DK174451B1 - Belysningsudstyr til automobillygter, projektorer og forstørrelsesapparater - Google Patents

Description

i DK 174451 B1

Opfindelsen angår et belysningsudstyr til automobil-lygter, projektorer og forstørrelsesapparater, der tilvejebringer en intens og ensartet belysning af et givet areal i en given afstand. Det består af en lyskilde, et hjælpespejl 5 og et hovedspejl, og rasterlinse bestående af et netværk af enkelte samlelinser, som retter lyset fra lyskilden til det ønskede plan, hvor de danner lysfeltet.

Der kendes mange belysningssystemer, der først og fremmest anvendes i forlygter til automobiler. Disse systemer 10 består i reglen af en uafbrudt parabol-reflektor dækket af et dækglas med lysspredende elementer. Lyskilden er en halogenpære med to glødetråde; én for fjernlys og den anden for nærlys med en indre blænde, der tillader begrænsning af nærlyset. For at formindske reflektorens lodrette udstrækning 15 er den klassiske paraboloide reflektor blevet ændret til en udformning som en homofokal reflekterende overflade på en sådan måde, at den reflekterende overflade er opdelt i et system af særskilte og indbyrdes forbundne paraboloide-segmenter med den samme optimaliserede brændvidde. Behovet 20 for yderligere formindskelse af forlygternes størrelse har ført til fremstillingen af et elliptisk-dioptrisk system. Dettes reflektor er formet som en omdrejnings-ellipsoide eller en polyelliptisk ellipsoide med tre akser. I et af dens brændpunkter ligger lyspærens glødetråd, mens der er 25 anbragt en blænde i det andet. Den plan-konvekse linse, der er anbragt i ellipsens andet brændpunkt, leder de udgående lysstråler på en sådan måde, at de er parallelle med systemets optiske akse. Denne linse projicerer også blænden ind til vejbanens lysende baggrund. Denne proces bestemmer 30 fordelingen af nærlys-belysningen.

Eftersom lyspæren kun har en enkelt glødetråd, kan dette system kun anvendes til nærlyset. Derfor kræves der til fjernlyset et yderligere belysningsudstyr af lignende eller samme udformning. Det nævnte belysningsudstyr har en 35 meget ringe højde, og det skaber et nærlys med en god intensitet og ensartethed med en skarp grænse mellem lyskeglen 2 DK 174451 B1 og mørket.

Et andet belysningsudstyr med et nærlys, der rækker længere, har en reflektor af typen med en frit formet reflekterende overflade, der er kontinuerlig og lukket på en sådan 5 måde, at reflektoren uden påvirkning fra et dækglas projicerer en enkelt glødelampes elementære filament til det krævede område. Selv uden blænden skaber det en grænse mellem mørke og lys. Et sådant systems lysfrembringelsesevne forøges proportionalt med reflektorens størrelse og gør det også 10 muligt at udnytte dets nederste del med heraf følgende forøgelse af virkningsgraden. Ikke desto mindre kræves et ekstra belysningsudstyr til fjernlyset. Ved brug af konceptet med en frit formet reflekterende overflade opnås et forbedret projicerende elliptisk-dioptrisk system i belysningsudstyret.

15 Den oprindelige ellipsoide er omdannet til en generel overflade med en større mængde lysstråler i den ikke-blændende del af brændplanet. Reflektoren er mere åben i sin øverste del og mere lukket i sin nederste del. Lysudbyttet fra et sådant system er meget højere end ved det tidligere system.

20 Lignende belysningssystemer kan anvendes til forskel lige belysningsopgaver, f.eks. i sundhedstjeneste som spotlys anvendt i stomatologi. Disse systemer består af en kendt type af plane belysningsudstyr, hvis lyskilder for det meste udgøres af halogenpærer, samt et koldt reflekterende hul-25 spejl. Dets reflekterende del er indrettet som et rasterspejl, der retter lysfeltet mod det krævede plan.

I GB patentskrift nr. 1.084.778 omtales en såkaldt "skygefri" lampe, som er beregnet til klinisk anvendelse. Lampen indbefatter en spejlende flade udformet som et omdrej-30 ningshulspej1, en lyskilde placeret i fokus for hulspejlet og en halvkugleformet spejlflade placeret over for den først-nævnt spejlflade, og centrum på den halvkugleformede flade falder sammen med fokus for førstnævnte spejlflade, hvis diameter er større end diameteren for den kugleformede 35 spejlflade, samt et optisk organet udformet som et prisme med parallel førte cylinderformede riller på den ene side.

3 DK 174451 B1

Lyskilden, en glødepære, er særligt udformet med køleorganer for filamentet, og den halvkugleformede spejlflade er udformet på glødepærens glasflade.

Lampen er forsynet med to sæt lysabsorberende organer, 5 dels langs kanten af det store omdrejningshulspejl og dels i midten af dette omkring lampefatningen.

En lampe af denne art vil kunne skabe en rimelig ensartet belysning til kliniske formål, men for at forhindre blænding af patienten må der anvendes lysabsorberende or-10 ganer, hvorved udnyttelsen af lyskilden formindskes. Endvidere kan der ikke med de foreslåede optiske organer opnås en særlig skarp afgrænsning af lyset, og endelig kræves en specielt udformet glødepære.

I DE patentskrift nr. 1 034 116 omtales en belys- 15 ningsindretning, især beregnet til operationsformål, som indbefatter en lyskilde, et hulspejl, to linierastere og en samlelinse.

Med den viste udformning vil der kunne opnås en rimelig jævn belysning af operationsfeltet, hvilket yderligere 20 fremmes ved, at ét af de optiske elementer i belysningsindretningen udformes forskydeligt, så strålegangen kan indstilles .

Det vil dog være vanskeligt med de anvendte optiske organer at undgå blænding, og skarpe afgrænsninger af lys-25 feltet kan heller ikke tilvejebringes, idet en vis spredning af strålen, blandt andet på grund af linsefejl, ikke vil kunne undgås.

Endvidere optræder der et ret stort effekttab ved lysets passage gennem de mange optiske elementer.

3 0 Den væsentligste ulempe ved nuværende automobil-belys ningssystemer er deres lave lysvirkningsgrad. Således anvender køretøjerne et lysbundt, der er reflekteret af spejle af forskellig form, og den lysflux, som af lyskilden udsendes fremad i køreretningen, anvendes ikke, hvorfor den ofte 35 afblændes. Blænding udgør en anden stor ulempe ved sådant belysningsudstyr, eftersom næsten samtlige hidtil anvendte 4 DK 174451 B1 systemer udstråler et intenst lys, der kommer fra pærens glødetråd, som er synlig fra rummet foran forlygten. Både en grænseflade mellem lys og mørke og ensartethed i lysbundtets intensitet er vanskelige at opnå, og følgen heraf 5 er ret komplicerede systemer. Den store størrelse af denne art belysningsudstyr og hældningen af de tilhørende dækglas gør det vanskeligt at opnå en velegnet aerodynamisk form på automobilets forreste del.

På lignende måde har de spotlys, der anvendes i stoma-10 tologi, en lav lysvirkningsgrad. Det lys, der kommer fra lyskilden, rettes mod rummet foran og forbliver derfor ubrugt. Når lampen tændes, vil lysbundtet også nå patientens øjne og bevirke en ubehagelig blænding. Tandlægens spejl kan også reflektere uønsket lys fra forskellige spejlende 15 overflader, så at det iagttagne billede kan blive forstyrret. Under nogle element-operationer, f.eks. under reparering af en krone, skaber det fra metallet tilbagekastede lys en bestemt slags barriere mellem præpareringsåbningen og kronens spejlende overflade. Dette besværliggør tandlægens arbejde.

20 Reflektorerne med raster-spejle er relativt store; når belysningsindretningen er anbragt i en mindre heldig stilling, vil tandlægen således let kunne afbryde lysbundtet med sit hoved og formindske den lysmængde, der kommer fra belysningsindretningen og belyser det ønskede sted på patientens 2 5 krop.

Dersom et yderligere optisk system, f.eks. et kondensator-system, tilføjes til et af de foran nævnte og beskrevne systemer, kunne det resulterende system anvendes til belysning af et objektplan, hvori et billedfelt i en negativ 30 eller positiv filmstrimmel indføres. Et sådant felt projiceres derpå ved hjælp af et objektiv til billedplanet. Dette belysningssystem er i hovedsagen egnet til projektorer, diapositiv-projektorer og forstørrelsesapparater.

Der findes diapositiv-projektorer i store formater 35 med kraftige lyskilder. Deres struktur og lyskildens varierende luminans forringer ensartethedsforholdet for belysnin- 5 DK 174451 B1 gen af objektplanet. Derfor indeholder sådanne belysnings-systemer optiske dele med raster-organer, og i stedet for et enkelt konvekst spejl anvendes et rasterspejl. Desuden kan der mellem to afbøjende spejle anbringes et mellemlig-5 gende billeddannelsessystem bestående af to plader med rasterlinser. Til diapositiver af stort format anvendes for det meste et kondensatorsystem i "bikage-mønster" bestående af en rasterlinse. Der anvendes også belysningssystemer, hvori et af "bikage-organerne" anvendes som rasterspejl. Spejlet 10 består af grupper af krumme reflekterende rasteroverflader, der er anbragt i ét plan. Ulempen ved disse systemer er først og fremmest deres store størrelser og store antal komplicerede optiske elementer, hvad der også bevirker større tab af lysflux.

15 I diapositiv-projektorer i små formater anvendes i belysningssystemerne både sfæriske spejle med en lyskilde og linsekondensatorsystem med et asfærisk element og med et termisk filter. Ulempen ved sådanne optiske systemer består i, at den rektangulære ramme med filmstrimmelen, der er 20 beliggende i det første hovedplan, belyses af et lysbundt af cirkelrund form, hvad der bevirker et tab af lysflux. Lysfluxens vinkel er desuden begrænset af marginalstråler, der fanges af en sfærisk eller asfærisk kondensator, og derfor kan denne vinkel ikke forøges yderligere.

25 I forstørrelsesapparater, som først og fremmest er bestemt til amatørbrug, anvendes for det meste lyskilder for store arealer, navnlig opal-lamper med et linsekondensatorsystem, eller lamper med elliptisk reflekterende område.

I nogle forstørrelsesapparater kan der anvendes et uafhængigt 30 hoved for farvefotografi med sin egen lyskilde, i reglen en halogenpære med et lysspredende system, et blandekammer for trinløst indstillelig farvefiltrering med en blænder til indstilling af lystætheden. Sådanne systemers virkningsgrad er alligevel meget lav.

35 Der er således et behov for forbedring at den kendte teknik.

6 DK 174451 B1

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at overvinde de forannævnte ulemper og at tilvejebringe et forbedret belysningssystem. Dette formål opnås med et belysningssystem af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge 5 opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

Systemet ifølge opfindelsen er således udformet, at det lys, som kommer fra lyskilden og brydes i en parabol-reflektor, i stedet for at blive spredt, ledes mod et raster 10 af konkave, sfæriske spejl placeret på hovedreflektorens plads og foran rasteret med konkave sfæriske spejl er placeret et raster med optiske elementer med samlelinsevirkning. Systemet ifølge opfindelsen indbefatter således en samling små lysundersystemer, hvor hvert undersystem ind-15 befatter en kilde, fælles for alle undersystemer, et konkavt sfærisk spejl og en samlelinse. Det lys, som tilbagekastes fra et konkavt sfærisk spejl i rasteret med konkave sfæriske spejl føres således ind i kun en tilsvarende linse i rasteret med optiske elementer. Antallet af disse undersystemer 20 svarer til antallet af konkave sfæriske spejl i rasteret, og er samtidig lig med antallet af samlelinser i rasteret.

Plads og størrelse for alle lyspletter i korrektionsplanet er identiske for alle undersystemer, og lyspletterne for de enkelte undersystemer overlapper således hinanden.

25 Systemet ifølge opfindelsen er udformet således, at hovedspejlet, hvis optiske akse er identisk med den optiske hovedakse, hvorpå lyskilden med hjælpespejlet er beliggende, har sin konkave spejlende overflade udformet som et rasterspejl. Dette raster-spejl består af et system af kugleflade-30 hulspejle, hvis sidekanter berører hinanden, og hvis toppunkter er beliggende på en overflade af form som et omdrejnings-keglesnit, som i meridianplanet har form som en fra cirkelformen afvigende kurve. De enkelte spejlende overflader i hulspejlene har en sådan brændvidde og en sådan hældnings-35 vinkel i forhold til den optiske akse, at de danner et optisk billede af lyskilden i toppunkterne for de geometrisk mod- 7 DK 174451 B1 svarende linser i en raster-linse, der består af et netværk af enkelte linser og som også er beliggende på den optiske hovedakse. De tilsvarende element-overflader på kuglefladehulspejlene projiceres på det ønskede lysfeltplan.

5 Set i den optiske hovedakses retning og i et tænkt, herpå vinkelret plan, svarer formen på hvert kuglefladehulspejl til konturen af den i lysfeltplanet projicerede lysplet. Kugleflade-hulspejlene er endvidere anbragt i zoner, idet disse hulspejles krumningsradier er lige store inden 10 for hver enkelt zone, men afviger fra krumningsradierne i andre zoner.

De enkelte optiske elementer med linsevirkning i rasterlinsen har den samme form og størrelse, og de svarer maksimalt til formen og størrelsen af lyskildens felt. De 15 er også anbragt i zoner, der kan forskydes i hovedaksens retning. Krumningsradierne for linser i én zone er forskellige fra krumningsradierne for linser i en anden zone. Samtlige linsers toppunkter er beliggende i et enkelt plan vinkelret på den optiske hovedakse, og deres optiske akser er 20 parallelle med hovedaksen. Under disse omstændigheder er linserne plan-konvekse. For visse typer af belysningssystemer kan den bageste overflade på de enkelte linser i rasterlinsen hælde i forhold til deres optiske akser med henblik på dannelse af en optisk kile. Det er også muligt at udforme hele 25 bagsiden af rasterlinsen som en konkav overflade. De ovenfor beskrevne alternative udformninger af rasterlinsen fører til, at belysningsfeltet på den mest velegnede måde rettes mod det ønskede plan.

I de tilfælde, hvor belysningssystemet anvendes til 30 billedprojektion, navnlig i diapositiv-projektorer og forstørrelsesapparater, kan der til belysningssystemet tilføjes et kondensatorsystem, som retter lysfeltet mod et plan, hvori et diapositiv eller filmnegativ er anbragt.

Ved opfindelsen er der tilvejebragt et belysningsud-35 styr, hvor hvert enkelt elementhulspejl virker sammen med sin egen korrelerende linse blandt mængden af optiske ele- 8 DK 174451 B1 menter med linsevirkning, som indgår i en rasterlinse, idet elementhulspejlets placering i det samlede hulspejl modsvares af det tilsvarende linseelements placering i rasterlinsen.

På denne måde opnås en mere nøjagtig indstilling af de 5 enkelte strålebundter. En sådan etablering af detailsystemer omtales ikke i den kendte teknik, hvorfor denne underkastes en større spredning, en mindre skarp afgrænsning af lys og mørke og et nedsat lysudbytte.

Det ved opfindelsen tilvejebragte system er fordelag-10 tigt ved, at det tilvejebringer en skarp afgrænsning mellem mørke og lys. Der forkommer ikke falsk lysspredning udenfor lyspletterne. Ved direkte betragtning rettet mod lysstrømmen, virker lysene blændende i minimal grad, og systemets effektivitet er meget højere, end det forekommer i den kendte 15 teknik, eftersom der ikke forekommer spredning i systemet, og eftersom alt lys fra kilden af de enkelte undersystemer rettes mod det givne plan, og tillige er der opnået en jævn fordeling af lyset i det belyste område, idet de rektangulære områder i de konkave spejle projiceres gennem korrelerede 20 linser mod et givet plan, og ved overlapning af de belyste arealer fra hvert af undersystemerne. Systemet kan endvidere udformes med meget små dimensioner både ved anvendelse til direkte belysning, som f.eks. i forlygterne på automobiler, eller til diagnostiske spotlys, og endvidere med et tilføjet 25 kondensatorsystem.

I det følgende forklares en foretrukken udførelsesform af opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken:

Fig. 1 viser skematisk et belysningsudstyr til en 30 automobil-forlygte, fig. 2 viser lysfeltet fra et belysningssystem for et automobil-fjernlys til belysning af en fjerntliggende del af vejen, fig. 3 viser et belysningsfelt fra et belysningsudstyr 35 for et automobil-nærlys til dæmpet belysning af vejen, som betragtet i retningen A, 9 DK 174451 B1 fig. 4 viser skematisk et belysningssystem i et spotlys til brug i sundhedstjenesten, fig. 5 viser skematisk et belysningssystem for en diapositiv-projektor for stort format, 5 fig. 6 viser skematisk et belysningssystem for en diapositiv-projektor for lille format, og fig. 7 viser skematisk et belysningssystem for et forstørrelsesapparat.

Fig. 1 viser skematisk et belysningssystem for køre-10 tøjer, navnlig et optisk system for forlygter til automobiler. Det består af lyskilden 1, der udgøres af en halogenpære med en enkelt glødetråd, der er anbragt på den optiske hovedakse O, hvorpå der også er anbragt et hjælpespejl 2. En anden del af systemet udgøres af hovedspejlet 3, hvis optiske 15 akse 0^ er identisk med den optiske hovedakse 0. Den består af et rasterspejl, der er dannet af et netværk af rektangulære hulspejl 31 med kugleflade, der ligger tæt kant mod kant, og hvis toppunkter 32 er beliggende i en asfærisk flade, som er rotationssymmetrisk om den optiske akse 0±, 20 identisk med den optiske hovedakse O. En anden del udgøres af en rasterlinse 4, som også er anbragt på den optiske hovedakse 0. Den består af et system af sekskantede samlelinser 41, som også ligger tæt sammen kant mod kant. Deres toppunkter er beliggende i et fælles plan vinkelret på den 25 optiske hovedakse O, og deres bagvægge 43 er skrå, så at de danner optiske kiler. Samtlige optiske akser 40 for de krumme flader på disse linser 41 er parallelle med den optiske hovedakse 0.

Mellem spejlet 3 og rasterlinsen 4 skal den betingelse 30 være opfyldt, at brændpunkt erne for linserne 41 og brændpunk-terne for hulspejlene 31 danner prik-netværker af lignende form, og at en stråle fra midten af lyskilden 1 efter refleksion fra toppunktet 32 i hulspejlet 31 rettes mod toppunktet 42 på den geometrisk tilsvarende linse 41. Belysningssystemet 35 fuldstændiggøres af et dioptrisk neutralt dækglas 10.

Et bundt lysstråler, der kommer fra lyskilden 1, 10 DK 174451 B1 herunder den del, der reflekteres fra spejlfladen på hjælpespejlet 2, rammer spejlfladen på hovedspejlet 3. Hvert af dettes hulspejl 31 danner et billede af lyskilden 1 i den tilsvarende linse 41 i rasterlinsen 4, der projicerer det 5 rektangulære kugleflade-hulspejl 31 med en given forstørrelse til lysfeltplanet 6. Gennem dette plan passerer lysstrålebundtet, hvis tværsnit er udformet som et kugleflade-hulspejl 31 i hovedspejlet 3, set fra den tilsvarende linse 41. Det samme antal billeder som antallet af hulspejl 31 og linser 10 41 er koncentreret her dvs. i planet for lyspletten 6. Dette gælder ved belysningsudstyr til belysning på en hovedvej både for fjern- og nær-lys.

Fig. 2 viser lysfeltet for et belysningsudstyr for biler til belysning af en hovedvejsprofil 61 med fjernlys.

15 Her er vist et tværsnit af hovedvejen ved et plan af lysfeltet 6. Profilen 61 fra hovedvejen opdeler lyspletten 6 i en øvre del, med en tyk linie, og en nedre del, under profilen 61 fra hovedvejen. Lysstrålerne træder ind i lysfeltet 6 i dettes øvre del, og oplyser hovedvejen bag planet for lys-20 feltet 6. Lysstrålerne, som ville træde ind i lysfeltet 6 i dettes nedre del, såfremt de ikke blev stoppet ved den del af hovedvejen, som er placeret foran planet for lysfeltet 6, viser aktuelt den del af hovedvejen, som ligger foran planet for lysfeltet 6.

25 Fig. 3 viser lysfeltet for belysningsudstyret for biler til belysning af hovedvejen med nærlys. Denne figur svarer til fig. 2, men visse lysfelter fra visse undersystemer er rettet en smule til siden for hovedlysfeltet 6.

Det ses, at der er en højere koncentration af lysfelter i 3 0 planets midterste del end i de ydre dele. Dette er opnået ved en egnet opstilling af bagfladerne 43 i rasterlinsen 4.

Den væsentligste fordel ved dette belysningssystem for forlygter er dets evne til at opnå en højere lys-virkningsgrad ved at anvende lysstråler, der reflekteres både fra 35 hovedspejlet og hjælpespejlet, og ved på effektiv vis at rette lysfluxen til det krævede område. Lysfluxen rettes 11 DK 174451 B1 kun i retning af lysfeltet uden forstyrrende og unødvendige side-udstrålinger. I en belysningsindretning for nærlys er der blevet opnået en meget veldefineret grænse mellem lyse og mørke områder og et optimalt beliggende lysfelt. En sådan 5 belysningsanordning er også egnet til brug på bæltekøretøjer, hjulbårne køretøjer og militære køretøjer, hvor der bag det dioptrisk neutrale dækglas er anbragt en mekanisk blænde med passende åbninger med henblik på at dirigere og/eller dæmpe lysfluxen i overensstemmelse med brugerens behov.

10 I forlygter til belysning med fjernlys er lysfeltet koncentreret i en enkelt figur. Denne er fuldstændig ensartet og uafhængig af formen og fordelingen af lyset fra lyskilden. Blændingen mod mødende biler eller mod egen bil formindskes til et minimum, eftersom kun de enkelte belyste overflader 15 på hulspejlene projiceres i lysfeltets plan, mens lyspære-glødetrådens intense luminans ikke skaber noget billede i rummet foran belysningsanordningen. De ydre forreste dimensioner af en belysningsanordning til belysning af en hovedvej med nærlys ved hjælp af en halogenpære med en enkelt 20 glødetråd kan sammenlignes med de tilsvarende dimensioner af forlygter kendt under betegnelsen "Super-ED". Når lyskildens lysareal formindskes, f.eks. ved anvendelse af en gas-udladningslampe, er det muligt at formindske de forreste dimensioner af belysningsindretningen. Dækglasset uden spre-25 dende elementer er optisk neutralt og gør det muligt at forøge den lodrette og vandrette indstillingsvinkel. Dette gør det lettere at opnå en aerodynamisk løsning for den samlede belysningsanordning og derfor også af radiatorhjælmen foran på en bil.

30 Belysningssystemet ifølge opfindelsen kan ved blot små ændringer gøres egnet til medicinsk brug, navnlig til stomatologi, således som fig. 4 viser. Efter egnet justering af hulspejlene 31 i hovedspejlet 3 og linserne 41 i rasterlinsen 4 er det muligt at have hele den bageste over-35 flade på denne rasterlinse 4 i form af et plan. Da vil lysfeltplanet være ensartet belyst. Ved en afstand på 900 mm 12 DK 174451 B1 vil lysfeltet dække op til 125 x 140 mm, hvad der er den optimale størrelse for stomatologi. I dette tilfælde opnås en skarp grænse mellem lyse og mørke områder, og blænding af patienten er minimal.

5 Belysningssystemet kan også anvendes på mange andre belysningstekniske områder, hvor der behøves mindst mulig blænding og en ensartet fordeling af lysfluxen, f.eks. i fjernsynsstudier, i film- og foto-studier eller -atelierer, eller som spotlys til teater og film etc., hvor der kræves 10 mindst mulig blænding og ensartet belysning af lysfeltet i en given afstand.

Dersom der tilføjes et kondensatorsæt til det ovenfor beskrevne belysningssystem, kan dette også anvendes i diapositiv-projektorer eller til projicering af store billeder, 15 således som det er vist i fig. 5.

I et sådant belysningssystem anvendes en højtryksudladningslampe som lyskilde 1, et hjælpespejl 2 og et mellemliggende projektionssystem indeholdende hovedspejlet 3, der er dannet af et system af kugleflade-hulspejle 31, samt 20 rasterlinsen 4 bestående af et system af linser 41. Alle disse organer er anbragt symmetrisk om den optiske hovedakse 0. Hele systemet såvel som de indbyrdes forhold mellem de enkelte organer svarer til hvad der gælder for det belysningssystem, der anvendes til automobilers belysningsindret-25 ninger eller til medicinske lamper. Det er kun den bageste overflade af rasterlinsen 4, der er udformet spredende.

Dette system er sammenkoblet med kondensatorsystemet 5, der er anbragt på den optiske hovedakse O. Det består af to konvekse linser, af hvilke den bageste kan udskiftes i over-30 ensstemmelse med brændvidden på det anvendte objektiv 7.

Stråler, der kommer fra den midterste del af lyskilden 1 og senere reflekteres fra midtpunkterne i kugleflade-hulspejlene 31 i hovedspejlet 3, forløber gennem de geometrisk tilsvarende samlelinser 41 i rasterlinsen 4 med en sprede-35 linse og gennem et kondensatorsystem 5 og skærer tilnærmelsesvis i midten lysfeltplanet 6, hvor der er anbragt et DK 174451 B1 13 diapositiv, som ved hjælp af objektivet 7 skal projiceres på et ikke vist billedplan. I dette system er det nødvendigt, at forholdet mellem diameteren på det udgående lysbundt fra rasterlinsen 4 og afstanden mellem kondensatorsystemet 5 5 fra rasterlinsen 4 er lig med eller mindre end værdien af den relative apertur af objektivet 7. Også her er der i lysfeltplanet 6 koncentreret lige mange billeder af hulspejlene 31 projiceret af linserne 41 i rasterlinsen 4 som antallet af hulspejle 31 eller antallet af linser 41. Herved 10 opnås, at praktisk taget hele lysfluxen udnyttes med en særdeles ensartet lysfordeling og ved en kort samlet længde af hele systemet.

Som det fremgår af fig. 6, er det muligt efter visse ændringer at anvende dette belysningssystem til diapositiv-15 projektorer af lille format. Her gælder de samme principper som for det ovenfor beskrevne tilfælde, men der er ikke desto mindre visse forskelle i udformningen af hovedspejlet 3, rasterlinsen 4 og kondensatorsystemet 5. Som lyskilde 1 anvendes en halogenpære. Hovedspejlet 3 består af rektan-20 gulære kugleflade-hulspejle 31 af samme størrelse anbragt i rækker, idet hver række er forsat i forhold til den næste med halvdelen af bredden af et spejl 31. De geometriske midtpunkter for spejlene 31 danner et raster svarende til det geometriske netværk af linser 41 i rasterlinsen 4. Disse 25 kugleflade-hulspejle 31, hvis toppunkter 32 er beliggende på en asfærisk overflade, og hvis optiske centre er identiske med de geometriske centre, ligger ved forskellige radier fra den optiske hovedakse O. Samtidigt danner disse kugleflade-hulspejle 31 zoner med forskellige brændvidder, med 30 henblik på at projicere lyskilden 1 til toppunkterne 42 på linserne 41, som også er anbragt i zoner, der strækker sig i retning af den optiske hovedakse O. Kondensatorsystemet 5 består af et antal elementer: Det første element er et spre-de-element og konstruktionsmæssigt tilpasset på en sådan 35 måde, at hovedstrålerne skærer lysfeltplanet 6 omtrent ved midten, og at hele lysbundtet passerer gennem objektivet 7.

14 DK 174451 B1

Den bageste linse er udskiftelig. Lyskilden 1 vil så blive projiceret omtrent til midten af objektivet 7 i et geometrisk netværk, der er analogt med netværket for hovedspejlet 3 og rasterlinsen 4, på en overflade, hvor forholdet mellem dette 5 lysbundts diameter og afstanden fra dette lysbundt til lysfeltplanet 6 er tilnærmelsesvis lig med eller mindre end værdien af den relative apparatur af objektivet 7.

Ved hjælp af den ovenfor beskrevne løsning opnås en højere lysflux sammen med en ensartet belysning i lysfelt-10 planet 6 med det indsatte diapositiv, uafhængigt af udformningen og lysfordelingen på lysområdet på lyskilden 1.

Dette system er næsten identisk med et belysningssystem til forstørrelsesapparater med mulighed for projicering af diapositiver, således som fig. 7 viser. Med henblik 15 på diapositiv-projektion drejes systemet gennem 90° til det vandrette plan. Lyskilden 1 er en halogenpære. Systemet gøres fuldstændigt med et spejl 8, der retter lysbundterne ind i det lodrette plan. Det bageste element i kondensatorlinsen 5 kan udskiftes i overensstemmelse med arten af pro-20 jektionsobjektivet 7. Et stykke sort/hvid eller farvet filmstrimmel eller et diapositiv anbringes i lysfeltplanet 6. Farvefoto-filtre 9 er anbragt i nærheden af rasterlinsen 4, og når de indføres, ændrer de farvefiltreringen. Intensiteten af hvidt og farvet lys reguleres ved hjælp af et 25 ikke vist gråfilter og en ikke vist mekanisk blænde. Hovedspejlet 3 har et spejlende lag, der tillader varmestråling at passere igennem.

Også i dette tilfælde opnås en høj lysintensitet med en indgangseffekt på 50 W, samtidigt med at lysfordelingens 30 ensartethedsgrad bibeholdes, hvad der er meget vigtigt, navnlig ved farvefotografier. En yderligere fordel består i, at systemet udgør en enkelt strukturel enhed, der kan anvendes både til at forstørre sort/hvide- og farve-fotografier med en høj lysflux og til en særdeles god projicering 35 af diapositiver.

15 DK 174451 B1

Det ovenfor beskrevne system tilvejebringer nogle flere muligheder til anvendelse af dette ny-konstruerede belysningssystem, f.eks. på området erhvervsmæssig projicering og reprografiske metoder.

Claims (8)

1. Belysningsudstyr til frembringelse af et lysbundt til belysning af et begrænset område (6) og af den art, der omfatter følgende på samme optiske aksebeliggende organer: 5 a) en lyskilde (1), b) eventuelt et sfærisk hjælpehulspejl (2), der er koncentrisk med lyskilden (1) og beliggende på dennes modområdet (6) rendende side c) et hovedspejl (3) beliggende på den bort fra området 10 (6) beliggende side af lyskilden (1), og d) mindst ét sæt i samme plan vinkelret på den optiske akse og nærmere området (6) beliggende optiske elementer (41) med linsevirkning, kendetegnet ved, 15 e) at hovedspejlet (3) udgøres af et antal, i et første mønster anbragte element-hulspejle (31), f) at de optiske elementer med linsevirkning (41) har samlelinsevirkning og er anbragt i et til nævnte første mønster svarende andet mønster, og 20 g) at element-hulspejlenes (31) og de optiske elementer med samlelinsevirkning (41) er således anbragt og udformet, at hvert element-hulspej1 projicerer et billede af lyskilden (1) på det tilsvarende, i nævnte andet mønster beliggende optiske element med samle-25 linsevirkning (41), der omdanner dette billede til en delstråle, som tilsammen med de øvrige sådanne delstråler danner det mod området (6) rettede lysbundt .

2. Belysningsudstyr ifølge krav 1, kendeteg net ved, a) at projektionen af samtlige af hovedspejlets (3) element-hulspejle (31) i den optiske hovedakses (O) retning i et tænkt, vinkelret på den optiske hovedakse 35 (O) beliggende plan svarer til områdets (6) form, b) at element-hulspejlene (31) ligger tæt sammen kant mod DK 174451 B1 kant, og c) at formen og størrelsen af hver enkelt optisk element med linsevirkning (41) i størst mulig udstrækning svarer til formen og størrelsen af det af billeder 5 af lyskilden (1) dannede felt, idet hvert billede af lyskilden (1) frembragt af det pågældende element -hulspejl (31) projiceres af det optiske element med linsevirkning (41), hvis beliggenhed i rasterlinsen (4) geometrisk svarer til beliggenheden af det nævnte 10 kugleflade-hulspej1 (31) i hovedspejlet (3), idet de optiske elementer med linsevirkning (41) har den samme form og størrelse og ligger tæt an mod hinanden kant mod kant.

3. Belysningsudstyr ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at element-hulspejlene (31) er anbragt i zoner, idet en gruppe element-hulspejl (31) tilhørende én zone indbyrdes har den samme krumningsradius, der afviger fra krumningsradien af en gruppe kugleflade-hulspejl (31) 20 tilhørende en anden zone.

4. Belysningsudstyr ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at de optiske elementer med linsevirkning (41) er anbragt i zoner, idet en gruppe optiske elemen- 25 ter (41) tilhørende én zone strækker sig længere i den optiske hovedakses (O) retning end en gruppe optiske elementer (41) i en anden zone, og idet krumningsradien i de optiske elementer (41) i én zone afviger fra krumningsradien for de optiske elementer (41) i andre zoner. 30

5. Belysningsudstyr ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at toppunkterne (42) for de optiske elementer med linsevirkning (41) er anbragt i et vinkelret på den optiske hovedakse (0) beliggende plan, 35 idet deres optiske akser (40) er parallelle med den optiske hovedakse (O) , og idet de optiske elementer (41) er plan- DK 174451 B1 konvekse.

6. Belysningsudstyr ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at de bageste overflader 5 (43) på de optiske elementer med linsevirkning (41) hælder mod deres optiske akser (40).

7. Belysningsudstyr ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at rasterlinsens (4) bageste 10 overflade er konkav.

8. Belysningsudstyr ifølge et eller flere af kravene 1-7, kendetegnet ved, at et kondensatorsystem (5) er anbragt foran lysfeltplanet (6) .