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DE3519190C2 - Measuring light projector for a spectral measuring device - Google Patents

Measuring light projector for a spectral measuring device

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Publication number
DE3519190C2
DE3519190C2 DE19853519190 DE3519190A DE3519190C2 DE 3519190 C2 DE3519190 C2 DE 3519190C2 DE 19853519190 DE19853519190 DE 19853519190 DE 3519190 A DE3519190 A DE 3519190A DE 3519190 C2 DE3519190 C2 DE 3519190C2
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DE
Germany
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lamp
condenser
concave mirror
measuring
light projector
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DE19853519190
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German (de)
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DE3519190A1 (en
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Ernst 6000 Frankfurt Schumacher
Original Assignee
Schumacher Kg, 6000 Frankfurt
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Publication date
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    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/10Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Meßlichtprojektor für ein Spektralmeßgerät, bei dem es besonders darauf ankommt, extreme Lichtintensität auf einem relativ kleinen Meßfeld zu erreichen. Das Problem besteht darin, daß zu diesem Zweck eine Halogenlampe mit ungewöhnlich kleinem Leuchtkörper aber höchster Leuchtdichte eingesetzt werden muß, solche Lampen aber nur für kleine elektrische Leistungen zur Verfügung stehen. Um diesen Mangel durch Erhöhung des lichttechnischen Wirkungsgrads zu kompensieren, sind gemäß der Erfindung u. a. folgende Maßnahmen vorgesehen: 1. Einsatz eines aus mindestens drei, vorzugsweise vier achromatischen Linsengliedern bestehenden Kondensors mit hoher Apertur; 2. Drehung der Halogen-Mikroskopierlampe um ihre Achse, damit die gedachte Achse des Wendels lotrecht zur Achse des Kondensors steht; 3. Anwendung eines Konkavspiegels, der aus zwei getrennten Konkavspiegel-Hälften besteht, deren Spiegelachsen leicht divergieren und damit je ein reelles Wendelbild unmittelbar oberhalb bzw. unterhalb des Leuchtkörpers erzeugen.The invention relates to a measuring light projector for a spectral measuring device, where it is particularly important to achieve extreme light intensity in a relatively small measuring field. The problem is that for this purpose a halogen lamp with an unusually small luminous element but with the highest luminance must be used, but such lamps are only available for small electrical outputs. In order to compensate for this deficiency by increasing the lighting efficiency, the following measures are provided according to the invention: 1. Use of a condenser with a high aperture consisting of at least three, preferably four achromatic lens elements; 2. Rotation of the halogen microscope lamp about its axis so that the imaginary axis of the filament is perpendicular to the axis of the condenser; 3. Use of a concave mirror which consists of two separate concave mirror halves, the mirror axes of which diverge slightly and thus produce a real filament image directly above and below the luminous element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßlichtprojektor für ein Spektralmeßgerät, bestehend aus einer Lampe mit vorgeschaltetem Kondensor und hinter der Lampe angeordnetem Konkavspiegel. Ein derartiger Meßlichtprojektor ist aus der DE-OS 26 06 675 entnehmbar.The invention relates to a measuring light projector for a spectral measuring device, consisting of a lamp with a condenser in front and a concave mirror arranged behind the lamp. Such a measuring light projector can be found in DE-OS 26 06 675.

Lichtprojektoren in verschiedenen Ausführungsformen zur Objektbeleuchtung bzw. Objekt-Durchleuchtung sind beispielsweise auch an Mikroskopen bekannt. Diese bekannten Einrichtungen bestehen im allgemeinen aus einer Kleinlampe mit objektseitig vorgeschaltetem Kondensor; es gibt auch Ausführungen, bei denen ein Konkavspiegel die Lichtbündelung auf das Objekt übernimmt. Bekannt sind auch Kombinationen von Kondensor udn Konkavspiegel (Kugel-Kalotten-Spiegel).Light projectors in various designs for object illumination or object illumination are also known on microscopes, for example. These known devices generally consist of a small lamp with a condenser connected to the object side; there are also designs in which a concave mirror focuses the light onto the object. Combinations of condenser and concave mirror (spherical dome mirror) are also known.

Mikroskope dienen jedoch im allgemeinen der visuellen Beobachtung, wobei keine Schmalband-Meßfilter eingesetzt werden und daher auf extreme Beleuchtungsstärken kein Wert gelegt wird; auch spielt die spektrale Intensitätsverteilung des Meßlichts in der Mikroskopie keine wesentliche Rolle.However, microscopes are generally used for visual observation, whereby no narrow-band measuring filters are used and therefore no importance is attached to extreme illumination intensities; also, the spectral intensity distribution of the measuring light does not play a significant role in microscopy.

Aber auch in der Photometrie und Spektralphotometrie werden bisher keine besonders hohen Ansprüche an die Beleuchtungsintensität im Meßfeld gestellt, weil als Fotoempfänger meist Photomultiplier eingesetzt werden, deren hoher Verstärkungsfaktor einen Verzicht auf extreme Beleuchtungsintensität ermöglicht.But even in photometry and spectrophotometry, particularly high demands have not been placed on the illumination intensity in the measuring field, because photomultipliers are usually used as photoreceivers, whose high amplification factor makes it possible to do without extreme illumination intensity.

Im Gegensatz hierzu müssen Meßlichtprojektoren für ein nur mit Fotodioden ausgerüstetes Spektralmeßgerät zur Beleuchtung oder Durchleuchtung von Meßobjekten extreme Strahlungsintensitäten im Meßfeld bewirken, wobei die spektrale Intensitätsverteilung des Meßlichts weitgehend auf die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der Fotoempfänger unter Berücksichtigung der diesen vorgeschalteten Meßfilter abgestimmt sein soll.In contrast, measuring light projectors for a spectral measuring device equipped only with photodiodes for illuminating or transilluminating measuring objects must produce extreme radiation intensities in the measuring field, whereby the spectral intensity distribution of the measuring light should be largely matched to the spectral sensitivity distribution of the photoreceivers, taking into account the measuring filters connected upstream of these.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßlichtprojektor zu schaffen, der sich zur Beleuchtung eines relativ kleinen Meßfelds bei der Auflicht- und Durchlicht-Spektralmessung eignet und in diesem Meßfeld extrem hohe Strahlungsintensität im gesamten vom Meßgerät zu erfassenden Spektralbereich sichert.The invention is based on the object of creating a measuring light projector which is suitable for illuminating a relatively small measuring field during incident light and transmitted light spectral measurement and which ensures extremely high radiation intensity in this measuring field over the entire spectral range to be covered by the measuring device.

Diese Aufgabe ist bei einem Meßlichtprojektor der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angeführten Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.This object is achieved in a measuring light projector of the type mentioned at the outset according to the invention by the features recited in the characterising part of the main claim; advantageous further developments emerge from the subclaims.

Zur Beleuchtung eines relativ kleinen Meßfelds muß eine Lampe mit ungewöhnlich kleinem Leuchtkörper eingesetzt werden. Die Schwierigkeit besteht nun darin, daß einerseits Lampen mit kleinen Leuchtkörpern auch nur mit geringen elektrischen und damit Licht-Leistungen zur Verfügung stehen, während andererseits eine sehr hohe Beleuchtungsstärke im Meßfeld bei einer geeigneten spektralen Intensitätsverteilung erreicht werden muß. Diese Schwierigkeit wird durch eine Steigerung des lichttechnischen Wirkungsgrades der Beleuchtungseinrichtung überwunden.To illuminate a relatively small measuring field, a lamp with an unusually small luminous element must be used. The difficulty is that, on the one hand, lamps with small luminous elements are only available with low electrical and therefore light output, while on the other hand, a very high illuminance in the measuring field must be achieved with a suitable spectral intensity distribution. This difficulty is overcome by increasing the lighting efficiency of the lighting device.

Kondensoren mit hohem lichttechnischem Wirkungsgrad werden üblicherweise aus mehreren Sammellinsen aufgebaut, z. B. mit einem lampenseitigen Meniskus und zwei Plan-Konvexlinsen. Neuerdings bevorzugt man einen Aufbau mit mindestens einer asphärischen Sammellinse. Hierdurch ergibt sich zwar ein erhöhter Wirkungsgrad und die Verminderung der sphärischen Aberrationen, aber die chromatischen Fehler des Kondensorsystems vergrößern sich erheblich, was eine Anwendung für die Spektralmessung praktisch ausschließt.Condensers with high light efficiency are usually constructed from several converging lenses, e.g. with a lamp-side meniscus and two plano-convex lenses. Recently, a construction with at least one aspherical converging lens has become preferred. This results in increased efficiency and a reduction in spherical aberrations, but the chromatic errors of the condenser system increase considerably, which practically rules out application for spectral measurement.

Tendenziell entgegengesetzt sind die optischen Fehler, die von Achromaten verursacht werden: bei diesen sind die chromatischen Fehler weitestgehend korrigiert, während die sphärische Korrektion fehlt. Nun hat sich aber gezeigt, daß bei Niedervolt-Halogen-Mikroskopierlampen der Leuchtkörper kleiner als 1 mm² ist, daß also praktisch in der optischen Achse gearbeitet wird, wobei sphärische Fehler zu vernachlässigen sind.The optical errors caused by achromats tend to be the opposite: with these, the chromatic errors are largely corrected, while the spherical correction is missing. However, it has now been shown that with low-voltage halogen microscope lamps the luminous body is smaller than 1 mm², so that work is practically carried out in the optical axis, whereby spherical errors are negligible.

Handelsübliche Achromaten in den in Frage kommenden Größen haben aber ein wesentlich ungünstigeres Öffnungsverhältnis als sphärische oder gar asphärische Konvexlinsen.However, commercially available achromats in the sizes in question have a much less favorable aperture ratio than spherical or even aspherical convex lenses.

Um gleichwohl einen hohen lichttechnischen Wirkungsgrad zu erreichen, wird der Kondensor des Meßlichtprojektors aus mindestens drei, vorzugsweise vier hintereinandergeschalteten Achromaten aufgebaut, von denen der lampenseitige erste Achromat eine kürzere Brennweite und einen geringeren Durchmesser aufweist als der nächstfolgende Achromat; außerdem ist zumindest der erste Achromat mit aufgedampfter Mehrfachschicht entspiegelt, um sicherzustellen, daß die unter einem relativ flachen Winkel auftreffende Lampenstrahlung vollständig in das Kondensorsystem eintritt; natürlich kann auch durch Mehrschichten-Entspiegelung der weiteren Achromate der lichttechnische Wirkungsgrad des Kondensors noch erhöht werden.In order to achieve a high level of lighting efficiency, the condenser of the measuring light projector is constructed from at least three, preferably four achromats connected in series, of which the first achromat on the lamp side has a shorter focal length and a smaller diameter than the next achromat; in addition, at least the first achromat is anti-reflective with a vapor-deposited multiple layer to ensure that the lamp radiation, which hits at a relatively flat angle, completely enters the condenser system; of course, the lighting efficiency of the condenser can also be increased by multi-layer anti-reflective coating of the other achromats.

Den Beleuchtungseinrichtungen für die Objektbeleuchtung werden üblicherweise Wärmeschutzfilter zugeordnet, sei es in Form entsprechender Infrarot absorbierender Gläser oder sei es in Form von Interferenz-Wärmeschutzfiltern. Natürlich lassen sich auch bei dem erfindungsgemäßen Meßlichtprojektor Wärmeschutzfilter vorsehen.The lighting devices for object illumination are usually assigned heat protection filters, either in the form of appropriate infrared-absorbing glasses or in the form of interference heat protection filters. Of course, heat protection filters can also be provided in the measuring light projector according to the invention.

Für die Spektralmessung hat aber noch ein weiterer Filtertyp Bedeutung: bei nahezu allen für Meßzwecke in Frage kommenden Fotoempfängern, die in Verbindung mit Glühlampen bzw. Halogenglühlampen verwendet werden, tritt ein Empfindlichkeitsabfall von Lang- nach Kurzwellig auf, mit der Folge, daß die Signale von Fotoempfängern bei Vorschaltung von kurzwelliges Licht transmittierenden Filtern schwächer sind als bei Vorschaltung von langwelliges Licht transmittierenden Filtern. Geringere Signalintensität bedeutet aber größere Störempfindlichkeit.However, another type of filter is also important for spectral measurement: in almost all photoreceivers used for measurement purposes in conjunction with incandescent lamps or halogen lamps, a decrease in sensitivity occurs from long to short waves, with the result that the signals from photoreceivers are weaker when filters transmitting short waves are connected in series than when filters transmitting long waves are connected in series. However, lower signal intensity means greater sensitivity to interference.

Um einen möglichst gleichmäßigen Signalpegel bei Messungen in allen vorgesehenen Spektralbereichen zu erhalten, werden zwei Maßnahmen kombiniert: nämlich das kurzzeitige, auf die Dauer des Meßvorgangs begrenzte Anlegen einer erhöhten Betriebsspannung an die Lampe des Meßlichtprojektors und die Einschaltung eines entspiegelten Blauglases vor oder nach dem Kondensor. Mit Rücksicht auf den Überspannungsbetrieb eignen sich als Lichtquelle für den Meßlichtprojektor nur Niedervolt-Halogenlampen.In order to obtain the most uniform signal level possible for measurements in all the spectral ranges provided, two measures are combined: namely, the brief application of an increased operating voltage to the lamp of the measuring light projector, limited to the duration of the measurement process, and the use of anti-reflective blue glass before or after the condenser. In view of the overvoltage operation, only low-voltage halogen lamps are suitable as a light source for the measuring light projector.

Die vorgesehene Anwendung eines aus mindestens drei, vorzugsweise vier Achromaten bestehenden Kondensors mit großem Öffnungsverhältnis bringt die Schwierigkeit mit sich, daß der Leuchtkörper der Meßlampe in ungewöhnlich geringen Abstand vom Linsenscheitel der ersten lampenseitigen Kondensorlinse gebracht werden muß. Dies zwingt zur Wahl solcher Niedervolt-Halogenlampen, die einen besonders dünnen zylindrischen Lampenkolben haben und nicht in einem Justiersockel angebracht werden.The intended use of a condenser consisting of at least three, preferably four achromats with a large aperture ratio brings with it the difficulty that the luminous element of the measuring lamp must be placed at an unusually small distance from the lens vertex of the first lamp-side condenser lens. This forces the choice of low-voltage halogen lamps that have a particularly thin cylindrical lamp bulb and are not mounted in an adjustment base.

Nun muß zur Sicherung einer gleichmäßigen Meßfeldausleuchtung streng darauf geachtet werden, daß der Leuchtkörper der Halogenlampe lotrecht zur optischen Achse des Kondensors steht und von dieser in der Mitte durchstoßen wird. Bei spulenförmiger Ausbildung des Leuchtkörpers muß die gedachte Achse dieser Spule lotrecht zur optischen Achse des Kondensors stehen.Now, to ensure uniform illumination of the measuring field, it is important to ensure that the halogen lamp's illuminant is perpendicular to the optical axis of the condenser and that it passes through the middle. If the illuminant is coil-shaped, the imaginary axis of this coil must be perpendicular to the optical axis of the condenser.

Andererseits ist bei Halogenlampen mit dünnen zylindrischen Kolben die gedachte Achse des spulenförmigen Leuchtkörpers gegenüber der gedachten Verbindungslinie der beiden Kontaktstifte der Lampe verwinkelt.On the other hand, in halogen lamps with thin cylindrical bulbs, the imaginary axis of the coil-shaped lamp is angled compared to the imaginary connecting line of the two contact pins of the lamp.

Um die Position des Leuchtkörpers der Halogenlampe lotrecht zur optischen Achse des Kondensors zu sichern, ist die Lampenfassung um die gedachte Lampenachse derart gedreht, daß die gedachte Verbindungslinie der Steckhülsen der Fassung, in die die Kontaktstifte der Halogenlampe eingesetzt werden, in einem von 90° abweichenden Winkel zur optischen Achse des Kondensors verläuft, wobei sich der Tangens der Winkelabweichung größenordnungsmäßig aus dem Quotient &udf53;vu10&udf54;@W:LeuchtkÐrper-Durchmesser:LeuchtkÐrper-L¿nge&udf54;&udf53;zl10&udf54;ergibt.In order to ensure that the position of the halogen lamp's luminous element is perpendicular to the optical axis of the condenser, the lamp holder is rotated about the imaginary lamp axis in such a way that the imaginary connecting line of the socket's plug-in sleeves, into which the contact pins of the halogen lamp are inserted, runs at an angle other than 90° to the optical axis of the condenser, the tangent of the angular deviation being of the order of magnitude of the quotient &udf53;vu10&udf54;@W:luminous element diameter:luminous element length&udf54;&udf53;zl10&udf54;.

Bei allen heute erhältlichen Niedervolt-Halogenlampen bzw. Mikroskopierlampen sind Leuchtkörperlänge und Leuchtkörperbreite unterschiedlich, das intensiv beleuchtete Feld in der Meßebene ist also rechteckig. Andererseits ist die aktive Fläche der meisten als Fotoempfänger geeigneten Fotodioden quadratisch. Soll die Lese-Optik des Spektralmeßkopfs die Fotoempfänger voll ausleuchten, so müßte das beleuchtete Feld in der Meßebene so stark vergrößert sein, daß die kürzere Rechteckseite durch die Lese-Optik auf die volle Seitenlänge der quadratischen aktiven Fläche der Fotoempfänger vergrößert wird; dann aber würde ein unausgenutzter Überstand der längeren Rechteckseite entstehen, wodurch der lichttechnische Wirkungsgrad vermindert würde.In all low-voltage halogen lamps and microscope lamps available today, the length and width of the lamp body are different, so the intensively illuminated field in the measuring plane is rectangular. On the other hand, the active area of most photodiodes suitable as photoreceivers is square. If the reading optics of the spectral measuring head are to fully illuminate the photoreceivers, the illuminated field in the measuring plane would have to be enlarged so much that the shorter side of the rectangle is enlarged by the reading optics to the full length of the square active area of the photoreceivers; but this would result in an unused overhang of the longer side of the rectangle, which would reduce the lighting efficiency.

Es ist bekannt, auf der dem Kondensor gegenüberliegenden Seite der Meßlampe einen Konkavspiegel anzuordnen und mit leicht verschwenkter bzw. verkippter Spiegelachse so zu justieren, daß der Konkavspiegel ein reelles größengleiches Bild des Leuchtkörpers neben bzw. über dem Leuchtkörper entstehen läßt, so daß der Kondensor sowohl den Leuchtkörper selbst als als auch das gespiegelte Bild des Leuchtkörpers in die Meßebene abbildet. Dabei ist allerdings keine Gewähr gegeben, daß beide Bilder gleich hell sind, sondern es kann der Fall eintreten, daß beide Meßfeldhälften unterschiedliche Helligkeit aufweisen, was gerade bei Spektralmeßgeräten sehr nachteilig sein kann.It is known to arrange a concave mirror on the side of the measuring lamp opposite the condenser and to adjust it with a slightly swiveled or tilted mirror axis so that the concave mirror creates a real image of the same size of the luminous body next to or above the luminous body, so that the condenser projects both the luminous body itself and the mirrored image of the luminous body into the measuring plane. However, there is no guarantee that both images will be equally bright; it can happen that both halves of the measuring field have different brightnesses, which can be very disadvantageous, especially with spectral measuring devices.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht deshalb darin, den Konkavspiegel derart auszubilden, daß bei dessen Anwendung der rechteckige Leuchtkörper der Lampe unverändert vom Kondensor in das Zentrum des Meßfelds projiziert wird, während die beiden dabei nicht beleuchteten Randstreifen des Meßfelds durch Projektion gespiegelter Leuchtkörper-Bilder beleuchtet werden, die oberhalb und unterhalb bzw. rechts und links vom Leuchtkörper durch denKonkavspiegel erzeugt werden.An advantageous further development therefore consists in designing the concave mirror in such a way that when it is used, the rectangular luminous body of the lamp is projected unchanged by the condenser into the center of the measuring field, while the two edge strips of the measuring field that are not illuminated in the process are illuminated by projecting mirrored luminous body images that are generated above and below or to the right and left of the luminous body by the concave mirror.

Der aus Meßlampe mit nicht quadratischem Leuchtkörper und achromatischem Kondensor bestehende Meßlichtprojektor wird hierfür mit einem Konkavspiegel ausgerüstet, der aus zwei getrennten Konkavspiegel-Hälften besteht, deren Scheitelpunkte sich in der optischen Achse des Kondensors berühren oder zumindest auf sehr geringen Abstand voneinander gebracht sind, und die derart zueinander verschwenkt sind, daß die gedachten Verbindungslinien zwischen den jeweiligen Scheitelpunkten und den zugehörigen Krümmungsmittelpunkten divergent zueinander verlaufen, wodurch bei Übereinstimmung des Abstands zwischen den Scheitelpunkten der Konkavspiegel-Hälften einerseits und dem Leuchtkörper der Lampe andererseits mit dem Krümmungsradius der Konkavspiegel-Hälften der Effekt eines beidseitig verbreiterten Leuchtkörpers entsteht.The measuring light projector, which consists of a measuring lamp with a non-square luminous body and an achromatic condenser, is equipped with a concave mirror which consists of two separate concave mirror halves, the vertices of which touch each other in the optical axis of the condenser or are at least very close to each other, and which are pivoted towards each other in such a way that the imaginary connecting lines between the respective vertices and the associated centers of curvature run divergently from each other, whereby the effect of a luminous body widened on both sides is created when the distance between the vertices of the concave mirror halves on the one hand and the luminous body of the lamp on the other hand matches the radius of curvature of the concave mirror halves.

Der erfindungsgemäße Meßlichtprojektor wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:The measuring light projector according to the invention is explained in more detail below using the drawing of an embodiment:

Es zeigt schematisch und stark vergrößertIt shows schematically and greatly enlarged

Fig. 1 einen Schnitt durch den Meßlichtprojektor in der Ebene der optischen Achse; Fig. 1 shows a section through the measuring light projector in the plane of the optical axis;

Fig. 2 eine Niedervolt-Halogenlampe mit spulenförmigem Leuchtkörper (Fachbezeichnung "Rundkernwendel"). Fig. 2 a low-voltage halogen lamp with a coil-shaped luminous element (technical term "round core coil").

Mit 1 ist die optische Achse des aus den achromatischen Linsengliedern 4 a, 4 b, 4 c, 4 d bestehenden Kondensors 2 bezeichnet, wobei das erste, kleinere achromatische Linsenglied 4 a eine kürzere Brennweite bzw. eine größere Brechkraft aufweist als das nächstfolgende achromatische Linsenglied 4 b. 3 zeigt das zwecks Anpassung der spektralen Intensitätsverteilung der Strahlung an die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der Fotoempfänger eingeschaltete entspiegelte Blauglas, z. B. SCHOTT-Farbglas BG 14. Mit 5 ist eine Niedervolt-Halogenlampe bezeichnet und mit 6 deren spulenartig geformter Leuchtkörper. 1 denotes the optical axis of the condenser 2 consisting of the achromatic lens elements 4 a , 4 b , 4 c , 4 d , whereby the first, smaller achromatic lens element 4 a has a shorter focal length or a greater refractive power than the next achromatic lens element 4 b . 3 shows the anti-reflective blue glass, e.g. SCHOTT colored glass BG 14, which is used to adapt the spectral intensity distribution of the radiation to the spectral sensitivity distribution of the photoreceptors. 5 is a low-voltage halogen lamp and with 6 its coil-like shaped luminous body.

Auf der dem Kondensor 2 gegenüberliegenden Seite der Lampe ist der Konkavspiegel dargestellt, der aus den beiden Konkavspiegel-Hälften 9 und 11 besteht, deren Scheitelpunkte bei 10 und 12 sich im Durchstoßpunkt der optischen Achse des Kondensors durch die Vorderfläche des Konkavspiegels berühren.On the side of the lamp opposite the condenser 2, the concave mirror is shown, which consists of the two concave mirror halves 9 and 11 , the vertices of which at 10 and 12 touch at the point where the optical axis of the condenser passes through the front surface of the concave mirror.

Um die gegenseitige Winkelung der beiden Konkavspiegel-Hälften zu verdeutlichen, wurde gestrichelt die Kreislinie 13 eingezeichnet. Die Winkelung der beiden Konkavspiegel-Hälften wirkt sich dahingehend aus, daß die optischen Achsen der Konkavspiegel-Hälften leicht divergent verlaufen. Dementsprechend wird die vom Leuchtkörper 6 zu dem Konkavspiegel gelangte Strahlung derart in den Lampenkolben zurückgeworfen, daß das von der oberen Konkavspiegel-Hälfte 9 reflektierte Licht das reelle Wendelbild im 1 : 1-Maßstab bei 7 erzeugt, während das von der unteren Konkavspiegel-Hälfte 11 reflektierte Licht das reelle Wendelbild bei 8 entstehen läßt. Die über die Punkte 7 und 8 hinauslaufende Strahlung wird in vollem Raumwinkel vom Kondensor erfaßt und in die an das zentrale Wendelbild nach oben und unten anschließenden Randzonen gelenkt.In order to illustrate the mutual angle of the two concave mirror halves, the circular line 13 has been drawn in dashed lines. The angle of the two concave mirror halves has the effect that the optical axes of the concave mirror halves run slightly divergent. Accordingly, the radiation that reaches the concave mirror from the luminous body 6 is reflected back into the lamp bulb in such a way that the light reflected by the upper concave mirror half 9 creates the real spiral image on a 1:1 scale at 7 , while the light reflected by the lower concave mirror half 11 creates the real spiral image at 8. The radiation that runs beyond points 7 and 8 is captured by the condenser in the full solid angle and directed into the edge zones that adjoin the central spiral image at the top and bottom.

Fig. 2 zeigt in einer stark vergrößerten Darstellung die Niedervolt-Halogenlampe 5: die Stützdrähte 16, 17 bilden die Verlängerung der Kontaktstifte 14, 15. Die gedachte Achse 18 des spulenartigen Leuchtkörpers 6 ist gegenüber der Verbindungslinie der Stützdrähte 16, 17 und damit auch gegenüber der Verbindungslinie der Kontaktstifte 14, 15 verwinkelt. Durch Drehung der Lampenfassung 19 in Pfeilrichtung um die gedachte Lampenachse 20 wird erreicht, daß die Leuchtkörperachse 18 im rechten Winkel zur optischen Achse 1 des Kondensorsystems 2 steht. Fig. 2 shows the low-voltage halogen lamp 5 in a greatly enlarged view: the support wires 16, 17 form the extension of the contact pins 14, 15. The imaginary axis 18 of the coil-like lamp 6 is angled relative to the connecting line of the support wires 16, 17 and thus also relative to the connecting line of the contact pins 14, 15. By rotating the lamp holder 19 in the direction of the arrow about the imaginary lamp axis 20 , the lamp axis 18 is at a right angle to the optical axis 1 of the condenser system 2 .

Claims (4)

1. Meßlichtprojektor für ein Spektralmeßgerät, bestehend aus einer Lampe mit vorgeschaltetem Kondensor und hinter der Lampe angeordnetem Konkavspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensor (2) aus mindestens drei achromatischen Linsengliedern (4 a, 4 b, 4 c) besteht, wobei der lampenseitige erste Achromat (4 a) eine kürzere Brennweite und einen geringeren Durchmesser aufweist als der nächstfolgende Achromat (4 b), mit einer aufgedampften Mehrfachschicht entspiegelt ist und unmittelbar vor der als Lichtquelle dienenden Niedervolt-Halogenlampe (5) angeordnet ist, deren Fassung (19) um die gedachte Lampenachse (20) so weit gedreht ist, daß die Achse (18) des Leuchtkörpers (6) der Niedervolt-Halogenlampe (5) rechtwinklig zur optischen Achse (1) des Kondensors (2) steht, die den Leuchtkörper (6) mittig durchstößt. 1. Measuring light projector for a spectral measuring device , consisting of a lamp with a condenser connected upstream and a concave mirror arranged behind the lamp, characterized in that the condenser ( 2 ) consists of at least three achromatic lens elements ( 4a , 4b , 4c ) , the first achromat ( 4a ) on the lamp side having a shorter focal length and a smaller diameter than the next achromat ( 4b ) , being anti-reflective with a vapor-deposited multiple layer and being arranged directly in front of the low-voltage halogen lamp ( 5 ) serving as the light source, the socket ( 19 ) of which is rotated about the imaginary lamp axis ( 20 ) so far that the axis ( 18 ) of the luminous element ( 6 ) the low-voltage halogen lamp ( 5 ) is perpendicular to the optical axis ( 1 ) of the condenser ( 2 ), which penetrates the lamp body ( 6 ) in the middle. 2. Meßlichtprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem lampenseitigen ersten Achromaten (4 a) drei weitere achromatische Linsenglieder (4 b, 4 c, 4 d) nachgeordnet sind. 2. Measuring light projector according to claim 1, characterized in that three further achromatic lens elements ( 4 b , 4 c , 4 d) are arranged downstream of the first achromatic lens ( 4 a) on the lamp side. 3. Meßlichtprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder hinter dem achromatischen Linsensatz des Kondensators (2) ein hellblaues Farbglas (3) angeordnet ist. 3. Measuring light projector according to claim 1, characterized in that a light blue colored glass ( 3 ) is arranged in front of or behind the achromatic lens set of the condenser ( 2 ). 4. Meßlichtprojektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konkavspiegel aus zwei getrennten Konkavspiegel-Hälften besteht, die mit leicht divergierenden Spiegelachsen derart montiert und justiert sind, daß das von der oberen bzw. linksseitigen Konkavspiegelhälfte (9) reflektierte Licht das reelle Wendelbild unmittelbar oberhalb bzw. links (7) vom Leuchtkörper (6) erzeugt, während das von der unteren bzw. rechtsseitigen Konkavspiegelhälfte (11) reflektierte Licht das reelle Wendelbild unterhalb bzw. rechts (8) vom Leuchtkörper (6) entstehen läßt. 4. Measuring light projector according to claim 1, characterized in that the concave mirror consists of two separate concave mirror halves which are mounted and adjusted with slightly diverging mirror axes in such a way that the light reflected by the upper or left-hand concave mirror half ( 9 ) produces the real spiral image immediately above or to the left ( 7 ) of the luminous element ( 6 ), while the light reflected by the lower or right-hand concave mirror half ( 11 ) produces the real spiral image below or to the right ( 8 ) of the luminous element ( 6 ).
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