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Proj ektions einrichtun g
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Projektion von stehenden oder bewegten Bildern und befasst sich insbesondere mit Massnahmen zur Verhütung einer Überhitzung des Bildmaterials im Bildfenster.
Zu diesem Zweck ist bei einer verhältnismässig grossen, ortsfesten Projektionseinrichtung mit einer
Hochintensitätsbogenlampe, einem Hohlspiegel, einem Ablenkspiegel und einem Kondensor schon vorgeschlagen worden, den Ablenkspiegel mit einem Belag zu versehen, welcher Infrarotstrahlung durchtreten lässt und sichtbares Licht reflektiert. Hinter dem Ablenkspiegel ist eine Absorptionsfläche angebracht, welche die ausgefilterte Infrarotstrahlung absorbiert und durch Luft- oder Wasserkühlung abführt.
Diese Art, eine Uberhitzung des Bildmaterials jm Bildtenster zu verhüten, ist für ortsfeste Apparaturen, bei denen ein sperriger Aufbau und eine aufwendige Wasserkühlung keine Rolle spielen, nützlich.
Für bewegliche Projektionseinrichtungen, insbesondere für tragbare Heim-Projektionsapparate ist die beschriebene Konstruktion jedoch nicht geeignet. In diesen Geräten ist zwecks Raumersparnis der Hohlspiegel so ausgebildet, dass er gleichzeitig als Kondensor wirkt und die von der Lichtquelle auf ihn fallende Strahlung ohne Zwischenabbildung und ohne Umlenkung ins Bildfenster wirft.
Um bei solchen Projektionseinrichtungen mit geringem Raumbedarf, insbesondere für Heim-Projektionsapparate, eine Überhitzung des Bildmaterials im Bildfenster zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, den Kondensor-Hohlspiegel nicht mit einer metallischen Spiegelschicht sondern statt dessen mit einem Überzug zu versehen, der sichtbares Licht reflektiert und für Infrarotstrahlung durchlässig ist. Solche Überzüge bestehen aus einer Grundschicht und Interferenzfilterschichten. Für die Grundschicht werden Germanium, Silizium, Antimonsulfid oder Selen verwendet, die für sichtbare Strahlung ein hohes Reflexionsvermögen und für Infrarotstrahlung grosse Durchlässigkeit besitzen. Die Interferenzfilterschichten erhöhen das Reflexionsvermögen des zusammengesetzten Überzuges.
Sie bestehen aus einer Anzahl übereinander liegender Filme, von denen jeder nur die Dicke von einem Viertel bzw. einem kleinen ungeradzahligen Vielfachen des Viertels einer Wellenlänge hat, die zweckmässig aus dem im Sichtbaren liegenden Bereich maximaler Strahlungsintensität der verwendeten Lichtquelle gewählt wird. Es leuchtet ein, dass solche Filterschichten sehr sorgfältig hergestellt werden müssen. da sie nicht in der gewünschten Weise wirken, wenn die Dicke der einzelnen Filme nicht gleichmässig und genau eingehalten wird.
Es hat sich gezeigt, dass das Aufbringen solcher Interferenzfilterschichten auf gekrümmte Flächen ausserordentlich schwierig ist. Je stärker die Krümmung der Fläche und je grösser die gekrümmte Fläche ist, desto schwieriger ist es, die Filme auf der ganzen Fläche mit gleichmässiger Dicke aufzubringen. Ebenso schwierig ist die Herstellung der Filme auf einer Vielzahl gleicher gekrümmter Gegenstände in von Stück zu Stück gleicher Qualität.
Ziel der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und in den modernen Projektionsapparaten gedrängter Bauart die von der Lichtquelle ausgestrahlte Wärme vom Bildfenster fernzuhalten, ohne dass eine Vergrösserung dieser Apparate nötig wird. Durch die Vermeidung der schädlichen Wärmewirkung soll es ermöglicht werden, in diesen Projektionsapparaten Lichtquellen höherer Leistung zu verwenden, ohne den Bildfilm durch die vermehrte Wärmestrahlung der Lichtquelle zu gefährden.
Die Erfindung geht aus von einer Projektionseinrichtung mit geringem Raumbedarf, insbesondere für Heim-Projektionsapparate mit einer zusammengedrängten Lichtquelle und einer einen Hohlspiegel bildenden Spiegelanordnung, welche die auftreffende sichtbare Strahlung unmittelbar in das Bildfenster wirft.
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sind. Die Elektroden der Hochdrucklampe 21 sind in der optischen Achse XX des Ellipsoidspiegels 23 derart angeordnet, dass ein Brennpunkt des Ellipsoidspiegels 23 in dem Entladungsbogen liegt. Der zweite Brennpunkt liegt ungefähr im Bildfenster des Projektors.
Der Ellipsoidspiegel 23 besteht aus einem Glas- träger 24 mit einer metallischen Spiegelschicht 25 und einer Schale 2*7, die einen sichtbares Licht reflektierenden und für Infrarotstrahlung durchlässigen Überzug 26 trägt. Der Spiegel 23 besitzt eine zentrale Öffnung für die Lampe 21. Der Metallbelag 25 befindet sich auf einer etwa ringförmigen, die erwähnte Öffnung unmittelbar umgebenden Zone des Glasträgers 24. Die Schale 27 schmiegt sich in ihrer Form dem Glasträger an und bedeckt die belagfreie, ebenfalls etwa ringförmige Zone des Glasträgers. Der metallische Spiegelbelag 25 und der Überzug 26 bilden zusammen eine ellipsoidförmige Kondensor-Spiegelfläche.
Auch bei dieser Konstruktion liegt der sichtbares Licht reflektierende und für Infrarotstrahlung durchlässige Überzug 26 in einem Bereich stärkster Strahlungsintensität der Xenon-Hochdruck-Entladungslampe 21, so dass ein wesentlicher Anteil der von der Lampe 21 ausgesandten, auf den Ellipsoidspiegel fallendeninfrarotstrahlung durch den Glasträger 24, den Überzug 26 und die gläserne Schale 27 hindurchtritt und auf diese Weise aus dem Projektionsstrahlenbündel ausgefiltert ist. Eine schädliche Überhitzung des Bildfilms ist dadurch ausgeschlossen.
Die Schale 27 ist aus vier Teilen derart zusammengesetzt, dass die Trennlinien 28 zwischen den Teilen untereinander gleichen Abstand haben und dass jede Trennlinie mit der optischen Achse eine Ebene bildet. Auf diese Weise haben alle Teile gleiche Gestalt und gleiche Grösse.
In Fig. 3 bezeichnet l eine Projektionsglühlampe gleich der in Fig. l dargestellten, die in bezug auf die optische Achse XX ebenso angeordnet ist wie in Fig. 1. Der Glasträger 4 und der metallische Spiegelbelag 5 des Ellipsoidspiegels 33 entsprechen dem Glasträger 4 und dem Metallbelag 5 des in Fig. 1 dargestellten Ellipsoidspiegels. Das Fenster in der Scheitelzone des Glasträgers 4 trägt einen sichtbares Licht reflektierenden und für Infrarotstrahlung durchlässigen Überzug 36. Auch bei dieser Konstruktion liegt die Zone mit dem infrarotdurchlässigen Überzug 36 im Bereich der maximalen Strahlungsintensität der Flachwendel 2, so dass ein grosser Anteil der von der Wendel 2 ausgesandten Infrarotstrahlung aus dem Projektionsstrahlenbündel ausgefiltert und eine schädliche Überhitzung des Bildfilms ausgeschlossen ist.
Bei der in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Projektionsglühlampe bildet die Gefässrüekwand 54 den Ellipsoidspiegel, Der Leuchtkörper 42 ist eine flache Wendel, die in bezug auf die optische Achse XX ebenso angeordnet ist wie die Wendel 2 in den Fly. l und 3. Die Gefässvorderwand 51 ist von sphärischer Gestalt, und der Mittelpunkt dieser sphärischen Fläche fällt mit dem im Leuchtkörper liegenden Brennpunkt der Ellipsoidfläche der Rückwand 54 des Gefässes zusammen. In der Mitte der sphärischen Vorderwand 51 befindet sich ein Fenster 59 für das Projektionsstrahlenbündel. Über dem Leuchtkörper 42, der in bekannterweise von Stromzuführungen 60 getragen wird, welche in einen Quetschfuss 61 eingeschmolzen sind, besitzt das Gefäss einen domartigen Fortsatz 62.
Die ellipsoidische Rückwand 54 des Gefässes ist auf der Aussenseite mit einem etwa ringförmigen Metallbelag 55 versehen, der an den Aussen-Metallbelag 58 der Vorderwand 51 angrenzt. Die Scheitelzone der ellipsoidförmigen Rückwand 54 ist aussen von der Schale 7 bedeckt. Die Schale 7 besteht aus zwei Hälften 7a und 7b, die nach dem Aufbringen des Überzuges 6 auf die Konkavseite der Schale zusammengesetzt werden. Der Überzug besteht aus einer Grundschicht aus Germanium oder Silizium und Interferenzfilterschichten mit hohem Reflexionsvermögen für sichtbare Strahlung und grosser Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung.
Die zusammengesetzte Schale 7 kann mittels eines Klebers am Gefäss befestigt sein oder beispielsweise mittels einer in Fig. 5 angedeuteten Haltevorrichtung, die aus einem Rahmen 64 und zwei um den Domfortsatz 62 bzw. den Gefässhals 63 herumgelegten Bändern 65 besteht, welche den Rahmen fest in seiner Lage halten.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Projektionsglühlampe ist der Ellipsoidspiegel der Rückwand 74 bei sonst gleichen Gefässabmessungen dadurch grösser als bei der Lampe in Fig. 4, 5 und 6, dass sie keinen Domfort- ; atz besitzt und einen Hals 73 aufweist, der nicht zylindrisch wie in Fig. 4, 5 und 6 sondern auf der Rückseite abgeflacht ist. Diese Lampe wird nur in hängender Lage, d. h. mit dem Sockel oben, gebrannt. Der Leuchtkörper 72 ist der gleiche wie der Leuchtkörper in den Fig. 1, 3, 4 und 5. Durch das Fortlassen des Domfortsatzes Ist auch der sphärische Spiegel 78 auf der Gefässvorderwand 71 grösser als in Fig. 5. 79 ist das Fenster in der Vorderwand 71 für das Projektionsstrahlenbündel.
Die Scheitelzone der ellipsoidförmigen Rückwand 74 des Gefässes trägt einen sichtbares Licht reflektierenden und für Infrarotstrahlung durchläs- ; gen Überzug 76, während die verbleibende Zone der ellipsoidförmigen Rückwand 74 einen metallischen Spiegelbelag 75 aufweist.
Es ist zweckmässig, die auf der Aussenseite des Gefässes befindlichen metallischen Reflexionsbeläge 55 md 58 in Fig. 4, 5 und 6 mit einem Schutzüberzug zu versehen, der auch den Domfortsatz 62 und den Ge- 'ässhals 63 bedecken kann. Auch die Beläge 75, 76 und 78 in Fig. 7 können einen Schutzüberzugtragen,
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der sich auch auf den Gefässhals 73 erstrecken kann.
Die dargestellten Projektionsglühlampen sind mit einer Gasfüllung von etwas geringerem oder auch eine Atmosphäre übersteigendem Druck versehen. Als Füllgas können Argon und Stickstoff, Krypton, Xenon verwendet sein, und die Gasfüllung kann zur Erzielung besonderer Wirkungen auch noch andere Zusätze wie beispielsweise Wasserstoff oder Jod enthalten. Die Lampen können auch einen der bekannten Getterstoffe enthalten.
An Stelle des gewendelten Leuchtkörpers können die Lampen auch einen von einem dünneren Draht überwickelten Wolframdraht als Leuchtkörper enthalten. An Stelle einer Wolfram-Einfachwendel kann auch eine Doppelwendel vorhanden sein. Der Leuchtkörper kann auch aus mehreren, zweckmässig parallel zueinander angeordneten Wendelschenkeln bestehen.
Die Fenster 59 und 79 für das Projektionsstrahlenbündel können mit einem Infrarotstrahlung reflektie- renden und für sichtbares Licht durchlässigen Belag versehen sein, so dass der Anteil an Infrarotstrahlung im Projektionsstrahlenbündel noch weiter vermindert wird.
An Stelle der Ellipsoidform kann für die Spiegel 13, 23 und 33 bzw. die Gefässrückwand der Lampen in Fig. 4, 5, 6 und 7 auch eine andere für die jeweils gewünschte Strahlenbündelung geeignete Gestalt, vorzugsweise eine Rotationsfläche, vorgesehen sein.
PATANTANSPRÜCHE :
1. Projektionseinrichtung mit geringem Raumbedarf, insbesondere für Heimprojektionsapparate, mit einer zusammengedrängten Lichtquelle und einer einen Hohlspiegel bildenden Spiegelanordnung, welche die auftreffende sichtbare Strahlung unmittelbar in das Bildfenster wirft, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlspiegelfläche aus Zonen zusammengesetzt ist, von denen die eine ein hohes Reflexionsvermögen für sichtbare Strahlung und grosse Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung aufweist und die andere Zone ein hohes Reflexionsvermögen sowohl für sichtbare Strahlung als auch für Infrarotstrahlung besitzt.