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Voigtländer Aktiengesellschaft, Braunschweig Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere für Projektionszwecke,
mit solchen Lichtquellen, die nach verschiedenen Seiten erhebliche Teile ihres Lichtstromes
aussenden. Sie betrifft eine Verbesserung der Möglichkeiten, diese Lichtstromanteile
gut auszunutzen.
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Es ist bekannt, hinter derartigen Lichtquellen, beispielsweise Glühlampen,
einen Kugelspiegel so anzuordnen, daß sein Krümmungsmittelpunkt in den Leuchtkörper
der Glühlampe fällt. Darüber hinaus wird in ebenfalls bekannten Fällen die Einstellung
so getroffen, daß Idas Bild der einzelnen Wendeln des Leuchtkörpers in die Lücken
zwischen' je zwei Wendeln fällt. Auf diese Weise kann der rückwärtige Lichtstrom
dazu benutzt werden, um die wirksame Leuchtdichte der Glühlampe zu erhöhen; ein
Erfolg zeigt sich aber nur bei solchen Lampen, deren Leuchtkörper große Lücken aufweist.
Bei Glühlampen mit in mehreren Ebenen angeordneten Wendeln sind diese Lücken praktisch
so weit ausgefüllt, .daß durch den Rückspiegel nur wenige Prozente gewonnen werden;
die Nachteile überwiegen in diesen Fällen; sie sind in der Strahlungsüberhitzung
des Leuchtkörpers und der dadurch verursachten Kürze seiner Lebensdauer begründet.
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Es sind weiter Anordnungen bekanntgeworden, bei denen eine lineare
Lichtquelle durch einen oder mehrere Zylinderspiegel so neben sich selbst abgebildet
wird, daß sie mit ihren Bildern zusammen eine etwa quadratisch leuchtende Fläche
bildet. In diesem Falle besteht in Richtung der Lichtquellenachse keine Abbildung,
sondern ein ungeregelter
Strahlengang. Die- Lichtquelle selbst und
ihre von den Zylinderspiegeln entworfenen astigmatischen Bilder werden von gemeinsamen
optischen Elementen weitergeleitet.
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Es ist schließlich an sich bekannt, eine Lichtquelle durch einen dahinterstehenden
Spiegel in Richtung der optischen Achse abzubilden und dieses Bild gleichzeitig
mit dem der Lichtquelle zur Beleuchtung zu verwerten. Es zeigt sich aber, daß auch
eine solche Einrichtung noch nicht die erforderliche gleichmäßige Beleuchtung ermöglicht,
weil die Lichtquelle nicht im gleichen, sondern in erheblich verändertem Maßstab
abgebildet wird. Eine solche Anordnung erzeugt Lichtquellenbilder in zwei voneinander
unabhängigen konjugierten Ebenen. Sie würde zur gleichmäßigen Beleuchtung einer
Fläche nur dann brauchbar sein, wenn die Abbildung weitgehend frei von Aberration
ist. Bei den bekannten Beleuchtungseinrichtungen isst aber keine Vorkehrung zur
Erzielung solcher Verhältnisse getroffen.
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Es gehört sonach zum Stande' der Teohnik, die Lichtquelle durch den
dahintergestellten Hohlspiegel nicht in sich selbst, sondern neben sich abzubilden
und beide Strahlen von den aussendenden Zentren her .sodann über einen gemeinsamen
Kondensor weiterzuleiten. Dabei ist bei den bekanntgewordenen Beleuchtungseinrichtungen
vom Kondensor ab ein gemeinsamer Lichtstrom vorgesehen.
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Die vorliegende Erfindung geht - von einer Beleuchtungseinrichtung
insbesondere für Projektionszwecke aus, die mit einer Lichtquelle, mit einem Kugelspiegel,
welcher den Leuchtkörper in etwa wahrer Größe neben der Lichtquelle abbildet, und
mit einem der Lichtquelle und deren Bild zugeordneten Kondensor ausgerüstet ist.
Gemäß der Erfindung werden die von den beiden Bildern der Lichtquelle ausgehenden
Lichtströme je auf gesondertem Wege und mit eigenen optischen Mitteln einer gemeinsamen
Auffangebene bzw. einem zu beleuchtenden Gegenstand derart zugeführt, daß ihre optischen
Achsen :sich dort schneiden.
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Die Einrichtung ist besonders für Geräte geeignet, bei denen eine
kleine Fläche, beispielsweise zur episkopischen Projektion, intensiv beleuchtet
werden muß. Besonders .vorteilhaft ist es dabei, daß nicht zur Bieleuchtungseinrichtung
gehörende mechanische oder optische Glieder, z. B. die Einrichtungen des Abbildungsstrahlenganges,
nicht durch speziell dafür anzuordnende besondere Strahlenführungen: räumlich umgangen
werden müssen. Dies wird durch den ohnehin geknickten Lichtweg bereits erreicht.
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Mit anderen- Worten ausgedrückt: es wird also ein Gegenstand, beispielsweise
die genannte Ebene, aus verschiedenen Richtungen her beleuchtet. Das isst in zahlreichen
technischen Fällen von besonderem Wert. Es sei hier an Profilprojektoren oder ähnliche
Werkstattgeräte erinnert, bei denen in dieser genannten, von beiden Lichtströmen
am gleichen Punkte getroffenen Ebene ein zu prüfender Gegenstand angeordnet bzw.
hingesetzt wird. Dieser Gegenstand, beispielsweise ein Zahnrad, wird von dort aus
dann auf dem üblichen bekannten Wege weiter projiziert. Meistens wird dabei eine
Vergrößerung des projizierten Bildes erzeugt. Schließlich erscheinen auf einem Schirm
oder einer Glasplatte od. dgl. in sehr stark vergrößertem Maßstabe alle Einzelheiten
des kritisch zu betrachtenden Werkzeuges. Andere Anwendungsbeispiele !i liegen im
Bereich des angestrebten Effektes der Erfindung.
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Eine besonders günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung
wird dann erreicht, wenn man,die jedem Lichtstrom zugeordneten abbildenden Mittel
mit solchen Brennweiten ausrüstet, daß die ausgeleuchteten Flächen in der gemeinsamen
Ebene etwa gleich groß sind. Dabei entsprechen dann verschieden langen Lichtwegen
etwa proportionale Brennweiten. Der auf die Lichtquelle und ihre Abbildung folgende
Kondensor wird in der genannten gemeinsamen: Ebene durch beide Lichtströme abgebildet.
Dabei kann an Stelle des Kondensors :auch eine ihm nahe benachbarte Ebene abgebildet
werden.
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Die Erfindung läßt zahlreiche Verwirklichungsmöglichkeiten zu.
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In Fig. i ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die
Lichtquelle i, im Beispielsfalle eine Glühlampe mit Röhrenkolben für Projektionszwecke,
wird von dem zweilinsigen Kondensor 2 über den Planspiegel 3 hinweg bei 4 abgebildet;
die Hilfslinse 5 bildet die Kondensorfassung 6, die als Gesichtsfeldblende dient,
über einen weiteren Planspiegel 7 bei 8 ab, wo sich ein im Auflicht zu projizierendes
Objekt befinden möge. Der rückwärtige Lichtstrom der Lampe i wird vom Kugelspiegel
9 zu einem Lichtquellenbild io vereinige, das in diesem Beispiel vom Kondensor 2
einen etwas größeren Abstand hat und deshalb bei i i, dem Kondensor näher gelegen,
abgebildet wird. An dieser Stelle befindet sich die Linse 12, die die Fassung 6
ebenfalls auf der Fläche 8 abbildet. Hierbei sind keine den Strahlengang knickenden
Bauelemente vorgesehen, sie könnten aber, je nach den räumlichen Gegebenheiten,
bei Bedarf doch eingefügt werden. Ebenso kann eine wiederholte Abbildung der Lichtquelle
i und des Bildes io bzw. der Fassung 6 durch mehrere hintereinander im Strahlengang
angebracht-, Linsen vorgesehen sein, wenn eine vergleichsweise lange Strecke durch
den Strahlengang überbrückt werden muß.
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Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Lampe i, dies Hohlspiegels 9 und des
Lichtquellenbildes io in Richtung der Pfeile A-B der Fg, i.
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Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Glühlampen beschränkt,
es können beispielsweise auch Gasentladungslampen benutzt werden.