück anfertigen.The mirror e according to Fig. 2 again creates an image of c at infinity, while the collimator lenses g with the associated auxiliary elements produce real images of the light ao source at c '. The auxiliary condenser here consists of two prism bodies k and / with the same angles, which break the light bundle in such a way that it is removed from the lens w! as can be recorded. The plane f is again at the focal point of g, and its first image f is located immediately behind the field lens o . As earlier in ρ, Diesfe designs the two images c "of the light source, μηά p generates the image f" from f onto the projection screen q. In the practical implementation, it is expedient to make g and k or / and m from one piece.

Abb. 3 unterscheidet sich von Abb. 2 nur dadurch, daß das Lichtbüschel in die Linse m hineingespiegelt anstatt gebrochen wird, Diese Aufgabe fällt den Spiegelpaaren h und i zu.Fig. 3 differs from Fig. 2 only in that the light bundle is reflected into the lens m instead of refracted. This task falls to the mirror pairs h and i .

In Abb. 4 bezeichnet e je einen Hohlspiegel, die aus dem in Abb. 2 erwähnten durch Zerschneiden hervorgegangen sind. Jeder Teil ist um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse etwas geschwenkt und zur Lichtquelle c so eingestellt, daß bei c' je ein reelles Bild der Lichtquelle ohne Beihilfe einer Linse entsteht. Bei c' ist wieder die Hilfslinse m' angeordnet, die / nach /' abbildet. Die Feldlinse" ο entwirft auch hier wieder die zwei Abbilder der Lichtquelle im Objektiv p, und dieses, erzeugt ebenfalls wieder von f die Abbilder f" auf dem Projektionsschirm q. In Fig. 4, e each denotes a concave mirror, which has emerged from the one mentioned in Fig. 2 by cutting. Each part is pivoted somewhat about an axis perpendicular to the plane of the drawing and is adjusted to the light source c in such a way that at c ' a real image of the light source is created without the aid of a lens. At c ' the auxiliary lens m ' is again arranged, which images / to / '. The field lens "ο designs also here again, the two images of the light source in the lens p, and this also generated again from the images f f" q on the projection screen.

Abb. 4 und 5 stimmen in der Ausbildung des Doppelspiegels e überein. Die Teilspiegel sind aber so gestellt, daß die Lichtbüschel durch das Spiegelpaar h und i in die Linse m' hineingespiegelt werden. Dadurch entsteht zwischen den beiden Lichtbüscheln ein Zwischenraum, in dem sich ohne Lichtverlust Halter u. dgl. für die Lichtquelle unterbringen lassen. Der Strahlenverlauf zeigt femer noch, daß die Hohlspiegel bis nahe an die optische Achse a-b heran nutzbar gemacht werden können, was um so wichtiger ist, da bekanntlich gerade in dieser Gegend die Ausstrahlung bei manchen Lichtquellen, z. B. Bogenlampen, am günstigsten ist.Figs. 4 and 5 match in the design of the double mirror e . The partial mirrors are placed in such a way that the light bundles are reflected into the lens m ' by the mirror pair h and i . This creates a space between the two light bundles in which holders and the like for the light source can be accommodated without loss of light. The beam path is furthermore added that the concave mirrors can be harnessed to near the optical axis from approach, which is all the more important because it is known, especially in the area broadcast by some light sources such. B. arc lamps, is cheapest.

In der Hilfslinse w! liegen wieder die ersten Abbilder der Lichtquelle, und 0 erzeugt die zweiten c" wieder in p. Von / entwirft m! ein reelles Abbild bei f, und ρ erzeugt von ihm das zweite Abbild bei f". In the auxiliary lens w! the first images of the light source lie again, and 0 generates the second c " again in p. From / m! designs a real image at f, and ρ generates the second image of it at f".

Damit bei der Abbildung von c' nach c" infolge der kreisrunden öffnung von p so wenig als möglich Licht verlorengeht, ist dafür Sorge getragen, daß die Abbilder c' der Lichtquelle so nahe wie möglich beieinanderliegen. Es ist dies leicht zu erreichen durch passende Wahl und Lage der optischen Elemente. Bei Verwendung von nur zwei Lichtbüscheln wird der Erfolg bezüglich der Helligkeit nicht immer ausreichend sein. Aus diesem Grunde sind mehr als zwei Beleuchtungslichtbüschel, z. B. vier, zu empfehlen. In diesem Falle befinden sich dann vier Abbilder c" in p, und jedes hat nur einen ent- ⁸S sprechend kleineren Teil auszufüllen. Die Kondensorteile und Prismen in den Beispielen 2 und 4 sind dann in der Richtung a-b gesehen als Sektoren, ähnlich wie in Abb. 6, auszubilden. Die Spiegel i in den 9» Beispielen 3 und 5 sind als vierseitige Pyramide auszubilden, die in der Richtung arb gesehen der Abb. 6 ebenfalls ähnlich ist. Durch passende Wahl der Vergrößerung zwischen c und c' läßt es sich so einrichten, daß unter Berücksichtigung der Vergrößerung von c' nach c" die ganze _v öffnung des Objektivs p vollkommen ausgeleuchtet ist. Durch vier Lichtbüschel ist &uch die Vermischung restlicher Ungleichmäßigkeiten bei /' eine bessere geworden.So that as little light as possible is lost when mapping from c ' to c " due to the circular opening from p , care is taken that the images c' of the light source are as close as possible to one another. This can be easily achieved by making a suitable choice and position of the optical elements. If only two light bundles are used, the success in terms of brightness will not always be sufficient. For this reason, more than two illuminating light bundles, e.g. four, are recommended. In this case there are then four images c "in p, and each corresponds only an ⁸ S has completed speaking smaller part. The condenser parts and prisms in Examples 2 and 4 are then to be designed as sectors, as seen in the direction from , similar to that in Fig. 6. The mirrors i in FIGS. 3 and 5 are to be designed as a four-sided pyramid which , viewed in the direction arb , is also similar to FIG. 6. By appropriately choosing the magnification between c and c ' , it can be set up in such a way that, taking into account the magnification from c' to c ", the entire _v opening of the objective p is completely illuminated. Four light bundles also allow the mixing of remaining irregularities in / ' become a better one.

Es sei noch erwähnt, daß der Form der zu projizierenden Fläche auch die Form der Hohlspiegel angepaßt werden kann, indem an Stelle normaler kreisrunder Hohlspiegel beispielsweise rechteckige Hohlspiegel verwendet werden. Diese letztere Anordnung bringt z. B. noch den Vorteil, daß durch den Wegfall desjenigen Teiles eines runden Spiegels, der vom Flammenbogen einer Bogenlampe am leichtesten getroffen wird, der bzw. die Spiegel vor dem Zerbrechen weitgehend geschützt sind.It should also be mentioned that the shape of the surface to be projected also has the shape of the Concave mirror can be adjusted by replacing normal circular concave mirror for example, rectangular concave mirrors can be used. This latter arrangement brings z. B. still has the advantage that by eliminating that part of a round mirror, which is most easily hit by the flame arc of an arc lamp, the mirror or mirrors largely before breaking are protected.

Claims

Claim: h ₅

Lighting unit, projector, characterized in that the data coming from a light source illumination beam, the plurality of light beams are separated in known manner, for example by a split hollow mirror, in ^lao, by a preferably also perpendicular

to the optical axis multi-element condenser system based on a real intermediate image the light source through each of the mirrors and associated condenser parts in the plane of the image to be projected

so get to the superposition that shadows from parts of the light source or its Holding means cannot appear in the picture window and on the screen.

ίοίο

For this purpose ι sheet of drawings