DE8802996U1

DE8802996U1 - Regelbare Beleuchtungseinrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Bildfeldes

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Publication number: DE8802996U1
Application number: DE8802996U
Authority: DE
Original assignee: Leica Industrieverwaltung GmbH
Current assignee: Leica Microsystems Holdings GmbH
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1988-03-05
Publication date: 1988-06-09

Description

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Pat Ta/Hö - 02.03.88

Regelbare Beleuchtungseinrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung

eines Bildfeldes

Die Neuerung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Bildfeldes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Beleuchtungseinrichtungen 1st es bekannt, die HeI-ligkeit des von einer Lichtquelle abgestrahlten Lichtes dadurch zu regeln, daß mittels eines elektrischen Schaltkreises die Lampenspannung veränderbar ist. Eine Regelung der Lampenspannung bringt jedoch den enormen Nachteil mit sich, daß dadurch auch die Farbtemperatur des abgestrahlten Lichtes verändert wird. Soll nun mit dem Licht eine fotografische Aufnahme gemacht werden, so ist dies nur unter Inkaufnahme von Farbfehlern im späteren fotografischen Bild möglich.

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Eine Einrichtung, die diesen Fehler ausschließt, 1st aus der DE-OS 27 57 543 bekannt. Diese weist eine Lichtquelle, ein Kondensorsystem, eine regelbare Blende, verschiedene auf einem Träger angeordnete Farbfilter und einen ringförmig ausgebildeten Lkhtleiter auf. Mittels der auf dem Träger angeordneten Farbfilter wird durch Verschieben jede gewünschte Farbtemperatur des Lichtes einstellbar. Zur Regelung der Beleuchtungsstärke 1st ein Blendenschieber vorgesehen, der partiell in den annähernd parallelen Beleuchtungsstrahlengang zwischen den einzelnen Kondensoren ein-

IC bringbar ist und somit Minen Teil des Strahlenbündel abdeckt. Der Lichtleiter 1st in seinem Innern homogen ausgebildet. Eine ungleichmäßig mit Licht beaufschlagte Eintrittsfläche eines derartigen Lichtleiters wird in seinem Innern durch Totalreflexion so ausgeglichen, daß die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters eine gleichmäßige Lichtintensitätsverteilung aufweist. Mit dieser Beleuchtungseinrichtung ist eine Regelung der Beleuchtungsstärke ohne Veränderung der Lampenspannung und somit ohne Veränderung der Farbtemperatur des Lichtes möglich. Da jedoch die Beleuchtungsstärkeregelung um einen Lichtwert die Abdeckung des Beleuchtungsstrahlenbündeis mit dem Blendenschieber auf die Hälfte seiner ursprünglichen Fläche bedingt, wird der Verschiebeweg des Blendenschiebers mit jedem Abblenden kleiner und eine Regelung immer schwieriger. Eine derartige Beleuchtungsstärkeregelung ist daher nur in engen Bereichen exakt möglich.

Aus der DE-OS 27 45 397 ist ein Lichtregler für Lichtleiterleuchten mit einer Vielzahl von Einzelfasern bekannt. Dazu ist im Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Lampe und der Lichteintrittsfläche des Lichtleiters eine aus mehreren Kreissektorenflächen ausgebildete Blende angeordnet.

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Zur Beleuchtungsstarkeregulierung werden diese Kreissektorenflächtin mittels einer Handhabe verschoben, so daß das BeieuchtungsstrahienbUndei 1n nachteiliger Welse asymmetrisch beschnitten wird. Auch läßt sich der Bereich hoher Abbiendungsfaktoren nur ungenau einstellen.

Aus der DE-OS 27 01 764 1st ein l.ichtflußregier zur Hell Igkeitsregelung von Beleuchtungseinrichtungen fllr Mikroskope bekannt. Dieser weist einen Träger und eine in Lichtrichtung angeordnete feststehende Schar von lichtdurchlässigen Kanälen auf. über eine Schwenkeinrichtung ist der Träger 1m Beleuchtungsstrahlengang schwenkbar angeordnet, Diese Einrichtung ist jedoch sehr groß dimensioniert und benötigt durch die Schwenkeinrichtung zusätzlichen Raum im Beleuchtungsstrahlengang des Mikroskops.

Schließlich ^St aus der DE-PS 690 378 eine Anordnung zur stufenweisen Abschirmung eines lichtempfindlichen Materials bekannt. Dieses Material ist hier als Fotozelle für einen Belichtungsmesser beschrieben, dis von einem als Scheibe oder Band ausgeführten lichtundurchlässigen Träger abgedeckt wird. Im Falle des Bandes weist der Träger einzelne Felder mit einem lichtdurchlässigen Lochraster auf, wobei die Durchmesser der einzelnen Lochblenden von Feld zu Feld abnehmen. Im Falle der Scheibe ist der Träger mit einzelnen nebeneinander angeordneten Feldern unterschiedlicher Rasterdichte ausgestattet. Sowohl der als Band und der als Scheibe ausgebildete Träger kann über fest zugeordnete Stellungen in Wirkstellung gebracht werden.

Die aus dieser Schrift bekannte Einrichtung zur Abschirmung eines »trahrenempfindlichen Materials eignet sich jedoch ausschließlich tür Helligkeitsregulierung von relativ groß dimensionierten Flächen.

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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung» die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Beleuchtungseinrichtung mit konstant einstellbarer Farbtemperatur anzugeben, deren Helligkeit exakt über einen großen Bereich regelbar ist.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist die Neuerung in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine neuerungsgemäße Beleuchtungseinrichtung; Fig. 2: einen als Band ausgebildeten lichtundurchlässigen

Träger;
Fig. 3: einen als Scheibe ausgebildeten lichtundurchlässigen

Träger.

Flg. 4: einen lichtundurchlässigen Träger mit einer Anordnung von Lochblenden.

In der Figur 1 1st ein AusfUhrungsbeispiel fUr die Beleuchtungseinrichtung dargestellt, bei dem In einem Gehäuse 1 hintereinander eine Lichtquelle 2, ein Kondensorsystem 3, eine Einrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur 4, eine Einrichtung zur Helligkeitsregulierung S, ein ringförmig gebogener, 1n seinem Innern homogen ausgestalteter Lichtleiter 6 und eine Kollektorlinse 7 angeordnet sind. Ein von der Lichtquelle 2 emittiertes Be1euchtung«strah1enbUnde1 8 wird mittels des Kondensorsystems 3 auf die L1chte1ntr1ttsf1Xche 9a des Lichtleiters 6 gebündelt.

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Zwischen dem Kondensorsystem 3 und dem Lichtleiter 6 ist die Einrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur 4 mit einem Farbfilter 10, einem Träger 11 und einer Handhabe 12 angeordnet.

Durch stufenloses Einschieben in Pfeil richtung in das Beleuchtungsstrahlenbündel 8 läßt sich dieses mittels des Filters 10 partiell einfärben, und durch die inneren Reflexionen im Lichtleiter 6 wird dieses Licht an der Lichtaustrittsfläche 9b des Lichtleiters 6 homogenisiert. Somit läßt sich jede gewünschte Farbtemperatur des Lichtes einstellen, was insbesondere bei der Verwendung des Lichtes als fotografische Beleuchtung und zur Anpassung an die Sensibilisierung der verschiedenen Filme notwendig ist. Zwischen der Einrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur 4 und der Lichteintrittsfläche 9a des Lichtleiters 6 ist ferner die Einrichtung zur Regelung der Beleuchtungsstärke 5 angeordnet. Sie enthält einen Träger 13 sowie eine Handhabe 14 und ist mit den hier als Kugel und Feder dargestellten Rastmitteln 19 versehen, die im Zusammenwirken mit den Rastungen 20 des Trägers 13a eine exakte Führung und eine definierte Stellung des Trägers 13 im Beleuchtungsstrahlengang gewährleisten.

Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils des Trägers 13 und weist einen als Band ausgeführten lichtundurchlässigen Träger 13a auf. Dieser 1st 1n gleichgroße Einzelsegmente 15 unterteilt, wobei jedem dieser Einzelsegmente eine lichtdurchlässige Fläche 16a-16f zugeordnet 1st. Dabei sind die Flächen 16a-16c derart dimensioniert, daß die Fläche 16a einen doppelt so großen lichtdurchlässigen Flächenanteil wie die Fläche 16b und diese wiederum einen doppelt so großen Anteil wie die Fläche 16c aufweist. An die lichtdurchlässige Fläche 16c schließt sich eine aus vier einzeln nebeneinander angeordneten Lochblenden 17 bestehende lichtdurchlässige Fläche 16d an.

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Die Durchmesser dieser einzelnen Lochblenden 17 sind jeweils gleich dimensioniert, so daß aus einer Reduzierung der Anzahl der Lochblenden 17 um den Faktor 2 eine Halbierung der wirksamen lichtdurchlässigen Fläche resultiert. Dieses ist mit den Flächen 16d, 16e und 16f ausgeführt. Zur besseren Übersicht wurde in dieser Figur auf eine Darstellung von Einzel Segmenten mit mehr als vier Lochblenden verzichtet. Da Lochblenden mit einem wirksamen Durchmesser von 0,25 mm noch wirtschaftlich herstellbar sind, sind Einzelsegmente 15 mit einer Anzahl von 64 oder 128 Lochblenden durchaus denkbar.

{ ) Die Figur 3 zeigt analog zur Figur 2 einen als Scheibe ausgeführten lichtundurchlässigen Träger 13b, der in einzelne Segmente 15 unterteilt ist. Diese weisen analog zur Figur 2 jeweils lichtdurchlässige Flächenanteile 18a-18i auf, wobei die- FlächenanteiIe 18a-18e einen sich verjüngenden gekrümmten Spalt bilden und die lichtdurchlässigen Flächenanteile 18f-18i jeweils eine Anzahl nebeneinander angeordneter größengleicher Lochblenden 17 aufweist. Die Flächen btW. die Durchmesser der lichtdurchlässigen Anteile sind analog zu denen der Figur 2 ausgebildet. Die Ausbildung des Trägers als Scheibe und die Anordnung vor dem ringförmig gebogenen Lichtleiter 6 (Figur 1) 1st wegen des geringeren Raumbedarfs und der vollständigen Aufnahme des Trägers im Gehäuse 1 von baugleichem Vorteil.

Die Figur 4 zeigt einen lichtundurchlässigen Träger 13, der in einzelne Segmente 15 unterteilt und 1n Pfeilrichtung vor der Lichteintrittsfläche 9a des Lichtleiters 6 bewegbar 1st. Zur kontinuierlichen Verstellung des Trägers 13 1m Beleuchtungsstrahlengang 8 1st diesem ein Elektromotor 21 zugeordnet.

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Die einzelnen Segmente 15 sind in dieser Figur an den Durchmesser der Lichteintrittsfläche 9a des Lichtleiters 6 angepaßt und weisen jeweils eine um den Faktor 2 steigende Anzahl von Lochblenden auf. Diese sind gleichmäßig über die Breite eines einzelnen Segments 15 verteilt und nebeneinander angeordnet, wobei innerhalb jedes einzelnen Segments 15 der Abstand der Lochblenden 17 zueinander konstant ist. Durch kontinuierliches Verschieben des Trägers 13 im Beleuchtungsstrahlengang 8 wird, ausgehend von der 1ichtdurüilässigen Fläche 16c, eine harmonische Abblendung erreicht. Zur Veränderung der Beleuchtungsstärke um den Faktor muß der Träger 13 jeweils um den gleichen Betrag verschoben werden. Dies erlaubt ohne zusätzliche getriebliche Mittel eine exakte Anpassung bzw. Veränderung der Beleuchtungsstärke in einem großen Bereich. Die hier beschriebenen Größenverhältnisse bzw. Abstände stellen nur ein Ausführungsbeispiel dar und können selbstverständlich variiert werden. Dabei ist auch hier eine scheibenförmige Ausbildung des Trägers möglich.

Der Vollständigkeit halber soll noch darauf hingewiesen werden, daß anstelle eines sich kontinuierlich oder diskontinuierlich verjüngenden Spaltes auch eine treppenförmige Anordnung von lichtdurchlässigen Flächen auf einem Träger Verwendung finden kann. Die Lochblenden eines Einzel segments können auch neben- und übereinander Hegen und so zu einer Blendenmatrix zusammengefaßt sein.

Mit dieser Neuerung 1st es somit in vorteilhafter Welse möglich, eine stufenweise oder auch kontinuierliche Helligkeitsregulierung über einen großen Bereich durchzuführen, ohne dabei die vorab eingestellte Farbtemperatur des Lichtes zu beeinflussen.

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Dies 1st Insbesondere dann von großem Vorteil, wenn mit diesem Licht fotografische Filme belichtet werden. Neben einer

unerwünschten Farbverschiebung, bedingt durch eine falsche V

Farbtemperatur des Lichtes, werden auch Penibel Ichtungen |

hinsichtlich der DIN- bzw. ASA-EmpfindHchkeit der Filme '

vermieden.

Bezugsze1chen11ste

1	Gehäuse
2	Lichtquelle
3	Kondensorsystem
4	Einrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur
f	Einrichtung zur Helligkeitsregulierung
I	Lichtleiter
1	Kollektorlinse
&eegr;	L1chte1ntr1ttsfläche von (6)
•b	Lichtaustrittsfläche von (6)
10	Farbfilter von (4)
11	Träger von (4)
12	Handhabe (4)
13	Träger
13a	lichtundurchlässiger Träger (Band)
13b	lichtundurchlässiger Träger (Scheibe)
14	Handhabe von (5)
15	Einzelsegmente
I6a-f	lichtdurchlässige Fläche
17	Lochblende
18a-i	lichtdurchlässige Flächenteile
19	Rastmittel (Kugel, Feder)
to	Rastung für 19
	Elektromotor

Claims

: ."B. 2*Qi Pat Ta/Ho - 02.03.88 Regelbare Beleuchtungseinrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung \ ■, eines Bildfeldes Schutzansprüche

1. Beleuchtungseinrichtung zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Bildfeldes, mit einem in seinem Innern homogen ausgestalteten Lichtleiter, mit einer Filtereinrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur und mit einer zwischen Lichtquelle und Lichtleiter angeordneten Einrichtung zur Regelung der Beleuchtungsstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Regelung der Beleuchtungsstärke (5) einen Q lichtundurchlässigen Träger (13) mit mindestens einem sich verjüngenden lichtdurchlässigen Spalt (16a-16c; 18a-18e) aufweist.

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2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) zusätzlich

f mehrere Lochblenden (17) aufweist.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ; 5 gekennzeichnet, daß einzelne Segmente (15) des

Trägers (13) zu Scharen zusammengefaßte Lochblenden (17) mit etwa

gleich großen Durchmessern aufweisen.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a -

&ldquor; - durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung \ 10 zur Regelung der Beleuchtungsstärke (5) zusätzliche Rastmittel (19) aufweist und über Rastungen (20) die lichtdurchlässigen Flächenanteile (16a-f; 18a-i) des Trägers (13) um einen konstant veränderten Lichtwertfaktor in Wirkstellung bringbar sind.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g ekennzeichnet, daß die Anzahl der Lochblenden (17) von benachbarten Segmenten (15) um einen konstanten Faktor variiert, wobei die Lochblenden (17) innerhalb eines einzelnen Segments (15) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

( _s 6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeichnet, daß die Lochblenden (17) nebeneinander angeordnet sind u.d Innerhalb eines Segments (15) einen konstanten Abstand zueinander aufweisen.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5 oder S, dadurch gekennzei chnet, daß den» Träger (13) ?ur kontinuierlichen Verstellung 1m Beleuchtungsstrahlengang (8) ein Elektromotor (21) zugeordnet 1st.

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8. Beleuchtungseinrichtung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) als Band (13a) oder Scheibe (13b) ausgebildet 1st.

9. Beleuchtungseinrichtung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur (4) zwischen der Lichtquelle (2) und dem Lichtleiter (6) angeordnet 1st und eine Handhabe (12) zum partiellen Einbringen eines Farbfilters (10) in den Beleuchtungsstrahlengang (8) aufweist.