CH461835A - Kondensorsystem für Projektionsgeräte - Google Patents

Description

      Kondensorsystem    für Projektionsgeräte    Die Erfindung betrifft ein     Kondensorsystem    für Pro  jektionsgeräte mit einem im Strahlengang angeordneten,  strahlenumlenkenden optischen Körper.  



  Es ist bekannt, im Strahlengang eines Beleuchtungs  systems für     Kinoprojektoren    ein Prisma anzuordnen,  dessen Lichteintritts- und     -austrittsflächen    konvex ge  wölbt sind. Dadurch hat das Prisma die Wirkung eines       einlinsigen        Kondensors.        Einlinsige        Kondensoren    haben  jedoch eine starke,     mit        merklichem    Lichtverlust ver  bundene Randaberration, weshalb sie nur für kleine       Aperturen    geeignet sind.

   Man ist daher schon früh  zeitig auf zwei- und     mehrlinsige        Kondensorsysteme    über  gegangen, die einen befriedigenden Lichtwirkungsgrad  haben und das gesamte Bildfeld gleichmässig ausleuch  ten. Solche     Kondensoranordnungen    sind jedoch     ver-          hältnismässig    teuer. Sie benötigen aufwendige Halte  vorrichtungen und beanspruchen ausserdem einen nicht  unbeträchtlichen Anordnungsraum.  



  Es gibt auch schon sogenannte     kondensorlose    Be  leuchtungssysteme, das sind Anordnungen, die     zum    Er  reichen einer Lichtkonzentration im Bildfenster anstelle  von Linsen einen oder mehrere     Hohlspiegel    verwenden.  Der Spiegel befindet sich dabei entweder innerhalb des  Lampenkolbens (Spiegellampe) oder ausserhalb der  Lampe. Um mit solchen Systemen eine optimale Licht  ausbeute und gleichmässige Ausleuchtung des Bildfen  sters zu erreichen, müssen Spiegel und Lampe sehr  genau aufeinander ausgerichtet werden, was vor allem  bei Spiegellampen oft erhebliche Schwierigkeiten be  reitet.  



  Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend ge  schilderten Nachteile bekannter Bauarten zu vermeiden,  d. h. ein     Kondensorsystem    für Projektionsgeräte mit  einem im Strahlengang angeordneten strahlenumlenken  den optischen Körper zu schaffen, das mit einem     ver-          hältnismässig        geringen        Anordnungsraum    auskommt, ein  fach zu justieren ist und sich kostensparend herstellen  lässt, dabei jedoch mehrteiligen     Linsenkondensoren    oder       Spiegelkondensoren    optisch zumindest gleichwertig ist.  



  Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch    gelöst, dass sowohl die     Lichteintrittsfläche    als auch die       Lichtaustrittsfläche    sowie die der Strahlenreflexion  dienende Fläche des optischen Körpers gekrümmt sind.  



  In der nachstehenden Beschreibung wird die Er  findung anhand mehrerer, in der Zeichnung darge  stellter     Ausführungsbeispiele    näher erläutert. Es zeigen:       Fig.    1 eine erste Ausführungsform des     Kondensors     in Verbindung mit den übrigen Teilen einer in einen  Diaprojektor     eingebauten        Beleuchtungseinrichtung,          Fig.    2 den     Kondensor    nach     Fig.    1 in einer Drauf  sicht von vorn,       Fig.    3, 4 und 5 drei weitere Ausführungsformen  des vorgeschlagenen     Kondensors    mit unterschiedlicher  Formgebung und unterschiedlichen optischen Eigen  schaften.

    



  In     Fig.    1 ist mit 1 das vereinfacht dargestellte, mit  Füssen 2 versehene Gehäuse eines Diaprojektors be  zeichnet. An der Vorderseite des Gehäuses 1 sitzt ein  Projektionsobjektiv 3. Im Gehäuseinnern ist eine nach  stehend noch näher beschriebene Vorrichtung zum  Durchleuchten eines     in        einer        Einschubhalterung    4 ,hinter  dem Projektionsobjektiv befindlichen Diapositivs 5 an  gebracht. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst, wie aus       Fig.    1 ersichtlich, eine liegend angeordnete, in einem  Halter 6 befestigte Projektionslampe 7, einen Hohlspie  gel 8, der den Leuchtkörper 9 der Lampe 7 in sich selbst  abbildet, und einen optischen Körper 10.

   Dieser Körper       idieni    als     Kondensor,        welcher    aus dem vom     Leuchtkörper     9 der Lampe 7 direkt abgestrahlten oder gespiegelten  Licht ein konvergentes Strahlenbündel formt und dieses  so umlenkt, dass es das von den Teilen 4 gebildete Bild  fenster des Geräts ausleuchtet. Der Strahlenverlauf ist  durch einen Mittelstrahl 11 und zwei Randstrahlen 12,  13 angedeutet.  



  Der optische Körper 10 wird von insgesamt drei,  seine Kanten umfassende Winkelschienen 14, 15, 16 ge  halten, die an einer Gerätewand befestigt sind. Der Kör  per hat eine der Lampe 7 zugekehrte     Lichteintrittsfläche     17 und eine     Lichtaustrittsfläche    18, die hinter dem Bild  fenster 4 liegt. Beide Flächen sind konvex gekrümmt      und wirken daher optisch sammelnd. Ihre Brechkraft       entspricht    derjenigen von zwei     Plankonvexlinsen    oder  einer     Bikonvexlinse.    Die Flächen 17, 18 können dabei  sowohl sphärisch als auch     asphärisch    gekrümmt sein.  



       Zusätzlich    zu den Flächen 17 und 18 hat der opti  sche Körper 10 noch     eine    Reflexionsfläche 19, welche  das durch die Fläche 17 eintretende Licht zur     Fläche    18  hin umlenkt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist  die Fläche 19 ebenso wie die Flächen 17 und 18 eine  konvexe Krümmung auf, so dass sie nicht nur strahlen  umlenkend, sondern zugleich auch optisch sammelnd  wirkt. Ihre Brechkraft kann dabei derjenigen einer ein  zelnen     Kondensorlinse    entsprechen.  



  Die     Reflexionsfläche    19 ist in den Ausführungsbei  spielen als ein ausserhalb des Scheitels liegender Teil  eines     Rotationsellipsoids    ausgebildet. Anstelle dessen  könnte als Flächenform auch ein     ausseraxialer    Aus  schnitt eines     Rotationsparaboloids    oder eines     Rotations-          hyperboloids    gewählt werden. Der optische Körper 10  trägt im Bereich der     Reflexionsfläche    19 einen Spiegel  belag 20, welcher als sogenannter     Kaltlichtbelag    ausge  bildet sein kann.

   Ein solcher Belag hat bekanntlich die  Eigenschaft, die im unsichtbaren Spektrum liegenden  und somit zum Ausleuchten des Bildfensters nichts bei  tragenden Infrarotstrahlen     hindurchzulassen    und verhin  dert dadurch eine zu starke Erwärmung des mit ihm be  schichteten Optikteils. Der nicht reflektierte     Strahlungs-          anteil    kann     anschliessend    durch eine     an    der Oberseite       ides        Gerätegehäuses,    1     befindliche        öffaung,    welche von  einem Schutzgitter 21 abgedeckt ist, entweichen.  



  Wie aus     Fig.    1 hervorgeht, wird bei etwa rechtwink  liger Umlenkung das aus dem Körper 10 austretende       Strahlenbündel        unsymmetrisch,    was eine     etwas        ungleich-          mässige    Ausleuchtung des Bildfensters zur Folge hat.  Diese Asymmetrie lässt sich, wie die     Fig.    3 und 4 zeigen,  durch spitzwinklige     Knickung    des Strahlenbündels we  sentlich     verringern.     



  Bei den Ausführungsformen nach     Fig.    3 und 4 sind  die     Lichteintrittsfläche    17' bzw. 17" und die Lichtaus  trittsfläche 18' bzw. 18" des optischen Körpers 10' bzw.  10" sphärisch gekrümmt. Eintritts- und Austrittsfläche  haben denselben Radius und bilden zusammen einen  einzigen Kugelabschnitt. Der optische Körper ähnelt  einer Linse mit einer sphärischen und einer     asphärischen     Fläche. Diese Form erweist sich herstellungstechnisch als  besonders günstig.

      Exakt beheben lässt sich die Asymmetrie mit der  Ausbildung nach     Fig.    5, bei welcher die Mittelachse der       Lichteintrittsfläche    17"' des optischen Körpers 10"' so  angeordnet ist, dass sie nicht mit dem zentralen Strahl  des auftreffenden Strahlenbündels     zusammenfällt.    Die       Lichtaustrittsfläche    des Körpers 10"' ist mit 18"', die  Reflexionsfläche     mit    19"' und der Spiegelbelag     mit    20"'  bezeichnet.  



  Anstelle der in den Ausführungsbeispielen gezeigten  Ausbildungen des optischen Körpers mit einmaliger Um  lenkung des     Strahlenbündels    können auch Körper mit  mehrmaliger     Strahlenknickung    verwendet werden. We  sentlich ist dabei, dass die     Reflexionsflächen    konvex  oder konkav gekrümmt sind und dadurch optisch sam  melnd bzw. zerstreuend wirken.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kondensorsystem für Projektionsgeräte mit einem im Strahlengang angeordneten, strahlenumlenkenden optischen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Lichteintrittsfläche (17) als auch die Lichtaustritts fläche (18) sowie die der Strahlenreflexion dienende Fläche (19) des Körpers (10) gekrümmt sind. UNTERANSPRLUCHE 1. Kondensorsystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (19' bzw. 19") des Körpers (10' bzw. 10") den Strahlengang spitzwink lig knickt.

   2. Kondensorsystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse der Lichteintritts- fläche (17 "') des Körpers (10 "') nicht mit dem zentralen Strahl des von der Eintrittsfläche erfassten Strahlenbün dels zusammenfällt.

   3. Kondensorsystem nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintritts- und -austritts- ffäch;en (17', 18' bzw. 17", 18") des Körpers (10' bzw. 10") sphärisch sind, gleichen Radius haben und zusam men einen einzigen Kugelabs.chnkt bilden. 4. Kondensorsystem nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Reflexionsfläche (19) des Körpers (10) einen Spiegelbelag (20) hat.

   5. Kondensorsystem nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegelbelag (20) für Infrarot strahlen durchlässig ist.