Осветитель импульсной фотовспышки Советский патент 1992 года по МПК G03B15/05 

Фиг.1

Изобретение относится к конструкциям фотовспышек с импульсными газоразрядными лампами цилиндрической формы, преимущественно к конструкциям малогабаритных фотовспышек, в т.ч. фотовспышек, встраиваемых в фотоаппарат.

Осветитель является основным узлом конструкции фотовспышки, обеспечивающим ее светотехнические характеристики. Габаритные размеры осветителя влияют на форму и размеры корпуса фотоаппарата.

Известен осветитель фотовспышки, содержащий импульсную цилиндрическую лампу, зеркальный цилиндрический отражатель, металлической отражающий вкладыш и светопропускающее защитное стекло.

Недостатками этой конструкции осветителя являются невысокие светотехнические характеристики и большие габаритные размеры.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является осветитель импульсной фотовспышки, содержащий импульсную цилиндрическую лампу, зеркаль- ный цилиндрический отражатель, рассеиватель и электрод поджига импульсной лампы, выполненный в виде отражающей металлической вставки, профильная кривая которой описывается уравнением

R -

Ro

,2n

cos()er-i

где R - радиус-вектор профильной кривой вставки;

Ro - начальный радиус-вектор профильной кривой вставки, причем величина R0 0,5 Ол, где Ол - диаметр колбы лампы; 0- угол между оптической осью отражателя и радиусом-вектором профильной кривой вставки, находящийся в пределах от 0° до ±90°.

Недостатком осветителя являются большие габаритные размеры в плоскости профильной кривой отражателя.

Целью изобретения является уменьшение габаритов осветителя.

Цель достигается тем, что в осветителе импульсной фотовспышки, содержащем импульсную цилиндрическую лампу,, зеркальный цилиндрический отражатель, рассеиватель и электрод под- жига импульсной лампы, выполненный в виде отражающей металлической вставки, профильная кривая которой описывается уравнением

0

cos (

где R - радиус-вектор профильной кривой вставки; R0 - начальный радиус-вектор профильной кривой вставки, причем величина Ro - 0,5 Ол, где Ол - диаметр колбы лампы; 0 - угол между оптической осью отражателя и радиусом-вектором профильной кривой вставки, находящийся в пределах от 0° до ±90°, профильная кривая зеркального цилиндрического отражателя описывается уравнением

cos(

m-1 2m

2tn РП П1 -1

)в

где Ri - радиус-вектор профильной кривой отражателя; ROI - начальный радиус-вектор профильной кривой отражателя; п,щ - постоянные коэффициенты, причем щ п, ©1 - угол между оптической осью отражателя и радиусом-вектором профильной кривой отражателя, при этом центры полярных координат профильных кривых вставки и отражателя расположены на оптической оси

осветителя, а центр отражателя смещен относительно центра вставки в сторону рассе- ивателя на величину OOi R( 0 90°) tg Д где ft 3-7°, а величину начального радиуса-вектора профильной кривой отражателя определяют по формуле

К0.-().со,()(90°-ЛЗ

Значения постоянных коэффициентов г,щ и угла 01 находятся в пределах: л 3-6, щ 8-16, 01 ± (90° -р), 140-160°.

На фиг. 1 представлен общий вид осветителя. На фиг, 2 изображены профильные

кривые вставки и отражателя с параметрами полярных координат, а также схема хода падающих и отраженных лучей, выходящих из геометрического центра лампы. На фиг. 3 приведены силы света прямого излучения

лампы, потоков, отраженных поверхностями вставки и отражателя, и суммарная кривая силы света осветителя, построенная с учетом действия рассеивателя.

Осветитель содержит импульсную ламПУ1 отражающую металлическую вставку 2, зеркальный цилиндрический отражатель 3, рассеивающее стекло 4, провод 5 трансформатора поджига, резиновое кольцо 6 крепления лампы выступ 7, фиксирующий положение вставки 2, оптическую ось 8,

профильную кривую отражающей поверхности 9 вставки 2, профильную кривую 10 отражателя 3, точку 11 стыка профильных кривых, падающие центральные лучи .отраженные лучи 13, кривую 14 силы света прямого излучения лампы 1, кривую 15 силы света, отраженного вставкой 2, кривую 16 силы света, отраженного поверхностью отражателя 3. суммарную кривую 17 силы света осветителя.

Осветитель импульсной фотовспышки (фиг. 1) содержит импульсную лампу 1, отражающую металлическую вставку 2, отражатель 3, рассеивающее стекло 4. К наружной поверхности вставки 2 прикреплен провод 5 трансформаторного поджига. Импульсная лампа 1 прижата к внутренней поверхности вставки 2 резиновым кольцом 6. Вставка 2, установленная неподвижно, зафиксирована выступами 7, выполненными на корпусе отражателя 3.

Осветитель служит для формирования светового потока в заданном угле излучения фотовспышки, составляющем обычно 40, 60° и соответствующим углу поля зрения съемочного объектива с нормальным фокусным расстоянием. Схема действия осветителя основана на том, что поток света, отраженный вставкой, заполняет весь угол излучения фотовспышки, при этом часть света теояется при прохождении через стенки колбы лампы, образуя провал в центре кривой силы света, а поток, направляемый отражателем, заполняет центральную часть угла излучения фотовспышки, компенсируя указанные световые потери. Рассеиватель оказывает светоперераспре- деляющее действие, расширяя угол излучения при некотором снижении силы света.

Постоянный коэффициент п удовлетво0

ряет соотношению п - , где а - угол,

Сс

составляемый отраженным центральным лучом с оптической осью осветителя (фиг. 2). Аналогичный физический смысл имеет и коэффициент т. В новом осветителе геометрический центр лампы совмещен с центром О полярных координат вставки, в связи с этим угол падения луча, отраженного поверхностью отражателя с профильной кривой, центр полярных координат которой смещен относительно геометрического центра лампы, будет составлять а ---«. где

ni

р- угол между падающим лучом и радиусом вектором RI точки падения луча (фиг. 2). Таким образом смещение центра полярных координат отражателя относительно центра остазки, совпадающего с геометрическим центром лампы приводит к повышению концентрации отраженного света. Кривая 16 силы света отражателя (фиг. 3) будет иметь максимум в направлении оптической оси. При совмещении же центра полярных коор- динат отражателя с центром вставки, кривая силы света отражателя и суммарная кривая 16 силы света осветителя будут иметь провал в центральной части, аналогично кривой 15 силы света вставки.

0 Величина угла /(фиг. 2) влияет на форму кривой 16 силы света отражателя 3, с увеличением значения / повышается концентрация света в направлении оптической оси и уменьшается угол, в пределах которо5 ю распространяется отраженный световой поток, и наоборот.

Выбор диапазона значений /3 обусловлен требуемой формой суммарной кривой силы света осветителя, при которой обеспе0 чивается наиболее равномерная освещенность в плоскости объекта съемки.

Рассеивающее стекло 4 представляет собой цилиндрический растр с продольными канавками постоянного радиуса, распо5 ложенными параллельно продольной оси лампы. Величина радиуса канавок составляет 1-2 мм.

Крепление провода 5 трансформатора поджига к наружной поверхности вставки 2

0 осуществляется с помощью липкой ленты или токопроводящего клея. Для удобства крепления к проводу может быть припаяна латунная пластинка.

Выбор значений постоянных коэффици5 ентов п,щ, углов/ и 0i и величины радиуса канавок рассеивателя обусловлен требуемой формой кривой силы света осветителя. На фиг. 3 представлена кривая 17 силы света осветителя, имеющего параметры: п

0 4,5; щ 12; Ј 5°. 0imax 155°. радиус канавок рассеивателя - 1,5 мм. Угол излучения данного осветителя составляет 55°, что соответствует углу поля зрения съемочного объектива с фокусным расстоянием.

5 Аналогичную кривую силы света имеют и осветители с другими сочетаниями параметров: п 3; ni 8;

° ft

140С

радиус канавок рассемвателя - 2 мм, а также прип 6. m 16,, 0imax 160°, радиус 0 канавок рассеивателя - т мм.

При других сочетаниях параметров можно получить осветители с иной формой кривой силы света. Например, при п 3; 5 щ 8;/ 3°, ©imax 140° и радиусе канавок рассеивателя - 1 мм кривая силы света осветителя будет иметь угол излучения больше 60°, что соответствует углу поля зрения широкоугольного объектива.

При П б, 01 16; ft 7°, Olmax - 160°

и радиусе канавок рассеивэтеля 2 мм. угол излучения меньше 40° что соответствует углу поля зрения длиннофокусного объектива фотоаппарата.

Уменьшение габаритных размеров осветителя достигается за счет меньшей величины радиуса-вектора профильной кривой отражателя. Это обусловлено тем, что начальный радиус-вектор ROI профильной кривой отражателя осветителя, определяемый по формуле

0,50л, где Ол - диаметр колбы лампы; 0- угол между оптической осью отражателя и радиусом-вектором профильной кривой вставки, находящейся в пределах от 8 до ±90°, отличающийся тем, что. с целью уменьшения габаритов, профильная кривая зеркального цилиндрического отражателя описывается уравнением

10

RiRoi

cos(

П1

2т

Использование: малогабаритные фотовспышки, встраиваемые в фотоаппарат. Сущность изобретения: осветитель содержит импульсную лампу 1, зеркальный цилиндрический отражатель 3, электрод под- жига импульсной лампы, выполненный в виде отражающей металлической вставки 2, и рассеиватель 4. Отражающая поверхность имеет составной профиль, образованный профильными кривыми вставки 2 и отражателя 3. который описывается уравнениями в полярных координатах с центрами, расположенными на оптической оси осветителя, причем центр полярных координат отражателя 3 смещен относительно центра вставки 2 в сторону окна осветителя, а геометрический центр лампы совпадает с центром полярных координат вставки 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ROI

К(в-90°) cos/J

cos ()(90°-/))}« в результате получается меньше величины радиуса внешней поверхности колбы лампы.

Отражатель может быть изготовлен из пластмассы, например, из поликарбоната марок ПК-4, ПК-5. Рассеивающее стекло может быть изготовлено из полиметилметак- рилата. Вставка может быть изготовлена из алюминиевого сплава, например, Д16Т.

Формула изобретения

coS()

где R - радиус-вектор профильной кривой вставки;

Ro начальный радиус-вектор профильный кривой вставки, причем величина RO

где Ri - радиус-вектор профильной кривой отражателя;

ROI - начальный радиус-вектор профильной кривой отражателя;

о, щ - постоянные коэффициенты, причем гм п.

0 - угол между оптической осью отражателя и радиусом-вектором профильной кривой отражателя,

при этом центры полярных координат

профильных кривых вставки и отражателя расположены на оптической оси осветителя, а центр отражателя смещен относительно центра вставки в сторону рассеивателя на величину 00/ - R(0 90°)tg# где / 3-7°,

а величину начального радиуса-вектора профильной кривой отражателя определяют по формуле

ROI

Н(в-90°)

ni-1

2Щ

«-(тЈтХ -«г:7 т

12

20

39 $ .

Редактор Н. Коляда

Фие.З

Составитель С. Коврина Техред М.МоргенталКорректор М. Керецман

10

%13

Фиг. 2

f

П &

&

40