NO138697B - Pigmentdispersjon. - Google Patents

Description

Optisk system.

Foreliggende oppfinnelse angår optiske systemer som er beregnet brukt sammen med en konsentrert lyskilde som f. eks. kan være en elektrisk lysbuelampe, for å

gi jevn belysning over et begrenset område som er betydelig større en lyskilden, f. eks.

det område som begrenses av filmporten i en kinofremviser.

For dette formål er det kjent å anvende

en elektrisk utladningslampe i kombinasjon med et ellipsoidespeil, der lysbuebanen for utladningslampen ligger i speilets brennpunkt og der utladningslampen er slik anordnet at lysbuebanen faller sammen med ellipsoidens hovedakse.

For å samle så mye lys som mulig fra kilden er speilet slik anbrakt at dets kant stikker forbi et plan som står normalt på systemets optiske akse og går gjennom brennpunktet. Da lyskilden ikke er en punktkilde vil de stråler som reflekteres fra speilet tilbake mot ellipsoidens konjugerte brennpunkt danne bilder av lyskilden med forskjellig styrke, og disse bilder vil dan-

nes i et plan normalt på systemets optiske akse og i det konjugerte brennpunkt. Som et resultat av de varierende lysstyrker for de forskjellige bilder på grunn av den forskjellige forstørrelse ved forskjellige punk-

ter av speilet vil belysningen over området ikke være ensartet. Videre vil lys som strå-

ler fra kilden i en større lyskonus ikke bli reflektert mot det konjugerte brennpunkt og de vil gå tapt når det gjelder belysningen i det plan det her er tale om.

Det er imidlertid kjent å overvinne denne vanskelighet i en viss utstrekning ved at det rundt lyskilden på den side som vender fra ellipsoidespeilets fokus, anord-nes en eller to ringformede hjelpespeil omtrent med kuleform, der hvert speil er inn-rettet til å fange opp de stråler som kommer fra lyskilden og som ikke treffes av ellipsoidespeilet, slik at disse stråler kan føres tilbake til brennpunktet. Det annet hjelpespeil er beregnet på å fange opp og reflektere tilbake til lyskilden stråler som ikke fanges opp hverken av det første hjelpespeil eller ellipsoidespeilet, og det an-

net hjelpespeil står lenger fra lyskilden enn det første hjelpespeil og har derfor en tilsvarende større krumningsradius.

For å komme frem til et optisk system med en høy optisk virkningsgrad, særlig et system som nærmer seg 100 % lysutnyttel-

se, har man måttet utføre de to hjelpespeil, særlig det som står lengst fra kilden, med en nødvendigvis stor diameter og en stor åpning. Reduksjon av den totale størrelse på det kjente system ved en reduksjon av diameteren på ellipsoidespeilet og/eller av de to hjelpespeil kan bare oppnås i de kjente systemer ved en betydelig reduksjon i den lysmengde som fanges opp av hjelpespeilene og dette fører derfor til en reduksjon i systemets optiske virkningsgrad.

Foreliggende oppfinnelse søker derfor

å komme frem til et optisk projeksjonssy-stem som byr på de fordeler at det har små to taldimens joner og maksimum optisk

virkningsgrad sammen med lav optisk aberrasjon.

Oppfinnelsen angår således et optisk system for belysning av åpningen i en pro-jektør, omfattende en elektrisk lysbueutladningslampe som danner en konsentrert lyskilde, i kombinasjon med et ellipsoidespeil hvis optiske akse passerer gjennom lampens utladningsbane, idet kanten av ellipsoidespeilet ligger i et plan som står normalt på den optiske akse, og omfattende et optisk reflekterende hjelpesystem som er beregnet på å samle opp og kaste tilbake til lyskilden de stråler denne sender ut innenfor en vinkelkonus som er begrenset av kanten på ellipsoidespeilet, og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at det optisk reflekterende hjelpesystem omfatter minst tre hjelpespeil hvert i form av en kulering med liten vinkelåpning og plasert slik at det hjelpespeil som er nærmest ellipsoidespeilet, og som har en radius større enn radius for kanten av ellipsoidespeilet, ligger med den kant som er nærmest kanten av ellipsoidespeilet slik at den overlapper det plan som kanten av ellipsoidespeilet ligger i og reflekterer de stråler hjelpespeilet oppfanger tilbake til lyskilden, mens på hverandre langs systemets optiske akse, bort fra kanten av ellipsoidespeilet med stadig økende krumningsradier for hjelpespeilene, og med kanten av det hjelpespeil som ligger lengst fra ellipsoidespeilet liggende på den ytre begrensning av den vinkelkonus av lys som reflekteres fra ellipsoidespeilet.

Med uttrykket «kulering» menes her den del av en kuleflate som vil ligge mellom to parallelle plan som skjærer kulefla-ten, og denne kulering kan om det er nød-vendig for justeringen være delt i to ved diametralt motstående punkter på omkret-sen.

Den ene kant av hjelpespeilet, som ligger nærmest det konjugerte brennpunkt i ellipsoidespeilet, ender fortrinnsvis på den flate som kan sies å omslutte strålene som reflekteres fra kanten av ellipsoidespeilet. Ved hjelp av dette arrangement vil en størst mulig lysmengde fra kilden, som ellers ville gå tapt, bli samlet og ført tilbake til hjelpespeilenes brennpunkt uten at noen av de stråler som reflekteres fra ellipsoidespeilet avskjermes av hjelpespeilet eller speilene.

En fordel man oppnår ved dette er at størrelsen på det ferdige optiske system blir langt mindre enn tidligere, mens virk-ningsgraden tilsvarende økes ved at de små halvkuleformede hjelpespeil kan tilpasses individuelt til et hvilket som helst optisk system hvis virkningsgrad lian variere på grunn av individuelle svingninger og for-andringer i lampen eller tilsluttede kompo-nenter.

Videre kan kanteffektene ved de halv-kulespeil eller ellipsoidespeil som anvendes igjen kompenseres ved individuell innstil-ling av de omgivende hjelpespeil, slik at man får utsendt en mest mulig samlet lyskonus fra lyskilden, hvorved denne kan innrettes nøyaktig og utnyttes på best mulig måte.

For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås vil den i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen som viser en halvdel av et snitt, gjennom et optisk system utført i henhold til oppfinnelsen, der snittplanet går gjennom systemets optiske akse. Lyskilden er vist ved 1 og ellipsoidespeilet ved hvis ene brennpunkt lyskilden er anordnet er betegnet med 2. Lyskilden er vist i form av en elektrisk utladningslampe, fortrinnsvis av xenontypen, og lampen er slik plasert at aksen for utladningsbanen mellom elektro-dene i det vesentlige faller sammen med aksen for det optiske system. Dette krever at speilet 2 må være forsynt med en sentral åpning 3 gjennom hvilken en ende av utladningslampen stikker. Lys fra lyskilden mottas av overflaten av speilet 2 og blir rettet mot det konjugerte brennpunkt for speilet 2. Begrensningsstrålen som repre-senterer det lys som reflekteres fra kanten 4 av speilet 2 er betegnet med b. Kanten 4 er avsluttet i et plan c som går gjennom det førstnevnte brennpunkt og står perpendi-kulært på systemets optiske akse.

For å avskjære de stråler som sendes ut av lyskilden i en vinkel begrenset av planet c og for å reflektere disse stråler tilbake til ellipsoidespeilets brennpunkt, kan ett eller flere hjelpespeil, for eksempel et speil 5 være anordnet der det ene eller alle hjelpespeil er i form av en kulering med sitt krumningssenter liggende i brennpunktet a. Radius for hjelpespeilet 5 er større enn radius for kanten 4 av ellipsoidespeilet 2. Den kant på hjelpespeilet 5 som ligger nærmest det konjugerte brennpunkt for speilet 2 ender i en flate som ligger langs strå-len b, slik at hjelpespeilet ikke stanser noen av de stråler fra lyskilden som reflekteres direkte av speilet 2. Hjelpespeilet 5 samler således lys innenfor vinkelkonusen a, og dette lys ville ellers gå tapt, men blir nu returnert tilbake til brennpunktet a.

I stedet for f. eks. å bruke et enkelt hjelpespeil 5 i form av en kulering, skal det i henhold til oppfinnelsen benyttes en kombinasjon av minst tre speil som f. eks. 6,7 etc, for å få et liknende resultat. Den kant av speilet 7 som ligger nærmest ellipsoidespeilet vil da ende i et plan, f. eks. det plan som er antydet ved d, mens resten av speilet 7 ellers ligger i skyggen bak speilet 6.

Fordelen ved å bruke tre eller flere speil,

6,7 etc, i stedet for det enkle speil 5 er at

den plass som kreves og den totale diameter på det ferdige optiske system redu-seres vesentlig og dessuten at det optiske

system kan anvende små stillbare og for-holdsvis rimelige kuleringformede speil, der

man ellers måtte anvende nøyaktig be-arbeidede og kostbare ellipsoidespeil.

Det er klart at ved å bruke mer enn

to hjelpespeil som hvert har en liten åpning, vil den optiske aberrasjon som frem-bringes av hvert hjelpespeil sammen med

den samlede optiske aberrasjon som frem-kommer i kombinasjon av slike speil være

overordentlig lav, et meget viktig trekk ved

optiske systemer av den art det her er tale

om, og som er beregnet for gjengivelse av

bilder.

Videre kan hjelpespeilene fortsettes eller forlenges om det ønskes så langt at de

kommer i kontakt med lysåpningen i pro-jektøren, slik at man får omtrent 100 % ut-nyttelse av det lys lyskilden sender ut. Ved

å gjøre bruk av et antall hjelpespeil med

små åpninger vil den samlede optiske for-vrengning systemet gir være lav.

Claims (1)

1. Optisk system for belysning av åpningen i en projektør, omfattende en elektrisk

   lysbueutladningslampe som danner en kon-

   sentrert lyskilde, i kombinasjon med et ellipsoidespeil hvis optiske akse passerer gjennom lampens utladningsbane, idet kanten av ellipsoidespeilet ligger i et plan som står normalt på den optiske akse, og omfattende et optisk reflekterende hjelpesystem som er beregnet på å samle opp og kaste tilbake til lyskilden de stråler denne sender ut innenfor en vinkelkonus som er begrenset av kanten på ellipsoidespeilet, karakterisert ved at det optisk reflekterende hjelpesystem omfatter minst tre hjelpespeil (5, 6, 7), hvert i form av en kulering med liten vinkelåpning og plasert slik at det hjelpespeil (6) som er nærmest ellipsoidespeilet (2) og som har en radius større enn radius for kanten (4) av ellipsoidespeilet, ligger med den kant som er nærmest kanten av ellipsoidespeilet, slik at den overlapper det plan som kanten (4) av ellipsoidespeilet (2) ligger i, og reflekterer de stråler hjelpespeilet oppfanger tilbake til lyskilden (1), mens på hverandre følg-ende hjelpespeil (5, 7) er anordnet etter hverandre langs systemets optiske akse, bort fra kanten (4) av ellipsoidespeilet med stadig økende krumningsradier for hjelpespeilene (5, 7), og med kanten av det hjelpespeil (7) som ligger lengst fra ellipsoidespeilet (2) liggende på den ytre begrensning (b) av den vinkelkonus av lys som reflekteres fra ellipsoidespeilet (2).