Оптическая система проекционного прибора Советский патент 1988 года по МПК G02B27/18 

со СП

О5

Фаг./ зрачка 11 объектива 1. Оптическая ось

13объектива 1 проходит через центр

14экрана 3, первый фокус 8, второй фокус 12 и в пределах угла 2уэ охвата конденсатора 4 не совпадает с оптической осью 15 сферического отражателя

7 на величину угла , определяемого в зависимости от характеристик лампы и сферического отражателя. Дуговая лампа постоянного напряжения имеет неравномерную индикатрису рассеяния в вертикальной ппоскости, в результате чего в пределах угла о, пойдет меньше

энергии, чем в пределах равного ему углу 0/2. Эллипсоидньй 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 обеспечивается расчетом угла р, по зависимости, приведенной в формуле изобретения . 2 ил.

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

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке проекторов,

Целью изобретения является повьш1е- ние освещенности экрана при сохране- , НИИ равноосвещенности у противоположных краев экрана.

На фиг. 1 представлена схема оптической системы с линзовым конденсатором; на фиг. 2 - то же, с зеркальным; конденсором.

Оптическая система содержит объек- тив 1 (фиг, 1), кадровое окно 2, экран 3 и осветитель, включающий конденсатор 4, дуговую лампу с утолщен- ным положительным электродом 5 и тонким отрицательным электродом 6 и сферический отражатель 7, центр кривизны которого совмещен с центром лампы.(серединой межэлектродного расстояния) и первым фокусом 8 эллипсоидного отражателя 9. Центр 10 входного зрачка 11 объектива 11 оптически сопряжен со, вторым фокусом 12 отражателя 9. Оптическая ось 13 объектива 1 проходит через центр 14 экрана 3, первьм фокус 8, второй фокус 12 и в пределах угла 2 Р| охвата конденсатора 4 не совпадает с оптической осью 15 сферического отражателя 7 на величину угла р. Угол /5 не зависит от характеристик объектива и конденсора, пропускающих пучки лучей, симметричные оптической оси 13, а зависят только от характеристик лампы и сферического от- ражателя и определяется по следующей зависимости;

m

Рк половина угла охвата кок.денсора;

m-i+Ko

,

m

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).

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 отражением 12 второго фокуса 12 эллипсоидного отражателя 9.

Оптическая система проекционного прибора работает следующим образом.

3,

За счет сферического отражателя 7 и эллипсоидного отражателя 9 изображение источника, сформированного между электродами 5 и 6 в виде светящегося шара, которьй условно принят за точечньш 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 с/, пойдет меньше энергии, чем в пределах равного ему угла d . Установленный на пути лучей эллипсоидный отражатель 9 изменяет соотношение этих энергий; меньшая энергия, вьшедшая в пределах угла о, приходит к конденсору в пределах меньшего угла /i(j /3 t а большая энергия, вьппед- шая в пределах угла t( приходит к конденсору в пределах большего угла . В зависимости от угла /3 плотность 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 обеспечивается расчетом угла р в зависимости от равномерности излучения лампы в пределах выбранного угла охвата и эффективности работы отражателя. Формула изобретен и я

Оптическая система проекционного прибора, содержащая последовательно

„

3576

установленные осветитель, включающий сферический отражатель, центр кривизны которого совмещен с центром дуговой лампы постоянного напряжения, -и конденсор, кадровое окно, объектив и экран, отличающаяс я тем, что, с целью повышения освещенности экрана при сохранении равноос- вещенности у противоположных краев экрана, между лампой и конденсором дополнительно введен эллипсоидный отражатель, первьм 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

O

5

0

осью, проходящей через центр сферического отражателя, на величину угла

Р

1 - Д1 1 + m

к ,

где половина угла охвата конденсатора;

30

m

1+Kom

5

где m - равномерность излучения

лампы в направлении эллипсоидного отражателя (отношение сил света, измеренных по индикатрисе излучения лампы в направлениях на противоположные края экрана); коэффициент эффективности сферического отражателя.

К„

12

Фиг.г