Оптическая проекционная система Советский патент 1977 года по МПК G02B27/18 

1

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к оптическим проекционным системам для отображения информации на большом экране систем управления.

Известно оптическое проекционное устройство для диапроекции, близкое по технической сущности к предлагаемому устройству, содержащее последовательно расположенные осветитель, конденсор, кадровую рамку, проекционный многоэлементный объектив и экран 1.

Недостатком известного оптического проекционного устройства является недостаточная яркость экрана и неравномерность его освещения.

Целью настоящего изобретения является повышение яркости и равномерности освещенности в плоскости проекции.

Это достигается тем, что в предлагаемой оптической проекционной системе между конденсором и объективом, по обе стороны кадровой рамки, расположены обращенные вогнутостью к объективу положительная и отрицательная менискообразньте линзы, причем центр кривизны ближайщей к объективу сферической поверхности последней совмещен с входным зрачком системы из объектива и отрицательной менискообразной линзы, а за проекционным объективом расположена концентрическая менискообразная линза, центры кривизны обеих поверхностей которой совмещены с задней главной точкой упомянутой системы, при этом задний апертурный угол конденсора не менее, чем в 1,2 раза превышает угловое поле зрения проектора в пространстве изображения.

На чертеже представлена оптическая схема предлагаемой системы.

Оптическая проекционная система состоит из осветителя 1, конденсора 2, кадровой рамки 3, объектива 4, экрана 5, при этом по обе стороны рамки 3 поставлены положительная 6 и отрицательная 7 менискообразные

линзы, а за объективом установлена линза 8. Центр кривизны ближайшей к объективу 4 сферической новерхности TI менискообразной лннзы 7 совпадает с входным зрачком С системы из объектива 4 и отрицательной линзы

7. Центры кривизны обеих поверхностей Г2 н Гз лннзы 8 совпадают с задней главной точкой В той же системы из объектива 4 и отрицательной лннзы 7. Задний анертурный угол р конденсорной оптики в 1,2 раза больше угла

поля зрения а в пространстве изображения проектора.

Осветительная система нанравляет через объектив часть светового нотока, определяемого углом охвата источника света, и образует изображение источника света во входном зрачке проецирующего объектива. Объектив создает изображение диапозитива в угле поля зрения 2а со стороны экрана. Объектив имеет увеличение в зрачках, т.е. отношение диаметра зрачка выхода к диаметру входного зрачка, больше единицы. Плош;адь, занимаемая изображением источника света на входном зрачке, больше площади, занимаемой изображением источника света на входном зрачке объектива, что приводит к увеличению светового потока, идущего пз объектива на экран, т. е. повышению освещенности.

оI

При этом отнощение углов ,

т. е. углы а меньше, чем соответствующие углы р. Падение освещенности, связанное с углом а меньше, чем в системах, где углы а и р равны.

Предложенное устройство по сравнению с аналогичными известными устройствами дает преимущества по яркости экрана в

COS(0,84a)

раз, при этом равномерность

по экрану увеличивается на освещенности

l---cos40,84a) /

Формула изобретения

Оптическая проекционная система, содержащая последовательно расположенные осветитель, конденсор, кадровую рамку, проекционный многоэлементный объектив и экран, отличающееся тем, что, с целью повышения яркости и равномерности освещенности в плоскости проекции, между конденсором и объективом, по обе стороны кадровой рамки, расположены обращенные вогнутостью к объективу положительная и отрицательная менискообразные линзы, причем центр кривизны ближайшей к объективу сферической поверхности

последней совмещен с входным зрачком системы из объектива и отрицательной менискообразной линзы, а за проекционным объективом расположена концентрическая менискообразная линза, центры кривизны обеих поверхностей которой совмещены с задней главной точкой упомянутой системы, при этом задний апертурный угол конденсора не менее, чем в 1,2 раза, превышает угловое поле зрения в пространстве изображения.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Турыгин И. А. «Прикладная оптика, Маипшостроение, М, 1966, с. 60 (прототип).