Осветитель Советский патент 1981 года по МПК G02B27/18 

(54) ОСВЕТИТЕЛЬ Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к осветительной технике, и может быть использовано при изготовлении устройств, предназначенных для контактной фотопечати, для просмотра фотонегативов и диапозитивов, а так же для других осветительных устройств. Известны осветители, содержащие последовательно расположенные на оптической оси сферический отражатель, в центре кривизны которого размещен источник света, кольцевое торическое зеркало и цилинд рический рассеиватель l Недостатками известных осветителей являются ограниченные возможности регулирования освещенности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является осветитель фотоувеличителя, содержащий корпус, последовательно расположенные на оптической оси сферический зор- капьный отражатель, в центре кривизны которого размещен источник света, цилиндрический рассеиватель с переменным коэффициентом отражения и кадровое окно 2 . Однако этот осветитель, имеющий р а&номерное освещение кадрового окна, не позволяет просматривать плотные участки негатива (диапозитива) без увеличения мощности источника света и сделать качественный отпечаток с негатива, нмеюшв- го по площади разную плотность. Т.е. этот осветитель имеет ограниченные возможноо ти регулирования освещенности кадрювого окна. Целью изобретения является расогарение возможности регулирования освещенности кадрового окна. Указанная цель достигается тем, что в осветитель, содержащий корпус, последовательно расположенные на оптической оси сферический зеркальный отражатель, в центре кривизны которого размещен иоточник света, цилиндрический рассеиватель с переменным коэффициентом отражения и кадровое окно, введен второй цилиндричеокий рассеиватель менынего диаметра, рас38полсйкенный концентрично первому, причем первый рассеиватель имеет зону с коэффи циентом отражения, изменяющимся от О ,со стороны источника света до 0,5-1,О со стороны кадрового, окна, и прилегающу к ней зону наибольшего постоянного отражения, а второй рассеиватель имеет зону с коэффициентом пропускания, изменяющим ся от 0-0,2 со стброны каждого окна до 0,8-1,0-со стороны источника света, и прилегающую к ней зону наибольшего постоянного пропускания. Кроме того, величина зоны с переменным коэффициентом отражения наружного цилиндрического рассеивателя составляет О,4-О,5, а величина зоны с постоянным коэффициентом пропускания внутреннего цигашдрического рассеиватепя 0,5-0,6 ; расстояния от источника света до кадрово го окна, Для плавного изменения освещенности от центра к краям кадрового окна каждый из хшлиндрических рассеивателей снаб жен приводом для независимого возврат- но поступательного перемещения их в на- правлении оптической оси сферического отражателя. Для плавного несимметричного изменения освещенности про гивоположных краев кадрового окна, осветитель снабжен приводом для перемещения сферического отраясателя с источником света в плоскости, параллельной плоскости кадрового окн На фиг. 1 представлена схема осветителя; на фиг. 2 - наружный цилиндр с характеристикой отражения по зонам; на фиг. 3 - внутренний цилиндр с характерис тикой пропускания по зонам; на фиг. 4-7 - взаимное расположение элементов осветителя для получе1шя различной освещенности кадрового окна. С светитель содержит корпус 1 (фиг.1) сферический зеркальный отражатель 2, в центре кривизны которого размещено те- ло накала источника света 3. Отражатель 2 и источник света 3 смонтированы в подвижном корпусе 4, который со стороны кадрового окна 5, расположенного пер пендикулярно оптической оси 6 сферического отражателя 2, имеет окно 7, а с противоположной стороны - устройство 8 (например соединение типа ласточкин хвост) для перемещения корпуса 4 параллельно кадровому окну 5. Параллельно оп-таческой оси 6 установ лень два цилиндра, один из которых - наружный цилиндр 9 - имеет две зоны зеркального отражения, зону 10 с переменным коэффициентом отражения от О со 9 стороны источника света 3 до 0,5-1,0 со стороны кадрового окна 5 и зону 11 с постоянным коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения прилегающего к ней участка зоны 10 (фиг. 2), внутренний цилиндр 12 имеет зону 13 с переменным коэффициентом пропускания от 0-0,2 до 0,8-1,0 со стороны источника света и прилегающую к ней зону 14 с постоянным коэффициентом максимального пропускания зоны 13 (фиг. 3). Размер зоны 10 (фиг, 1) наружного цилиндра 9 с переменным коэффициентом отражения зависит от расстояния его до ближайшего края кадрового окна 5 и может колебаться от 0,4 до 0,5 размера А (размер от источника света 3 до кадрового окна 5). При размере зоны Ю, равном 0,5 А, наиболее полно используется энергия источника света 3, с уменьще- нием этого размера увеличиваются потери света. Размеры зоны 14 внутреннего цилиндра 12 должны быть такими, чтобы она не ограничивала работу зоны 10 (от 0,5 до 0,6 размера А). Этот размер зависит от толщины стенок внутреннего цилиндра 12. Размеры зон 11 и 13 могут изменяться в зависимости от пределов регулирования равномерности освещенности кадрового окна 5. Максимальный предел регулирования достигается при равенстве зон 10 и 11 наружного цилиндра и зон 13 и 14 внутренного цилиндра. Переменность зеркального отражения и пропускания осуществляется за счет изменения формы индикатрисы рассеяния, а следовательно, за счет изменения величины зеркальной составляющей отражен1 я и пропускания. В этом случае, в отличие от способа получения переменности отражения и пропускания за счет покрытий с переменным поглощением, часть рассеянного света используется на повышение общего уровня освещенности кадрового окна 5 и, кроме того, снижается температура цилиндров. Для перемещения наружного цилиндра 9. в направлении, параллельном оптической оси 6, в корпусе 1 осветителя установлен привод 15, для перемещения внутреннего цилиндра 12 в том же направлении привод 16, а для перемещения подвижного корпуса 4 вместе со сферическим отражателем 2 и источником света 3 параллельно кадровому окну 5 - привод 17, Осветитель работает следующим образом.

Освещенность в плоскости кадрового окна 5 формируется из двух потоков: от потока, непосредственно освещающего кадровое окно 5 в пределах угла р -f- закону Е Е - освещенность в любой точке кадрового окна, соответствующей углу /i , Ei - освещенность в центре поля; И - переменный угол от О до и от О до и от потока, отраженного от рабочего участка поверхности наружного цилиндра 9 и зависящего от прозрачности рабочей части внутреннего цилиндра 12. Угол охвата источника света возрастает до Э -1 Э 2L

-

Сферический отражатель увеличивает уровень освещенности кадрового окна 5, практически не измен5ш равномерность ее распределения. В зависимости от положения оптических узлов осветителя равномерность освещенности кадрового окна 5 плав- но изменяется в любом направлении без изменения мощности лампы.

На фиг. 4 освещенность кадрового окна 5, созданная непосредственно основным потоком от источника света 3, непропорционально изменяется за счет разного отражения от различных участков зоны переменного отражения наружного цилиндра 9, максимально возрастая на краях кадрового окна 5, что ведет к увеличению освещенности на краях относительно освещенности в центре. Внутренний цилиндр 12 не влияет на распределение освещенности, так как в этом случае весь . отраженный свет проходит через зону с постоянным максимальным пропусканием. Характер распределения освещенности в плоскости кадрового окна 5 показан как функция Е F(p), где Е - освещенность в любой точке кадрового окна 5 при расположении оптических элементов осветителя по фиг. 4.

На фиг. 5 освещенность кадрового окна 5 резко возрастает за счет того, что, отраженный от зоны с максимальным коэффициентом отражения наружного цилиндра 9 и прошедший через зону с максималным коэффициентом пропускания внутреннего цилиндра 12, свет в большей степени концентрируется в центре кадрового окна 5. Характер распределения освещенности в плоскости кадрового окна 5 показан как функция Ег (р},где Е - освещенность в любой точке кадрового окна 5 при расположении оптических элементов осветителя по фиг. 5.

При взаимном положении цилиндров 9 и 12, изображенном на фиг. 6, освещенность кадрового окна 5 уменьшена к краям за

счет того, что зона с переменным коэффициентом пропускания внутреннего цилиндра 12 частично или полностью задерживает лучи, отраженные от внещнего цилиндра 9. Характер распределения освешеннооти в плоскости кадрового окна 5 изображен функцией Е Fj С/,где Е - освещенность в любой точке кадрового окна 5 при расположении оптических элементов по фиг. 6.

Смещение источника света 3 вместе с отражателем 2 с оси цилиндров (4иг.7) вызывает непропорциональное изменение освещенности противопопожных краев кадрового окна 5. Характер распределения освещенности в плоскости кадрового окна 5 изображен функцией Е4 4 / f Л освещенность в любой точке кадрового окна 5 при расположении оптических элементов по фиг. 7.

1 . Vч.

На фиг. 4-7 показаны экстремальные положения оптических узлов осветителя. Их промежуточные положения позволят получить любую нужную для работы равномерность освещенности кадрового окна 5.

Использование изобретения позволяет создать более универсальный осветитель с хйироким диапазоном изменения освещен- кости отдельных участков кадрового окна без изменения мощности источника света, что важно для детального рассмотрения отдельных плотных участков негатива (диапозитиваГ, для получения равноплотного опечатка с негатива неравномерной плогности, для получения отпечатка с уменьшающейся плотностью к краям и для других целей. Конфигурация корпуса осветителя и утопленное положение кадрового окна позволяет устранить внешнюю засветку при рассматривании диапазонов, размещенных в плоскости кадрового окна.

Формула изобретения

1. Осветитель, содержащий корпус, последовательно расположенные на оптической оси сферический зеркальный отражатель, в центре кривизны которого размещен источник света, цилиндрический рассеиватель с переменным коэффициентом отражения и кадровое окно, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей регулирования освещенности кадрового окна, введен второй цилиндрический рассеиватель меньшего диаметра, расположенный концентрично перво му, причем первый рассеиватель имеет зону с коэффициентом отражения, изменяющимся от О со стороны источника света до 0,5-О,1 со стороны кадрового окна, и прилегающую к ней зону наибольшего постоянного отражения, а второй рассеиватепь имеет зону с коэффициентом пропускания, изменяющимся от О-0,2 со стороны кадрового окна до О,8-1,О со стороны источника света, и прилегающую к ней зону наибольшего постоянного пропускания.

2.Осветитель по п. 1, отличающийся тем, что величина зоны с

jr

переменным коэффициентом отражения наружного циливдрического рассеивателя составляет 0,4-0,5, а величина зоны с постоянным коэффициентом пропускания внутреннего цилиндрического рассеивателя 0,5-0,6 расстояния от источника света до кадрового окна.

3,Осветитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью плавного

изменения освещенности от центра к краям кадрового окна, каждый из цилиндрических рассеивателей снабжен приводом для независимого возвратно-поступательного перемещения в направлении оптической оси сферического отражателя.

4. Осветитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью плавного несимметричного изменения освещенности противоположных краев кадрового окна, он снабжен приводом для перемещения сферического отражателя с источником света в плоскости, параллельной плоскости кадрового окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 242282, кл. а 02 В 27/00, 1969.

2.Заявка Японии № 54-168, кл. 103 С 223, 1979.

гП

7//////} //////////////////7.

/ й j

/

/

15(риг.

f, f)

фиг.