NL8002116A

NL8002116A - REFLEK FOR FILM PROJECTION PURPOSES.

Info

Publication number: NL8002116A
Application number: NL8002116A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1981-11-02
Also published as: IT8120996A0; IT1137678B; DE8110423U1

Description

* s PHN 9726 , N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken.* s PHN 9726, N.V. Philips' Incandescent Lamp Factories.

"Reflektor voor filmprojektiedoeleinden"."Reflector for film projection purposes".

De uitvinding heeft betrekking op een reflektor voor filmprojektiedoeleinden, waarvan het reflekterende oppervlak is gevormd als deel van een omwentelingslichaam, waarbij in de reflektorwand ter plaatse van de omwentelingsas een opening aanwezig is ter opname van een 5 lichtbron. Een dergelijke reflektor is voor het projekteren van films en dergelijke algemeen bekend.The invention relates to a reflector for film projection purposes, the reflecting surface of which is formed as part of a body of revolution, wherein an opening is provided in the reflector wall at the location of the axis of revolution for receiving a light source. Such a reflector is generally known for projecting films and the like.

Hierbij wordt ernaar gestreefd het licht dat afkomstig is van het lichtgevende deel van de lichtbron (bijvoorbeeld bestaande uit een gloeifilament of ontladingsboog) met behulp van het reflekterende 10 oppervlak zo efficiënt mogelijk (dat wil zeggen zonder onnodig lichtver-lies) door de in een beeldvenster geplaatste film en een projektie-ob-jektief te laten vallen. Het scherm waarop de film wordt geprojekteerd dient daarbij zo gelijkmatig en zo helder mogelijk te worden verlicht.The aim is to use the reflective surface as efficiently as possible (ie without unnecessary loss of light) through the light emitting part of the light source (eg consisting of a glow filament or discharge arc) through the reflecting surface in an image window. placed film and a projection objective. The screen on which the film is projected should be illuminated as evenly and as brightly as possible.

Teneinde het bovengenoemde effekt te bereiken wordt bijvoor-15 beeld in het Amerikaanse octrooischrift 3,689,760 een projektiesysteem met een reflektor, een lichtbron en eenobjektief alsmede een in het tussen de lichtbron en het objektief gelegen voorwerpsvlak geplaatst beeldvenster met film beschreven, waarbij het reflekterende oppervlak een zodanige gedaante heeft, dat een zo groot mogelijk deel van het gereflek-20 teerde licht op het projektie-objektief valt. Hierbij wordt het zich tussen het objektief en de reflektor gelegen beeldvenster met de film zo gelijkmatig mogelijk verlicht.In order to achieve the above-mentioned effect, for example, in US patent 3,689,760 a projection system with a reflector, a light source and an objective as well as a display window with film placed between the light source and the objective surface is described, the reflecting surface having such a has the form that the largest possible part of the reflected light falls on the projection objective. The image window located between the objective and the reflector is hereby illuminated with the film as uniformly as possible.

Bij het projekteren van films met behulp van een reflektor doet zich het probleem voor, dat, tengevolge van de aanwezigheid in de 25 wand van een docrvoeropening voor de lichtbron een deel van de lichtstralen die afkomstig zijn van de lichtbron, niet aan de reflektie deelneemt. Hierdoor ontstaat op het projektiescherm een ongelijkmatige verlichtings-sterkteverdeling. Een vergelijkbaar effekt treedt bijvoorbeeld op bij weerkaatsing tegen een omhulling van de lichtbron van een aantal door 30 de reflektor gereflekteerde lichtstralen. Een voorbeeld van een lichtbron met omhulling die toegepast wordt in een reflektor bij het projekteren van cinematografische films met een breedte van 35 mm is een kom-pakte korte-boog-hogedrukxenonontladingslamp.When projecting films using a reflector, the problem arises that, due to the presence in the wall of a diverting aperture for the light source, part of the light rays from the light source do not participate in the reflection. This creates an uneven illumination intensity distribution on the projection screen. A comparable effect occurs, for example, when reflected against an envelope of the light source of a number of light rays reflected by the reflector. An example of an envelope light source used in a reflector when projecting 35 mm wide cinematic films is a compact short arc high pressure xenon discharge lamp.

800 2 1 16 PHN 9726 2 s800 2 1 16 PHN 9726 2 s

De uitvinding beoogt een reflektor voor filmprojektiedoelein-den te verschaffen die een zodanige vorm heeft, dat bij een bepaalde positie van het lichtgevende gedeelte van de lichtbron ten opzichte van het reflekterende oppervlak, alsmede bij een bepaalde afstand tussen het 5 lichtgevende gedeelte van de lichtbron en de zich in het beeldvenster bevindende film, op het projektiescherm een beeld met homogene lichtver-deling en een hoge helderheid geprojekteerd wordt.The object of the invention is to provide a reflector for film projection purposes having a shape such that at a certain position of the light-emitting part of the light source relative to the reflecting surface, as well as at a certain distance between the light-emitting part of the light source and the film contained in the image window, an image with homogeneous light distribution and high brightness is projected on the projection screen.

Een reflektor van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het reflekterende opper-10 vlak in een de omwentelingsas bevattende langsdoórsnede een curve 1,2 of 3 vertoont, waarbij elk van deze curven in hoofdzaak wordt bepaald door punten, waarvan de abscissen en ordinaten zijn weergegeven in de tabel, waarbij de oorsprong (x,y)=(0,0) is gelegen in het midden van het op de omwentelingsas gelegen lichtgevende gedeelte van de lichtbron, waarbij 15 de gehele serie van de aangegeven ordinaatwaarden van elke curve tot maximaal 2% van die waarden naar boven of naar beneden kan afwijken.According to the invention, a reflector of the type mentioned in the preamble is characterized in that the reflecting surface has a curve 1, 2 or 3 in a longitudinal cross section containing the revolution axis, each of these curves being mainly determined by points , the abscissa and ordinates of which are shown in the table, where the origin (x, y) = (0,0) is located in the center of the luminous part of the light source located on the axis of revolution, where the whole series of the declared ordinate values of each curve may vary up to 2% up or down.

De hierboven genoemde tabel is weergegeven in het gedeelte van de beschrijving, dat handelt over figuur 2 in de tekening.The table mentioned above is shown in the portion of the description dealing with Figure 2 in the drawing.

De uitvinding berust op het inzicht, dat de bij een punt in 20 het beeldvenster behorende pupil van het objsktief (dat wil zeggen de grootste ruimtehoek waarbinnen vanuit het beeldvensterpunt gezien door de begrenzende randen en diafragma's van het objektief licht doorgelaten wordt) door een van de reflektor afkomstige stralenbundel op een bepaalde gedefinieerde wijze moet zijn gevuld. Met name voor die punten waar-25 van de pupilvulling beïnvloed wordt door de gehele opening voor de lichtbron in de reflektorwand, is de genoemde vulling maximaal. Voor de overige punten echter is een korrektie voor de pupilvullingen uitgevoerd, waarvan de grootte afhankelijk is van het geheel of gedeeltelijk afwezig zijn van de invloed van de opening op de stralenbundel.The invention is based on the insight that the pupil of the objective associated with a point in the image window (ie the largest spatial angle within which, viewed from the image window point through the bounding edges and apertures of the objective light, is transmitted) is through one of the reflector beam emitted must be filled in a defined manner. In particular for those points where the pupil filling is influenced by the entire opening for the light source in the reflector wall, the said filling is maximum. For the other points, however, correction has been made for the pupillary fillings, the magnitude of which depends on the total or partial absence of the influence of the aperture on the beam.

30 Onder de pupilvulling wordt verstaan het gedeelte van de door de reflektor gereflekteerde lichtstralen, die door een punt in het beeldvenster gaan en die zich bevinden binnen de pupil van het objektief. Op basis van de genoemde korrektie van de pupilvullingen van de verschillende punten is met behulp van een computerprogramma punt voor punt een re-35 flekterend oppervlak volgens de uitvinding bepaald. Gebleken is, dat daarbij een drietal reflektoren aan het hierboven genoemde doel voldeden.The pupil filling is understood to mean the part of the light rays reflected by the reflector, which pass through a point in the image window and which are located within the pupil of the objective. On the basis of the said correction of the pupillary fillings of the various points, a reflecting surface according to the invention was determined point by point by means of a computer program. It has been found that three reflectors fulfilled the above-mentioned purpose.

Elke reflektor heeft daarbij een vorm, die in hoofdzaak gekarakteriseerd kan worden met een curve volgens de tabel.Each reflector has a shape that can be characterized mainly by a curve according to the table.

800 2 1 16 PHN 9726 3800 2 1 16 PHN 9726 3

Met een reflektor met een gedaante volgens de uitvinding u/ordt bij projektie op een projektiescherm een regelmatige verdeling van de verlichtingssterkte verkregen. Bovendien is de helderheid van het op het scherm geprojekteerde beeld hoog.With a reflector of the shape according to the invention, a regular distribution of the illuminance is obtained when projecting on a projection screen. In addition, the brightness of the image projected on the screen is high.

5 Het reflekterende oppervlak van de reflektor bestaat bijvoor beeld uit een dunne aluminiumlaag. Bij voorkeur is het reflekterende oppervlak vervaardigd van materiaal, dat de lichtstralen reflekteert doch voor de van de lichtbron afkomstige warmtestraling doorlaatbaar is, zoals glas (zogenaamde koudlichtspiegel).5 The reflective surface of the reflector consists, for example, of a thin aluminum layer. Preferably, the reflecting surface is made of a material which reflects the light rays but is permeable to the heat radiation originating from the light source, such as glass (so-called cold light mirror).

10 De reflektor wordt met behulp van een geschikte stempel in de gewenste vorm geperst. De bij deze methode optredende maattoleranties zijn relatief gering. Deze maattoleranties zijn tot uiting gebracht in een toegestane afwijking van elke in de tabel genoemde serie van ordi-naatwaarden van elke curve naar boven en naar beneden van ten hoogste 2%.The reflector is pressed into the desired shape using a suitable punch. The dimensional tolerances that occur with this method are relatively small. These dimensional tolerances are reflected in an allowable deviation from each series of ordinate values of each curve up and down not exceeding 2% listed in the table.

15 Een reflektor volgens de uitvinding wordt toegepast in biosco pen en dergelijke bij projektie van cinematografische films met een breedte van 35 mm. Als lichtbron wordt daarbij bij voorkeur een hogedrukxenon-ontladingslamp toegepast.A reflector according to the invention is used in cinemas and the like in projection of cinematographic films with a width of 35 mm. A high-pressure xenon discharge lamp is preferably used as the light source.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een 20 tekening. Hierin toont fig. 1 schematisch een de omwentelingsas van de reflektor bevattende langsdoorsnede van een projektiesysteem met een reflektor volgens de uitvinding en toont fig. 2 een de omwentelingsas van de reflektor bevattende langs-25 doorsnede van een reflektor volgens de uitvinding en toont fig. 3 grafisch curve 1 met maattoleranties.The invention will be further elucidated on the basis of a drawing. Fig. 1 schematically shows a longitudinal section of the revolution axis of the reflector of a projection system with a reflector according to the invention and Fig. 2 shows a longitudinal section of the reflector of the reflector according to the invention and Fig. 3 graphical curve 1 with dimensional tolerances.

Het projektiesysteem bevat een koudlichtspiegelreflektor 1, waarvan het reflekterende oppervlak 12 gevormd is als deel van een omwentelingslichaam. Ter plaatse van de omwentelingsas 2 van de reflektor 30 is een opening 3 aanwezig ter opname van een lichtbron. Deze lichtbron bestaat uit een hogedrukxenonontladingslamp. De lichtbron bevat een bolvormig lampvat 4. De ontladingsboog (het lichtgevende gedeelte) is aanwezig tussen de elektroden 5 en 6. De as 2 van de reflektor is tevens de optische hoofdas van een projektie-objektief 7. In het voorwerpsvlak van 35 het objektief 7 bevindt zich een beeldvenster 8, waarin een cinematografische- film 9 met een breedte van 35 mm aanwezig is (gestippeld weergegeven). Voor een punt P in het beeldvenster is de bij dat punt behorende pupil 10 van het objektief door middel van stippellijnen weergegeven. De 800 2 1 16 PHN 9726 4 4 1 grootste hoek waarbinnen vanuit P gezien door de rand (7a) en het diafragma van het objectief licht doorgelaten wordt, is aangeduid met ος.The projection system includes a cold light mirror reflector 1, the reflecting surface 12 of which is formed as part of a body of revolution. At the location of the axis of revolution 2 of the reflector 30, an opening 3 is provided for receiving a light source. This light source consists of a high-pressure xenon discharge lamp. The light source contains a spherical lamp vessel 4. The discharge arc (the luminous part) is present between the electrodes 5 and 6. The axis 2 of the reflector is also the optical main axis of a projection objective 7. In the object plane of the objective 7 there is a display window 8, in which a cinematographic film 9 with a width of 35 mm is present (shown in dotted lines). For a point P in the image window, the pupil 10 of the objective associated with that point is indicated by dotted lines. The 800 2 1 16 PHN 9726 4 4 1 largest angle within which, viewed from P through the rim (7a) and the aperture of the objective light, is indicated by ος.

Met behulp van de refiektor volgens de uitvinding wordt met dit projektiesysteem op het scherm 11 een heldere afbeelding verkregen 5 met een gelijkmatige verlichtingssterkteverdeling.With the aid of the reflector according to the invention, with this projection system on the screen 11 a clear image is obtained with an uniform illumination distribution.

De verwijzingscijfers in fig. 2 verwijzen naar dezelfde onderdelen als in fig. 1. De binnenwand 12 van de refiektor heeft in een de omwentelingsas bevattende langsdoorsnede de vorm van een regelmatige boogvormige curve, die wordt getrokken door punten, waarvan de ligging 10 wordt gegeven door abscissen en ordinaten (positieve waarden) in de onderstaande tabel. De oorsprong (x,y)=(0,0) bevindt zich in het midden 13 van de op de as 2 gelegen ontladingsboog tussen de elektroden 5 en 6.The reference numerals in FIG. 2 refer to the same parts as in FIG. 1. The inner wall 12 of the reflector in a longitudinal section containing the axis of revolution has the shape of a regular arcuate curve drawn by points, the position of which is given by abscissas and ordinates (positive values) in the table below. The origin (x, y) = (0.0) is located in the center 13 of the discharge arc located on the axis 2 between the electrodes 5 and 6.

TABELTABLE

15 _CURVE 1__CURVE 2__CURVE 3_ ΐ Y/ x )ö T, X, x Y, x (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm; -35.00 35.00 -35.00 35.00 -35.00 35.00 -27.71 48.70 -26.74 50.53 -27.57 48.68 20 -18.79 61.10 -19.13 61.15 -18.48 61.06 -11.54 69.31 -13.33 67.95 -11.11 69.24 -10.95 69.92 -11.42 69.98 -10.51 69.86 - 5.38 75.57 - 5.91 75.64 - 4.88 75.50 + 0.55 81.03 - 1.25 80.04 + 1.13 80.94 25 +10.53 89.34 + 9.70 89.48 +11.32 89.20 +28.60 102.03 +23.71 99.84 +29.78 101.78 +48.00 113.22 +46.37 113.60 +49.56 112.84 +72.32 124.68 +70.23 125.25 +74.31 124.11 +109.51 138.13 +106.85 139.03 +112.07 137.26 30 +120.56 141.34 +117.79 142.30 +123.23 140.40 +131.00 144.12 +128.81 145.32 +133.77 143.13 +144.97 147.51 +141.27 148.45 +152.81 147.51 35 De refiektor met een reflekterend oppervlak met een gedaan te volgens de uitvinding wordt verkregen door wentelen van de curven 1, 2 en 3 rondom de X-as (de omwentelingsas), zoals is weergegeven in fig.15 _CURVE 1__CURVE 2__CURVE 3_ ΐ Y / x) ö T, X, x Y, x (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm; -35.00 35.00 -35.00 35.00 -35.00 35.00 -27.71 48.70 - 26.74 50.53 -27.57 48.68 20 -18.79 61.10 -19.13 61.15 -18.48 61.06 -11.54 69.31 -13.33 67.95 -11.11 69.24 -10.95 69.92 -11.42 69.98 -10.51 69.86 - 5.38 75.57 - 5.91 75.64 - 4.88 75.50 + 0.55 81.03 - 1.25 80.04 + 80.94 25 +10.53 89.34 + 9.70 89.48 +11.32 89.20 +28.60 102.03 +23.71 99.84 +29.78 101.78 +48.00 113.22 +46.37 113.60 +49.56 112.84 +72.32 124.68 +70.23 125.25 +74.31 124.11 +109.51 138.13 +12.020.55 139.03 +1108.85 139.03 +1106.85 139.03 141.34 +117.79 142.30 +123.23 140.40 +131.00 144.12 +128.81 145.32 +133.77 143.13 +144.97 147.51 +141.27 148.45 +152.81 147.51 35 The reflector with a reflective surface with a done according to the invention is obtained by rotating the curves 1, 2 3 around the X axis (the axis of revolution), as shown in FIG.

3. In de tabel zijn alleen de positieve Y-waarden aangegeven, dat wil 800 2 1 16 PHN 9726 5 ’ t zeggen de Y-waarden die het deel AB van de in fig. 2 weergegeven gedaante van het reflekterende oppervlak karakteriseren. Het deel CD (zie fig.3. The table shows only the positive Y values, ie 800 2 1 16 PHN 9726 5, ie the Y values characterizing the part AB of the shape of the reflecting surface shown in Fig. 2. The part CD (see fig.

2) wordt verkregen door spiegelen van AB ten opzichte van as 2.2) is obtained by mirroring AB with respect to axis 2.

In praktische uitvoeringsvormen van reflektoren volgens de 5 uitvinding bedroeg de grootste diameter BD van de reflektor behorende bij: curve 1: 29,50 cm curve 2: 29,63 cm curve 3: 29,50 cm.In practical embodiments of reflectors according to the invention, the largest diameter BD of the reflector associated with: curve 1: 29.50 cm curve 2: 29.63 cm curve 3: 29.50 cm.

De opening in de reflektorwand (AC) bedroeg in alle gevallen 7.00 cm. De-10 ze getallen zijn te herleiden uit de tabel, respektievelijk als de onderste ordinaatwaarde vermenigvuldigd met de faktor twee en de bovenste or-dinaatwaarde, eveneens vermenigvuldigd met de faktor twee.The opening in the reflector wall (AC) was 7.00 cm in all cases. These numbers can be derived from the table, respectively, as the lower ordinate value multiplied by the factor two and the upper ordinate value, also multiplied by the factor two.

In fig. 3 zijn een drietal curven (1, IA en 1B) weergegeven.Three curves (1, 1A and 1B) are shown in Fig. 3.

De coördinaten van de punten die curve 1 vormen zijn weergegeven in de 15 tabel. Curve IA wordt gevormd door punten, waarvan de Y-waarde (ordinaat) 2% hoger ligt dan de Y-waarden van de punten volgens curve 1 (met dezelfde X-waarde). Curve 1B is gevormd door de Y-waarden van curve 1 2% naar beneden te korrigeren. Er vindt dus in feite een verschuiving van de hele serie ordinaatwaarden van curve 1 naar boven respektievelijk naar bene-20 den plaats. De gestippelde curven IA en 1B geven als het ware de uiterste grenzen van de verschuiving aan. Binnen de grenzen zijn meerdere curven denkbaar (bijvoorbeeld die, welke ontstaan door een korrektie van 1%) die binnen de bij de vervaardiging van een reflektor volgens de uitvinding optredende maattoleranties vallen.The coordinates of the points that form curve 1 are shown in the table. Curve IA is formed by points of which the Y value (ordinate) is 2% higher than the Y values of the points according to curve 1 (with the same X value). Curve 1B is formed by correcting the Y values of curve 1 down 2%. Thus, in effect, the whole series of ordinate values from curve 1 upwards and downwards takes place. The dotted curves IA and 1B indicate, as it were, the extreme limits of the shift. Within the limits, several curves are conceivable (for example, those resulting from a correction of 1%) that fall within the dimensional tolerances that occur during the manufacture of a reflector according to the invention.

25 Met een koudlichtspiegelreflektor volgens de uitvinding, met een reflekterend oppervlak verkregen door omwenteling van curve 1 om de X-as (as van symmetrie) zijn een aantal proeven gedaan in een projektie-systeem volgens fig. 1. De hogedrukxenonontladingslamp had een vermogen van 1600 W. De ontladingsboog had een lengte van 4,0 mm en een breedte 30 van 1,4 mm. Het beeldvenster was gelegen op een afstand van circa 490 mm van het midden van de boog. Het objektief had een brandpuntsafstand van 95 mm en een openingsverhouding van 1:1.6. Met deze opstelling werd een schermlichtstroom van 12500 lm verkregen en een lichtverdeling met een gelijkmatigheidsfactor van 85%.With a cold-light reflector according to the invention, with a reflecting surface obtained by revolution of curve 1 about the X-axis (axis of symmetry), a number of tests were carried out in a projection system according to fig. 1. The high-pressure xenon discharge lamp had a power of 1600 W. The discharge arc had a length of 4.0 mm and a width of 1.4 mm. The image window was located approximately 490 mm from the center of the arc. The lens had a focal length of 95 mm and an opening ratio of 1: 1.6. With this arrangement, a screen luminous flux of 12500 lm and a light distribution with a uniformity factor of 85% were obtained.

35 De afmetingen van het scherm waren 118 cm bij 85 cm.The dimensions of the screen were 118 cm by 85 cm.

In de genoemde reflektor kan zonder verdere additionele maatregelen een hogedrukxenonontladingslamp met een vermogen van 1000 W of 750 W worden opgenomen.A high-pressure xenon discharge lamp with a power of 1000 W or 750 W can be incorporated in the said reflector without further additional measures.

800 2 1 16800 2 1 16

Claims

1. A reflector for film projection purposes, the reflecting surface of which is formed as part of a body of revolution, an opening being provided in the reflector wall at the location of the axis of revolution for receiving a light source, characterized in that the reflecting surface in a longitudinal section containing the axis of revolution has a curve 1, 2 or 3, each of these curves being mainly determined by points, whose abscesses and ordinates are shown in the table, where the origin (X, Y) = (0 0) of all curves is located in the center of the luminous portion of the light source located on the axis of revolution, with the entire series of the indicated coordinate values of each curve up to a maximum of 2% of those values or down may vary. 15 20 25 30 35 800 2 1 16