DE3938938A1 - Realbild-auflichtprojektor - Google Patents
Realbild-auflichtprojektorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Realbild-Auflichtprojektor mit einer
Lichtquelle, einem lichtdurchlässigen Objekttisch zur Auflage eines Objektes,
einem Hilfsspiegel zum Reflektieren des vom Objekt reflektierten Lichtes
sowie einer Projektionslinse zum Zusammenführen des vom Hilfsspiegel
kommenden Lichtes zur Erzeugung eines Bildes des Objekts auf einer Bildwand
außerhalb des Projektors.
Solche Auflichtprojektoren (Episkope) dienen zur Darstellung eines Realbildes
eines Objektes, wie z. B. eines Dokuments, unter Benutzung der von einer
Lichtquelle abgegebenen, über einen Reflektorspiegel geführten, unregelmäßig
vom Objekt reflektierten und auf eine Bildwand über einen Hilfsspiegel und
eine Projektionslinse geworfenen Lichtsstrahlen.
Bei bekannten und üblicherweise eingesetzten Realbild-Projektoren des Typs,
bei dem ein Objekt auf einem aus Glas oder ähnlichem Material bestehenden
Objekttisch abgelegt und direkt von (einer) Lichtquelle(n) bestrahlt wird, sind
auch noch ein Hilfsspiegel zum Reflektieren des vom Objekt zurückgeworfenen
Lichtes sowie eine Projektionslinse in einem Gehäuse vorgesehen. Bei einem
solchen Realbild-Projektor muß die Lichtquelle in einer solchen Lage ange
ordnet werden, die sicherstellt, daß die von der Lichtquelle ausgehenden und
vom Objekt sowie vom Objekttisch gemäß den Reflexionsgesetzen regelmäßig
reflektierten Lichtstrahlen nicht über den Hilfsspiegel auf die Projektionslinse
fallen, um eine Störung in der Auflösung des aufgrund des regelmäßig
reflektierten Lichtes ausgebildeten Bildes zu vermeiden. Ferner müssen die
Lichtquellen außerhalb des Erfassungswinkels (einfallseitiger Bildwinkel) der
Projektionslinse angebracht und auch weit vom Objekttisch entfernt ange
ordnet sein, damit dieser gleichmäßig ausgeleuchtet werden kann. Es ist
allerdings praktisch nahezu unmöglich, im Hinblick auf die Größe des
Projektors einen ausreichend langen Strahlengang zur Verfügung zu stellen,
weshalb eine Vielzahl von Lichtquellen mit geringem Lichtstrom eingesetzt
werden, um den Objekttisch von seitlich auszuleuchten.
Die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung läßt sich dabei durch Vergrößerung des
Abstandes der Lichtquellen vom Objekttisch verbessern. Dies führt aber dazu,
daß der Projektor breiter und höher wird. Überdies wird ein Projektor mit
einer großen Anzahl von Lichtquellen schwer, teuer und kompliziert im Aufbau
und kann daher nur unbequem von einem Aufstellungsort zu einem anderen
versetzt werden. Umgekehrt gilt aber, daß die Ausleuchtung des abzubildenden
Objektes ungleichmäßiger wird, je näher die Lichtquellen am Objekttisch ange
bracht sind.
Im Hinblick auf diese Problemstellungen schlägt die japanische Gebrauchs
musterveröffentlichung Nr. sho 61-11 148 einen Realbild-Auflichtprojektor in
kleinerer Größe vor, bei dem das Problem der nicht-gleichmäßigen Aus
leuchtung behoben werden soll. Bei diesem Projektor sind die Lichtquellen auf
der Vorderseite des Projektors gegenüber dem Hilfsspiegel angeordnet, so daß
das Objekt durch die Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen ausgehen und vom
Hilfsspiegel reflektiert werden, beleuchtet werden kann. Da bei diesem
Projektor jedoch die Lichtquellen dem Hilfsspiegel gegenüberliegend
angeordnet sind, werden die von ihnen kommenden Lichtstrahlen vom Hilfs
spiegel reflektiert und bestrahlen den Objekttisch sowie das Objekt aus einer
zu diesen im wesentlichen senkrechten Richtung. In diesem Fall wird die
Beleuchtung durch das Objekt o.ä. regelmäßig (spiegelnd) in einer zu ihm im
wesentlichen senkrechten Richtung (entsprechend den Reflexionsgesetzen)
zurückreflektiert und fällt dabei über den Hilfsspiegel auf die Projektionslinse,
wodurch die Auflösung des Bildes erheblich verschlechtert, d. h. eine Lichthof
bildung bewirkt wird.
In der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. sho 61-16 544 wird ein
Realbild-Auflichtprojektor beschrieben, bei dem eine gleichmäßige
Ausleuchtung des Objektes bei gleichzeitig verbesserter Ausleucht-Effektivität
erreicht werden soll. Dieser Projektor weist eine Vielzahl von Ausleucht
spiegeln auf, die um den Hilfsspiegel herum angeordnet sind. Dabei sind die
Ausleuchtspiegel so vorgesehen, daß sie sich nach oben und nach vorne hin
erweitern. Das von den Lichtquellen kommende Licht wird von ihnen zum
Objekttisch und zum Hilfsspiegel hin reflektiert. Da hier alle Lichtstrahlen von
den Lichtquellen über den Hilfsspiegel auf den Objekttisch gelenkt und die
Vielzahl von Beleuchtungsspiegeln getrennt vom Hilfsspiegel so angeordnet
sind, daß die Ausleuchtungs-Effektivität gesteigert wird, müssen alle
Beleuchtungsspiegel eine Mehrebenen-Form derart aufweisen, daß ein Einfall
des (regelmäßig nach den Reflexionsgesetzen) vom Objekt reflektierten
Lichtes auf den Projektionsspiegel verhindert wird. Hierdurch wird der Aufbau
des Projektors kompliziert. Überdies müssen im Hinblick darauf, daß der Hilfs
spiegel auch als Beleuchtungsspiegel eingesetzt werden soll, die Lichtquellen
beidseits des Hilfsspiegels so angeordnet werden, daß sichergestellt ist, daß ein
Teil der von den Lichtquellen kommenden Beleuchtung auch auf den Hilfs
spiegel fällt. Dies führt in Verbindung mit dem komplizierten Aufbau dieses
Projektors zu einer Vergrößerung der seitlichen Dimensionen (in Richtung
seitlich des Projektionsspiegels gesehen).
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter weit
gehender Vermeidung der aufgezeigten Nachteile einen gattungsgemäßen
Auflichtprojektor derart zu verbessern, daß das Auftreten einer Lichthof
bildung am Bild vermieden und eine hohe Auflösung erreicht wird, weiterhin
ein ausreichend langer Strahlengang geschaffen und die Ausleuchtung des
Objektes noch verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Projektor der eingangs
genannten Art dadurch erreicht, daß je ein Reflektorspiegel zum Reflektieren
des von der Lichtquelle stammenden Lichts zur Beleuchtung des Objekts durch
den Objekttisch auf jeder der beiden Seiten des Hilfsspiegels vorgesehen und
die Lichtquelle vor dem Hilfsspiegel sowie auf den Innenseiten der Reflektor
spiegel in einer Lage angebracht ist, die sicherstellt, daß das von den
Reflektorspiegeln reflektierte Licht und das vom Objekt sowie vom Objekt
tisch regelmäßig (entsprechend den Reflexionsgesetzen) reflektierte Licht
nicht auf die Projektionslinse fällt und die reellen und virtuellen Bilder der
Lichtquelle außerhalb des Erfassungswinkels der Projektionslinse liegen.
Beim erfindungsgemäßen Projektor fällt weder das vom Objekt regelmäßig
(entsprechend den Reflexionsgesetzen) reflektierte Licht, noch das direkt von
den Lichtquellen kommende Licht auf die Projektionslinse; auf diese fällt
vielmehr nur das unregelmäßig vom Objekt und vom Objekttisch sowie
anschließend vom Hilfsspiegel reflektierte Licht. Dies hat zur Folge, daß es
bei der Abbildung zu keiner Lichthofbildung kommt und ein Bild mit hoher
Auflösung abgebildet werden kann. Obgleich die Lichtquellen beim erfindungs
gemäßen Projektor auf der lnnenseite der Reflektorspiegel angeordnet sind,
liegen ihre virtuellen Bilder dennoch auf der Außenseite des Projektors, und
der Objekttisch wird virtuell von diesen virtuellen Bildern beleuchtet. Dies
hat, ungeachtet der Tatsache, daß die realen Lichtquellen innerhalb des
Projektors liegen, zur Folge, daß der Strahlengang ausreichend lang gemacht
und eine gleichmäßige Ausleuchtung erzielt werden kann. Es ist daher mit
anderen Worten nicht mehr erforderlich, daß die tatsächlichen Lichtquellen
weit weg vom Objekttisch angeordnet werden, um eine gleichmäßige
Ausleuchtung zu erzielen, oder daß die Zahl der Lichtquellen vergrößert wird,
weshalb der Projektor klein, leicht im Gewicht, preisgünstig und einfach
ausgebildet werden kann. Hierdurch ist es auch noch möglich, den Projektor
leicht von einem Einsatzort zu einem anderen überführen zu können. Ferner
trägt auch die Tatsache, daß die Lichtquellen auf den lnnenseiten der
Reflektorspiegel angeordnet sind, dazu bei, daß die Gesamtgröße des
Projektors relativ klein bei gleichzeitig maximaler Breite des Objekttisches
ausgeführt werden kann. Da die Form und der Aufbau der Reflektorspiegel viel
einfacher als bei den üblichen Mehrebenen-Beleuchtungsspiegeln sind, kann
auch der lnnenaufbau des erfindungsgemäßen Projektors insgesamt besonders
einfach ausgeführt werden. Die einzelnen Komponenten des Projektors können
innerhalb des Innenspaltes des rechtwinkeligen Parallelepipedes des Projektors
aufgenommen werden, was den Aufbau des Projektors erneut vereinfacht. Der
erfindungsgemäße Projektor weist somit einen langen Strahlengang bei
gleichzeitig kleinen Ausmaßen und geringem Gewicht sowie einfachem Aufbau
auf.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Projektors werden die
Reflektorspiegel parallel zueinander und senkrecht zum Objekttisch ange
ordnet. Bevorzugt wird ferner ein Element zum Blockieren eines direkten
Lichteinfalls von der Lichtquelle zum Hilfsspiegel vorgesehen, das auf der dem
Hilfsspiegel zugewandten Seite der Lichtquelle angeordnet ist. Auf diese Weise
ist es möglich, den Hilfsspiegel sogar noch innerhalb der Begrenzungslinien des
direkten Strahlenaustritts aus den Lichtquellen anzuordnen.
ln vorzugsweiser Weiterbildung der Erfindung wird ferner die über einen Kühl
ventilator von außen angesaugte Luft über die Innenoberfläche des Objekt
tisches geleitet und dann aus einem Bereich nahe bei der Lichtquelle abge
zogen, wodurch sich eine direkte sowie effektive Kühlung des Objekttisches
erreichen und die Gefahr einer Beschädigung des dort aufliegenden Objektes,
etwa eines Dokumentes, durch Hitzeeinwirkung vermeiden läßt. Gleichzeitig
werden die die Lichtquelle darstellenden Lampen wirkungsvoll gekühlt und eine
unerwünscht starke Aufheizung des Gehäuseinneren wird wirksam verhindert.
Beim erfindungsgemäßen Projektor kann nicht nur eine Lichtquelle in Form
einer entsprechenden Lichtwurflampe eingesetzt werden, vielmehr können, je
nach Wunsch, auch mehr Lampen eingesetzt werden. Vorteilhafterweise wird
jedem Reflektorspiegel eine eigene Lichtquelle zugeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispiels
halber noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Prinzipansicht eines erfindungsgemäßen Projektors
im Rahmen eines ersten (grundsätzlichen) Ausführungsbeispiels;
die Fig. 2a, 2b und 2c eine Draufsicht bzw. Vorderansicht bzw. Seitansicht des
Projektors aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Prinzipdarstellung einer anderen Ausführungs
form des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Projektors;
Fig. 4 eine (prinzipielle) Seitenansicht des erfindungsgemäßen Projektors aus
Fig. 3;
die Fig. 5a und 5b (jeweils prinzipiell) eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht
des Projektors aus Fig. 3;
die Fig. 6a und 6b (in prinzipieller Darstellung) jeweils die Draufsicht bzw.
Vorderansicht eines Projektors nach einer weiteren, dritten Ausführungsform
der Erfindung, und
die Fig. 7 bis 9 Prinzipdarstellungen bekannter Auflichtprojektoren.
In den Fig. 1 bis 4 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Realbild-Auf
lichtprojektor nach der Erfindung beschrieben. Der in den Fig. 1 und 2
dargestellte optische Projektor weist ein Gehäuse 1 in Form eines recht
eckigen Parallelepipedes auf. An der lnnenfläche der Seitenplatten dieses
Gehäuses 1 sind Reflektorspiegel 2 A und 2 B befestigt und zwar in einer Lage
derart, daß sie sich von der Mitte der betreffenden Seitenplatte nach der
Vorderseite des Gehäuses 1 hin erstrecken, wobei sie einander gegenüberliegen.
Die Reflektorspiegel 2 A und 2 B können aber auch genauso lang wie die Seiten
platten ausgeführt werden. Auf der Oberseite des Gehäuses 1 ist ein Objekt
tisch 3 angebracht, durch den die Lichtstrahlen, die von den Reflektorspiegeln
2 A und 2 B reflektiert werden, zur Beleuchtung eines darauf angebrachten
Objektes hindurchtreten können. Die Reflektorspiegel 2 A und 2 B sowie der
Objekttisch 3 sind senkrecht zueinander angeordnet. Dabei ist der Objekttisch
3 aus einem Glas einer geeigneten Größe gebildet, die sicherstellt, daß ein zu
projezierendes (in den Figuren nicht dargestelltes) Objekt, wie z. B. ein
Dokument oder ein dünner dreidimensionaler Gegenstand, darauf abgelegt
werden können.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist ferner ein Hilfsspiegel 4 vorgesehen, auf den
Lichtstrahlen, die von dem auf dem Objekttisch 3 liegenden Objekt reflektiert
werden, auftreffen. Wie aus den Fig. 1 und 2c entnehmbar ist, ist der Hilfs
spiegel 4 um etwa 45° relativ zur Horizontalen geneigt und weist eine im
wesentlichen trapezartige Form auf, wobei er so angebracht ist, daß die lange
Basis des Trapezes neben einer Seitenkante des Objekttisches 3 zu liegen
kommt. Vorne am Gehäuse 1 ist noch eine Projektionslinse 5 zum Sammeln des
vom Hilfsspiegel reflektierten Lichtes angebracht.
Innerhalb des Gehäuses 1 sind ferner Lichtquellen 6 A und 6 B vorgesehen, die
von einer Halogenlampe gebildet werden können. Sie sind (in Längsrichtung des
Projektors gesehen) vor dem Hilfsspiegel 4 und auf der lnnenseite der
Reflektorspiegel 2 A und 2 B so angeordnet, daß die Mitte der optischen Achsen
jeweils gegen die Innenseite des betreffenden Reflektorspiegels 2 A bzw. 2 B hin
ausgerichtet ist. lm speziellen sind die Lichtquellen in einer Lage angebracht,
die von der Mitte der Reflektorspiegel 2 A und 2 B jeweils in Richtung zur
Vorderseite des Gehäuses hin versetzt ist und in der sie die Reflektorspiegel
2 A und 2 B von unten her mit Licht beaufschlagen, wie dies in den Fig. 1, 2a
sowie 2b im einzelnen dargestellt ist, worauf verwiesen wird, so daß die von
den Reflektorspiegeln 2 A und 2 B reflektierten Lichtstrahlen die gesamte
Fläche des Objekttisches 3 ausleuchten können.
lm einzelnen sind die Lichtquellen 6 A und 6 B in einer solchen Position
anzuordnen, die sicherstellt, daß die Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen
über die Reflektorspiegel 2 A und 2 B kommen und regulär (d. h. entsprechend
den Reflexionsgesetzen) vom Objekt und vom Objekttisch 3 reflektiert
werden, nicht über den Hilfsspiegel 4 (oder gar ohne Reflexion an diesem
direkt) auf die Projektionslinse 5 gerichtet werden und dabei die Lichtquellen
6 A und 6 B (bzw. deren Realbilder) sowie virtuelle Bilder 6 a und 6 b dieser
Lichtquellen 6 A und 6 B außerhalb des von der Projektionslinse 5 erfaßten
Winkelbereiches liegen, wie dies in den Fig. 1, 2a und 2b dargestellt ist. In
anderen Worten heißt dies, daß die Lichtquellen 6 A und 6 B in einer Lage anzu
ordnen sind, die gewährleistet, daß nur die von den Lichtquellen kommenden,
über die Reflektorspiegel 2 A und 2 B geleiteten, unregelmäßig vom Objekt und
dem Objekttisch 3 reflektierten Lichtstrahlen erst nach einer Reflexion am
Hilfsspiegel 4 auf die Projektionslinse 5 gelenkt werden.
Solange die vorstehend beschriebenen Bedingungen erfüllt sind, können die
Lichtquellen 6 A und 6 B auch in einer anderen als der in den Fig. 1 und 2
gezeigten Lage angeordnet sein, d. h. innerhalb der Breite des Hilfsspiegels 4
und vor diesem, wie in Fig. 3 gezeigt. Bei einer solchen Anordnung könnten
die Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen 6 A und 6 B ausgesandt werden, aber
auch vom Hilfsspiegel 4 in einer Richtung reflektiert werden, in der sie den
Objekttisch 3 und das Objekt aus einer Lage senkrecht zu diesen beleuchten,
wobei eine solche Beleuchtung regelmäßig (d. h. nach den Reflexionsgesetzen)
vom Objekttisch 3 und vom Objekt in einer Richtung im wesentlichen
senkrecht zu diesen reflektiert und über den Hilfsspiegel 4 auf die Projektions
linse 5 geleitet werden könnte. Um dies zu verhindern, sind bei dem in Fig. 3
gezeigten Beispiel die Seiten der Lichtquellen 6 A und 6 B, die dem Hilfsspiegel
4 zugewendet sind, jeweils mittels Lichtabschirmelementen 7 A und 7 B
blockiert. Auf diese Weise ist es möglich, den Hilfsspiegel 4 innerhalb
kritischer Linien L 1 und L 2 der direkt von der Lichtquellen ausgesandten
Lichtstrahlen anzuordnen (vgl. Darstellung der Fig. 3, auf die ausdrücklich
insoweit verwiesen wird). Diese kritischen Linien werden von der gegenseitigen
Zuordnung zwischen den Lichtquellen 6 A und 6 B einerseits und den jeweils
zugeordneten Lichtabschirmelementen 7 A und 7 B andererseits im einzelnen
festgelegt.
Im nachfolgenden soll nun die Wirkungsweise des Projektors beschrieben
werden:
Die von den Lichtquellen 6 A und 6 B ausgesandten Lichtstrahlen werden von
den beiden Reflektorspiegeln 2 A bzw. 2 B reflektiert, wobei die beiden
Reflektorspiegel an den beiden Gehäuseseiten angeordnet sind, wie dies in den
Fig. 1, 2a und 2b dargestellt ist, und sie leuchten die Vorderfläche des Objekt
tisches 3 von unten her aus. Gleichzeitig wird der Objekttisch 3 virtuell von
den virtuellen Bildern 6 a und 6 b der Lichtquellen 6 A und 6 B beleuchtet, wobei
diese virtuellen Bilder 6 a und 6 b auf den Außenseiten der Reflektorspiegel 2 A
und 2 B liegen. Dies gewährleistet einen ausreichend langen Strahlengang
zwischen dem Objekttisch 3 und den virtuellen Bildern 6 a und 6 b und daher
eine gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Oberfläche des Objekttisches 3.
Hierdurch wird auch die lntensität des von dem Objekt, das auf dem Objekt
tisch 3 liegt, reflektierten Lichtes allgemein vergleichmäßigt. Dieses vom
Objekt reflektierte Licht wird sodann vom Hilfsspiegel 4 reflektiert und von
der Projektionslinse 5 zusammengefaßt, um eine Abbildung auf einer außerhalb
des Projektors in einer vom Brennpunkt der Projektorlinse 5 bestimmten
Entfernung liegenden Bildwand darzustellen.
Gleichzeitig fällt, wie weiter oben bereits ausgeführt, weder das regelmäßig
nach den Gesetzen der Reflexion vom Objekt und dem Objekttisch 3
reflektierte Licht, noch das direkt von den realen und virtuellen Bildern der
Lichtquellen 6 A und 6 B ausgesandte Licht auf die Projektionslinse 5, und dies
weder über den Hilfsspiegel 4, noch direkt, infolge der gegenseitigen
Ausrichtung der Lichtquellen 6 A und 6 B, der Reflektorspiegel 2 A und 2 B sowie
des Hilfsspiegels 4 zueinander. Auf diese Weise ist es möglich, eine
unerwünschte Lichthofbildung vollständig zu vermeiden, bei der die Auflösung
des Bildes gestört wäre, was auftreten würde bei Einfall von regelmäßig
reflektiertem Licht wie auch direktem Licht, das von der Lichtquelle
ausgesandt wird.
Wie bereits ausgeführt wurde, sind die Lichtquellen 6 A und 6 B vor dem
Projektionsspiegel 4 und auf den Innenseiten der Reflektorspiegel 2 A und 2 B
angeordnet und es werden, falls nötig, Lichtabschirmelemente 7 A und 7 B
vorgesehen. Folglich kann der Einfall von regulär reflektiertem Licht oder
direkt ausgestrahltem Licht auf die Projektionslinse 5 verhindert werden,
wobei ein langer Strahlengang sichergestellt ist. Als Ergebnis kann die Breite
des Projektors (d. h. dessen Größe senkrecht zur Oberfläche der Reflektor
spiegel 2 A und 2 B gesehen) sogar theoretisch auf die des Objekttisches 3
abgesenkt werden. Da die Einzelkomponenten des Projektors innerhalb des
Raumes dessen rechtwinkeligen Parallelepipedes aufgenommen werden können,
kann der Projektor einfach und klein gebaut werden. Bei einem Projektor der
vorstehend beschriebenen Art werden die Lichtquellen 2 A und 2 B auf eine
vergleichsweise hohe Temperatur erhitzt, wodurch das Innere des Gehäuses 1
aufgeheizt wird. Dies kann zu einer Beschädigung an den Komponenten des
Projektors und an dem auf dem Projekttisch 3 plazierten Objekt führen. Aus
diesem Grund kann das lnnere des Gehäuses 1 mit einer Zwangskühlung in der
nachfolgend beschriebenen Art und Weise versehen werden:
Fig. 4 zeigt eine der Fig. 2c ähnliche Darstellung eines Realbildprojektors mit
einem solchen Kühlsystem. Dieses Kühlsystem weist einen Kühlventilator 8
auf, der unterhalb des Hilfsspiegel 4 angebracht ist, sowie einen oberhalb der
Projektionslinse 5 ausgebildeten Abzug 9 wie auch einen Abzug 10 unterhalb
der Lichtquellen 6 A und 6 B. Bei diesem Projektor wird die in das lnnere des
Gehäuses 1 vom Kühlventilator 8 angesaugte Luft über die Rückseite des Hilfs
spiegels 4 geführt, gelangt dort in den oberen Bereich des Gehäuses 1 und
strömt dann entlang der lnnenfläche des Objekttisches 3, wie dies in Fig. 4
gezeigt ist. Hierdurch ergibt sich eine effektive Kühlung des Objekttisches 3
und eine Beschädigung eines auf diesem liegenden Objektes (wie z. B. eines
Dokumentes) infolge von Hitze kann verhindert werden.
Während ein Teil der Kühlluft des Objekttisches 3 am Auslaß 9 abgezogen
wird, strömt der verbleibende Anteil über die Lichtquellen 6 A und 6 B und tritt
durch den weiter unten angeordneten Auslaß 10 aus. Damit können auch die
Lichtquellen 6 A und 6 B gekühlt und eine unerwünschte Aufheizung des
Gehäuseinneren verhindert werden.
Der Anteil an Hitzestrahlung aus den Lichtquellen 6 A und 6 B kann zur
Erhöhung des Kühleffektes dadurch abgesenkt werden, daß geeignete (in den
Figuren nicht gezeigte) Gehäuse vorgesehen werden, welche die Lichtquellen
6 A und 6 B in einer solchen Art und Weise umgeben, daß dadurch das für die
Beleuchtung nötige Licht von den Lichtquellen 6 A und 6 B nicht abgeschirmt
wird. ln diesem Fall könnten solche Gehäuse allerdings auch gleichzeitig als
Lichtabschirmelemente 7 A und 7 B (vgl. weiter oben) dienen. Überdies kann bei
Verwendung von Hitzestrahlen absorbierenden Spiegeln als Reflektorspiegel 2 A
und 2 B ein Temperaturanstieg am Objekttisch 3 noch wirksamer vermieden
werden.
lm folgenden wird ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung im einzelnen noch im Bezug auf die Fig. 5a, 5b bzw. 6a, 6b
dargestellt. Bei den dort gezeigten Ausführungsbeispielen wird eine hellere und
gleichmäßigere Ausleuchtung als beim zuerst beschriebenen Ausführungs
beispiel dadurch erreicht, daß mehrere Lichtquellen 5 auf jeder Seite der
Projektionslinse 5 angebracht sind.
Im einzelnen werden beim zweiten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 5a und
5b dargestellt ist, Lichtquellen 6 A 1, 6 A 2 sowie 6 B 1, 6 B 2 auf jeder Seite der
Projektionslinse 5 derart angeordnet, daß sie untereinander in axialer Richtung
der Projektionslinse 5 ausgerichtet sind. Die nebeneinander liegenden
Lichtquellen 6 A 1 und 6 A 2 sind dabei so ausgerichtet, daß die Mittellinien ihres
Strahlenganges nicht parallel zueinander verlaufen, so daß die Einfallwinkel
der Beleuchtungen am Reflektorspiegel 2 A voneinander leicht unterschiedlich
sind, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtung des Objekttisches 3 erzielt
werden kann, trotz des Versatzes in der Lage der Lichtquellen 6 A 1 und 6 A 2
zueinander. Die Lichtquellen 6 B 1 und 6 B 2 sind in gleicher Weise angebracht.
Im Falle des in den Fig. 6a und 6b dargestellten Ausführungsbeispiels werden
die Lichtquellen 6 A 1 und 6 A 2 bzw. 6 B 1 und 6 B 2 beidseits der Projektionslinse
derart angebracht, daß sie zueinander in einer Richtung senkrecht zur Achse
der Projektionslinse 5 (in Höhenrichtung des Projektors gesehen), also
übereinander, angeordnet sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die
Mittellinien des Strahlenganges der Lichtquellen 6 A 1 und 6 A 2 bzw. 6 B 1 und
6 B 2 nicht parallel zueinander, wobei der Objekttisch 3 wiederum gleichmäßig
ausgeleuchtet werden kann, wie dies auch schon im Fall des vorher
beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels gegeben war.
Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel werden die Lichtquellen 6 A 1 und
6 A 2 sowie 6 B 1 und 6 B 2 in einer Lage angeordnet, die sicherstellt, daß die von
diesen Lichtquellen ausgesandten und von den Reflektorspiegeln 2 A und 2 B
reflektierten Lichtstrahlen das Objekt durch den Objekttisch 3 beleuchten
können, was gewährleistet, daß die vom Objekt und dem Objekttisch, 3 regel
mäßig reflektierten Lichtstrahlen nicht auf die Projektionslinse 5 (und zwar
weder indirekt, noch direkt) fallen können. Gleichfalls wird hierdurch sicherge
stellt, daß die realen und die virtuellen Bilder der Lichtquellen 6 A 1, 6 A 2, 6 B 1
und 6 B 2 außerhalb des von der Projektionslinse 5 erfaßten Bildwinkels liegen,
wie dies schon beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall war.
Überdies können, falls nötig, Lichtabschirmelemente 7 A und 7 B, wie sie in Fig.
3 gezeigt sind, und/oder ein Kühlverfahren, wie aus Fig. 4 entnehmbar,
zusätzlich eingesetzt werden.
Die Anzahl der Lichtquellen ist nicht auf die Zahl begrenzt, die in Verbindung
mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen angegeben wurden,
sondern gleichermaßen kann auch eine größere Anzahl von Lichtquellen Einsatz
finden.
Schließlich zeigen noch die Fig. 7, 8 und 9 aus dem Stand der Technik
bekannte Realbild-Auflichtprojektoren:
Bei dem in Fig. 7 dargestellten bekannten Projektor ist ein Objekttisch 11 aus
Glas o.ä. vorgesehen, auf dem das Objekt liegt und der direkt von Lichtquellen
12 beleuchtet wird. Der Projektor weist ferner einen Hilfsspiegel 13 zur
Reflexion des vom Objekt kommenden Lichtes, eine Projektionslinse 14 und ein
Gehäuse 15 auf. Bei diesem Projektor müssen die (mehreren) Lichtquellen 12
in einer Lage angeordnet sein, die sicherstellt, daß die von den Lichtquellen 12
ausgesandten Lichtstrahlen und die (nach den Reflexionsgesetzen) regelmäßig
vom Objekt und dem Objekttisch 11 reflektierten Strahlen nicht über den Hilfs
spiegel 13 auf die Projektionslinse 14 fallen, um eine durch das regulär
reflektierte Licht ausgelöste Verschlechterung bei der Auflösung der Abbildung
zu vermeiden. Ferner müssen die Lichtquellen 12 außerhalb des Erfassungs
winkels der Projektionslinse 14 angeordnet werden. Schließlich ist darauf zu
achten, daß die Lichtquellen 12 weit vom Objekttisch 11 entfernt sind, um
eine gleichmäßig Ausleuchtung des Objekttisches 12 zu gewährleisten. Es ist
allerdings praktisch ziemlich unmöglich, einen ausreichend langen Strahlengang
vom Gesichtspunkt der vertretbaren Größe eines Projektors zu gewährleisten,
weshalb eine Vielzahl von Lichtquellen 12 mit einem relativ geringen Licht
strom seitlich angeordnet werden, um den Objekttisch auszuleuchten. Aber
auch hier gilt, daß die Gleichförmigkeit der Ausleuchtung weiter verbessert
werden kann, wenn die Lichtquellen noch weiter vom Objekttisch 11 entfernt
angeordnet werden könnten, was aber zu einem noch breiteren und höheren
Projektor führen würde. Würden die Lichtquellen 12 jedoch näher am Objekt
tisch 11 angebracht, würde das Objekt nicht mehr ausreichend gleichförmig
ausgeleuchtet.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Projektor sind die Lichtquellen 12 auf der
Vorderseite des Projektors gegenüber einem Hilfsspiegel 13 angeordnet. So
kann das Objekt durch die von den Lichtquellen 12 ausgesandten und vom
Hilfsspiegel 13 reflektierten Lichtsstrahlen beleuchtet werden. Da hier die
Lichtquellen 12 jedoch gegenüber dem Hilfsspiegel 13 vorliegen, werden die
von ihnen ausgehenden Lichtstrahlen am Hilfsspiegel 13 reflektiert und
beleuchten den Objekttisch 11 sowie das Objekt aus einer Richtung im
wesentlichen senkrecht zu diesem. Dies führt aber zu einer regulären Rück
reflexion am Objekt o.ä. wiederum in einer Richtung, die im wesentlichen
senkrecht zu ihm ist, wodurch das reflektierte Licht über den Hilfsspiegel 13
auf die Projektorlinse 14 geworfen wird und zu einer erheblichen Störung bei
der Auflösung der Abbildung, d. h. zu einer Lichthofausbildung, führt.
Der in Fig. 9 dargestellte Projektor weist eine Mehrzahl von Beleuchtungs
spiegeln 16 auf, die um den Hilfsspiegel 13 herum angeordnet und so vorge
sehen sind, daß sie in senkrechter Richtung sowie in Richtung nach vorne hin
größer werden. Das von den Lichtquellen 12 ausgehende Licht wird über die
Beleuchtungsspiegel 16 und den Hilfsspiegel 13 auf den Objekttisch 11
reflektiert. Da aber alle von den Lichtquellen 12 ausgehenden Lichtstrahlen
über den Hilfsspiegel 13 und über die Beleuchtungsspiegel 16 auf den Objekt
tisch 11 gelenkt werden, um eine verbesserte Ausleuchtung zu erhalten, ist es
erforderlich, für die Beleuchtungsspiegel 16 eine Mehrebenen-Form
einzusetzen, um zu verhindern, daß das vom Objekt gemäß den Reflexions
gesetzen regelmäßig reflektierende Licht auf den Hilfsspiegel 13 reflektiert wird.
Um ferner den Hilfsspiegel 13 auch noch als Beleuchtungsspiegel einsetzen zu
können, müssen die Lichtquellen 12 auf dessen beiden Seiten in einer Position
angebracht sein, die gewährleistet, daß ein Teil des Lichtes der Lichtquellen
12 auch auf den Hilfsspiegel 13 fallen kann. Dies führt zusammen mit dem
relativ komplizierten Aufbau des Gesamtprojektors zu einer Vergrößerung der
seitlichen (d. h. in seitlicher Richtung des Hilfsspiegels 13 gemessenen)
Dimensionen des Projektors.
Claims (5)
1. Realbild-Auflichtprojektor mit einer Lichtquelle, einem Objekttisch zum
Durchlassen des von der Lichtquelle emittierten Lichtes und zum Auflegen
eines Objektes, einem Hilfsspiegel zur Reflexion des vom Objekt reflektierenden
Lichtes, und mit einer Projektionslinse zum Zusammenführen des vom Hilfs
spiegel kommenden Lichtes zur Erzeugung eines Objektbildes auf einer Bild
wand außerhalb des Projektors, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Reflektor
spiegel (2 A, 2 B) zum Reflektieren des von der Lichtquelle (6 A, 6 B; 6 A 1, 6 A 2,
6 B 1, 6 B 2) stammenden Lichts zur Beleuchtung des Objekts durch den Objekt
tisch (3) auf beiden Seiten des Hilfsspiegels (4) vorgesehen und die Lichtquelle
(6 A, 6 B; 6 A 1, 6 A 2, 6 B 1, 6 B 2) vor dem Hilfsspiegel (4) sowie auf den lnnen
seiten der Reflektorspiegel (2 A, 2 B) in einer Lage angebracht ist, die sicher
stellt, daß das von den Reflektorspiegeln (2 A, 2 B) kommende und vom Objekt
sowie vom Objekttisch (3) regelmäßig reflektierte Licht nicht auf die
Projektionslinse (5) fällt und die reellen (6 A, 6 B) und virtuellen (6 a, 6 b) Bilder
der Lichtquelle außerhalb des Erfassungswinkels der Projektionslinse (5) liegen.
2. Projektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektor
spiegel (2 A, 2 B) parallel zueinander und senkrecht zum Objekttisch (3) ange
ordnet sind.
3. Projektor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Abschirm
element (7 A, 7 B) auf der dem Hilfsspiegel (3) zugewandten Seite der Licht
quelle (6 A, 6 B) zum Abschirmen des Hilfsspiegels (3) von einem direkten Licht
einfall aus der Lichtquelle (6 A, 6 B).
4. Projektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die über einen Ventilator (8) von außen angesaugte Kühlluft über die lnnenseite
des Objekttisches (3) geleitet und dann aus einem Bereich nahe bei der Licht
quelle (6 A, 6 B) abgezogen wird.
5. Projektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Reflektorspiegel (2 A, 2 B) eine eigene Lichtquelle (6 A, 6 B; 6 A 1, 6 A 2,
6 B 1, 6 B 2) zugeordnet ist.
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