Оптическая система проекционного прибора
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к проекционной технике, и позволяет повысить освещенность экрана при сохранении равноосвещенности у противоположных краев экрана. Оптическая система проекционного прибора содержит сферический отражатель 7, центр кривизны которого совмещен с центром дуговой лампы постоянного напряжения с утолщенным положительным электродом 5 и отрицательным электродом 6 и t первым фокусом 8 эллипсоидного отражателя 9. Изображение источника из первого фокуса 8 переносится во второй фокус 12 отражателя 9, который оптически сопряжен с центром 10 входного
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
j pri. k t4 1 «м 1: ГРт 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3971007/24-10 (22) 29 ° 10. 85 (46) 30.07.88. Бюл. N - 28 (72) И.A. Коробченко (53) 53. 087. 352,53. 087. 52 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР 1039886, кл ° G 02 В 27/18, 1979, (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРОЕКЦИОННОГО ПРИБОРА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к проекционной технике, и позволяет повысить освещенность экрана при сохра„„ЯУ„„1413576 А I нении равноосвещенности у противоположных краев экрана, Оптическая система проекционного прибора содержит сферический отражатель 7, центр кривизны которого совмещен с центром дуговой лампы постоянного напряжения с утолщенным положительным электродом 5 и отрицательным электродом 6 и с первым фокусом 8 эплипссидного отражателя 9. Изображение источника из первого фокуса 8 переносится во второй фокус 12 отражателя 9, который оптически сопряжен с центром 10 входного 14 13 зрачка 11 объектива 1. Оптическая ось 13 объектива 1 проходит через центр 14 экрана 3, первый фокус 8, второй фокус 12 и в пределах угла 2р» охвата конденсатора 4 не совпадает с оптической осью !5 сферического отражателя 7 на величину угла р определяемого в зависимости от характеристик лампы и сферического отражателя. Дуговая лампа постоянного напряжения имеет неравномерную индикатрису рассеяния в вертикальной плоскости, в результате чего в пределах угла (, пойдет меньше 576 энергии, чем в пределах равного ему углу o(. Эллипсоидный отражатель 9 изменяет соотношение этих энергий таким образом, что меньшая энергия поступает на конденсатор 4 в пределах меньшего угла, а большая энергия поступает на конденсор 4 в пределах большего угла. Выравнивание освещенности в точках А и В экрана 3 обеспе— чивается расчетом угла р по зависимости, приведенной в формуле изобретения. 2 ил. Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке проекторов, Целью изобретения является повышение освещенности экрана при сохранении равноосвещенности у противоположных краев экрана. На фиг. 1 представлена схема оптической системы с линзовым конденсатором; на фиг. 2 — то же, с зеркальным 10 конденсором. Оптическая система содержит объек-, тив 1 (фиг. 1), кадровое окно 2, экран 3 и осветитель, включающий конденсатор 4, дуговую лампу с утолщен- 15 ным положительным электродом 5 и тонким отрицательным электродом 6 и сферический отражатель 7, центр кривизны которого совмещен с центром лампы .(се рединой межэлектродного расстояния) 20 и первым фокусом Я эллипсоидного отра.жателя 9. Центр 10 входного зрачка 11 объектива 11 оптически сопряжен со. вторым фокусом 12 отражателя 9. Оптическая ось 13 объектива 1 проходит че-25 рез центр 14 экрана 3, первый фокус 8, второй фокус 12 и в пределах угла. 2 р» охвата конценсатора 4 не совпадает с оптической осью 15 сферического отражателя 7 на величину угла р . Угол р не зависит от характеристик объектива и конденсора, пропускающих пучки лучей, симметричные оптической оси t3 а зависят только от характеристик лампы и сферического отражателя и определяется по следующей зависимости; 1 — m 1 + ш " где » — половина угла охвата конденсора; ш„+К, ш= —— Коm суммарная равномерность излучения лампы; равномерность излучения лампы в направлении эллипсоидного отражателя (отношение сил света, измеренных по индикатрисе излучения лампы в направлении на противоположные края экрана; коэффициент эффективности сферического отражателя (отношение сил света в направлении оптической оси отражателя от лампы к эллипсоидному отражателю без сферического отражателя и с отражателем). Где ш, К На фиг, 2 представлена оптическая схема проекционного прибора, в которой эллипсоидный отражатель 9 одновременно выполняет и роль зеркального конденсора, В варианте схемы для компактности прибора может быть применено плоское зеркало 16. В этом случае центр 10 входного зрачка 11 объектива 1 совмещен с зеркальным отра/ жением 12 второго фокуса 12 эллипсоидного отражателя 9. Оптическая система проекционного прибора работает следующим образом. з 14135 За счет сферического отражателя 7 и эллипсоидного отражателя 9 изображение источника, сформированного между электродами 5 и 6 в виде светящегося шара, который условно принят за точечный источник, переносится во второй фокус 12 эллипсоидного отражателя 9, Ксеноновая лампа постоянного напряжения имеет неравномерную индикатрису излучения в вертикальной плоскости, так как толстый электрод экранирует часть энергии, Таким образом, от источника излучения в пределах угла o(пойдет меньше энергии, чем в пределах равного ему угла о(Установленный на пути лучей эллипсоидный отражатель 9 изменяет соотношение этих энергий; меньшая энергия, вышедшая в пределах угла o(приходит к конденсору в пределах меньшего угла р„- p, а большая энергия, вышедшая в пределах угла 0(приходит к кс нденсору в пределах большего угла „ + p, В зависимости от угла р плот- 25 ность энергии в крайних точках входной поверхности конденсора 4 изменяется в направлении сближения их значений. Конденсор 4 и объектив 1, оптические оси которых совмещены, не изменяют соотношения этих плотностей энергии (освещенностей) . Выравнивание освещенности в точках А и В обеспечи- вается расчетом угла 8 в зависимости от равномерности излучения лампы в пределах выбранного угла охвата и эф- З5 фективности работы отражателя. Формула и з обретения Оптическая система проекционного прибора, содержащая последовательно 76 4 установленные осветитель, включающий сферический отра> :атель, центр кривизны ко.торого совмещен с центром дуговой лампы постоянного напряжения, и конденсор, кадровое окно, объектив и экран, отличающаяся тем, что, с целью повышения освещЕнности экрана при сохранении равноосвещенности у противоположных краев экрана, между лампой и конденсором дополнительно введен эллипсоидный отражатель, первый фокус которого совпадает с центром лампы, а второй фокус оптически сопряжен с центром входного зрачка объектива, при этом оптическая ось объектива проходит через центр экрана, первый и второй фокусы эллипсоидного отражателя не совпадают в пределах угла охвата конденсора с осью, проходящей через центр сферического отражателя, на величину угла 1 til где р — половина угла охвата конденсатора; где m — равномерность излучения лампы в направлении эллипсоидного отражателя (отношение сил света, измеренных по индикатрисе излучения лампы в направлениях на про- тивоположные края экрана); К вЂ” коэффициент эффективности сферического отражателя. 1413576 Составитель Г, Татарникова Редактор Т, Лазоренко Техред М.Дидык Корректор M. Шароши Заказ 3780/49 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,. ул Проектная, 4
