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Einrichtung zum Erzeugen einer spaltförmigen Lichtquelle Die vorliegende
Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, mit einer Glühlampe eine in einem gewissen
Abstand von der Lichtquelle befindliche Fläche gegeblener Abmes- -sung hell auszuleuchten.
Im allgemeinen wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man zunächst über ein Kondensorsystem
eine nahe der Lichtquelle gelegene Blende bleleuchtet und dann diese Blende mittels
eines Objlektivs auf einem Schirm abbildet. Diese Lösung ist kompliziert und bereitet
vor allen Dingen bei Massenanfertigungen Schwierigkeiten, - weil die Sockelung des
Glühfadens nicht bei allen elektrischen Glühbirnen der gleichen Type gleich ist.
Außerdem wird ein großer Teil des Lichtes durch Abschirmung vernichtet.
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Man hat daher ,einen anderen Weg vorgeschlagen, wonach die Strahlung
einer Lichtquelle im Innern eines lichtleitenden Közpers der zu beleuchtenden Stelle
zugeführt wird. Auf seinem Wege von der Lichtquelle zur beleuchtenden Stelle wird
das Licht im Innern des lichtleitenden Körpers durch totale RefLexion zusammengehalten.
Als totalre-flektierender Körper wird Glas oder ein ähnliches Material hoher Transparenz
verwandt.
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Der als Lichtleiter benutzte Körper wird so ausgebildet, daß seine
Endiläche gleich die Form der auszuleuchtenden Fläche hat. Wenn sich derartige lichtleitende
Vorrichtungen bisher noch nicht in größerem Umfang eingeführt haben, so liegt das
daran, daß es bisher noch nicht möglich war, gewisse Mängel, die diesem Verfahren
anhaften, abzustellen.
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Insbesondere ist störend, daß die Lichtstrahlen aus dem lichtleitenden
Körper nicht parallel auslaufen, sondern mit großer Streuung aus der Lichtaustnttsfläche
austreten. Außerdem geht bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art ein beachtlicher
Teil des Lichtes durch Glasabsorption verloren. Hier setzt die Erfindung ein, welche
von dem Gedanken ausgeht, daß die Lichtverlusbe, die bei dieser Art der Lichtleitung
entstehen, dann am geringsten sind, wenn die Lichtstrahlen innerhalb des lichtleitenden
Armes möglichst parallel laufen. Man hat zwar schon versucht, möglichst viel Licht
durch eine zwischen Lichtquelle und der Öffnung des lichtleitenden Armes vorgesehene
Zylinderlinse in den Arm hinein zu transportieren, aber die vom Rand der Zylinderlinse
in den lichtlfeitenden Arm eintretenden Strahlen haben derartig ungünstige Winkel,
daß sie innerhalb des lichtleitenden Armes viel zu oft reflektiert werden und daher
im Arm einen zu langen Weg zurücklegen müssen und leine große Absorpfion erleiden.
Im übrigen hat man diese Zylinderlinse bisher stets dem Querschnitt des lichtleitenden
Armes angepaßt, so daß nur ein ganz schmaler Zylinderlinsenstreifen Verwendung finden
konnte. Diese genannten
Mängel werden durch die vorliegende Erfindung
beseitigt. Sie geht von einer Einrichtung zum Erzeugen einer spaltförmigen Lichtquelle
für optische Geräte, beispielsweise für Spektralapparate, aus, welche aus einem
Streu:. fen aus durchsichtigem Material mit einer; im wesentlichen der gewünschten
Spaltbreíteentsprechenden Dicke besteht, der derartigE -vor einer Lichtquelle angeordnet
ist, daß die in seine eine Schmalseite eintretenden Lichtstrahlen durch Totalreflexion
im Innern des Streifens zusammengehalten werden, woblei die Lichteintrittsfiäche
des lichtleitenden Körpers als zylindrischkonvexe Fläche ausgebildet ist.
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Sie besteht darin, daß bei einer solchen Einrichtung zwischen der
Zylinderkonvexfiäche und dem lichtleitenden Körper ein im Querschnitt kegelstumpfförmiger
Körper vorgesehen ist. Zweckmäßig wählt man die Brennweite bzw. den Abstand der
Lichtquelle von der Zylinderlinse so, daß die Lichtquelle sich im Brennpunkt der
Zylinderlinse befindet. Diese Anordnung erlaubt Fabrikationsschwankungen innerhalb
der für Projektionszwecke meist verwendeten Niedervoltglüh. lampen weitgehend Rechnung
zu tragen, da es nicht mehr so genau darauf ankommt, daß die Glühlampe in der Längsrichtung
des Lichtleiters liegt. Die als Sammellinse wirkende Wulst leitet das Licht zwischen
die totalreflektierenden Wandungen des Licht: leiters.
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Eine fabrikatorisch besonders einfache Anwendung ergibt sich für
die Ausleuchtung eines rechteckigen Querschnitts bzw. eines SpaItes für einen Spektralapparat.
In diesem Falle besteht dei Lichtleiter aus einer praktisch planparallelen Glasplatte
aus einem Glas möglichst hoher Transparenz. An dieser Glasplatte sitzt die prismatisch
ausgebildete Wulst und vor dieser die Zylinderlinse, in welche das Licht eintritt.
Der Querschnitt der Glasplatte ist dabei gleich der auszuleuchtenden Öffnung. Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist es, die Borten von maschinell hergestelltem Ziehglas
zu verwenden. Bei dem maschinell endlos gezogenen Tafelglas sind stets die beiden
Ränder des Glasbandes wulstförmig verdickt. Diese Glaswülste sind aus fabrikatoüschen
Gründen erforderlich, um ein Einreißen -des Glases zu verhindern. Sie bedeuten für
die Fabrikation, die ja nur Glas gleichín,äßiger Dicke ausnutzen kann, ein absolutes
Abfallprodukt. Es ergibt sich nun die Möglichkeit, dieses Abfallprodukt in idealer
Weise auszunutzen, da die Borten mit ihrer an den Kanten gut ausgebildeten Krümmung
Konvexlinsen darstellen, die das auf sie einfallende Licht in die Glasplatte einleiten
und an ihren Wandungen totalreflektieren; Somit besteht eine weitere Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung darin, daß ein Randstück von maschinell gezogenem Tafelglas
verwendet wird.
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Man kann noch einen Schritt weiter gehen uIid das Abfallprodukt eines
kürzlich bekannt gewordenen Verfahrens zur Herstellung sehr ;åünter Glashänder verwenden.
Dieses Verfahren besteht darin, daß aus einem Behälter, der mit flüssigem Glas gefüllt
ist, ein Glasband gezogen wird, wobei die Ränder des Glasbandes aus einem anders
zusammengesetzten zähflüssigeren Glas bestehen. Durch die Verwendung eines solchen
Randstückes von gezogenem Glas, bei dem das gezogene Glasband eine Dicke von 0,5
bis 0,OI mm hat, so daß eine haarstrichförmige Lichtaustrittsöffnung entsteht, wird
die vorliegende Erfindung noch weiter verbessert.
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In den Abb. I und 2 sind die Vorrichtungen gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Die Abb. I zeigt im Querschnitt einen lichtleitenden Arm gemäß der
Erfindung. An dem Arm a sitzt die Wulst b, der in die Zylinderlinse c übergeht.
Diese Abbildung zeigt gleichzeitig den Querschnitt eines Randstreifens maschinell
gezogenen Tafeiglases.
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Die Abb. 2 zeigt eine weitere Ausbildung der Vorrichtung gemäß der
Erfindung von der Seite aus gesehen, wobei das Licht der Glühlampen nicht senkrecht
auf den Projektionsschirm geworfen wird, sondern auf eine seitliche Stelle derselben.
c ist wieder die Zylinderlinse, b die wulstförmige Verdickung, a der lichtleitende
Arrn, e die Proj ektionsfläche. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, würde man
in diesem Falle einen rautenförmigen Körper verwenden.
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Eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung findet Anwendung bei den
verschiedensten physikalischen Apparaten, so z. B. bei Spektralapparaten, wo man
mit Vorteil sich des ganz dünnen lichtleitenden Armes bedient.
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Ein weiteres großes Anwendungsgebiet ist die Beleuchtung der Skalen
von Radioapparaten. Gerade die moderne Entwicklung des Radioapparates geht den Weg,
daß auf einer Skala, welche untereinandergestellt die einzelnen Stationsnamen enthält,
ein starker Strich hell ausgebildet wird, durch welchen der Stationsname erleuchtet
wird. Gerade in diesem Fall, wo nur billige Optik in Frage kommt, wird die Ziehglasborte
mit gutem Erfolg Verwendung finden können. Auch auf transparenten Trommeln kann
bei derartigen Apparaten ein heller Strich durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit gutem Erfolg erzeugt werden.
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Wesentlich für das gute Arbeiten gemäß der Erfindung ist es, daß
sämtliche Kanten gut poliert sind, da nur dann die totale Reflexion gewährleistet
ist. Wenn es notwendig
ist, an diesen Körpern Kittstellen anzubringen,
so wird man zweckmäßig die Glaskörper unter dem Kitt versilbern, da an der Kittstelle
die totale Rffleflexion aufgehoben ist.
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Auch die schmalen Kanten der lichtleitenden Glaskörper werden zweckmäßig
blank gehalten, am besten geschliffen und poliert; oft werden jedoch auch die blanken
Schnittkanten, weiche bei den Diamantschnitten entstehen, genügen.