Отражатель для проекционной системы

(21) 4717554/ (22) 10.07,89 (46) 23.08.91.71 ент ал юл. %31 ное кон укторское бю 3 О чник света лампа) 2 3 формируют светоый на проецируемое ер диапозитив, котоа 5 проецируется на ность отражателя 1 вокруг оси, совмеью 9, профильной вух расположенных мметрично относиОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР .М 563659, кл, 6 02 В 27/18, 1977.Авторское свидетельство СССР /ч. 920615, кл, 6 02 В 27/18, 1982.(54) ОТРАЖАТЕЛЬ ДЛЯ ПРОЕКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить равномерность освещенности. Зеркальная поверхность отражателя 1 образована вращением вокруг оси, совмещенной с оптической осью 8, профильной кривой, состоящей из двух расположенных симметрично относиИзобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к осветитель- но-проекционным устройствам проекторов изображений.Цель изобретения - повышение равномерности освещенности.На фиг,1 представлена оптическая схема проекционной системы с отражателем; на фиг,2 - внешний вид отражателя с наружной отражающей поверхностью; на фиг,3 - то же, с внутренней отражающей поверхностью; на фиг,4 - параметры части профильной кривой отражателя; на фиг,5 - профили отражателя и расположенного эа ним элемента проекционной системы; на фиг,6 - график распределения расчетного относительно оптической оси 9 частей 7, 8, описываемыхи - 1уравнением Я = Яо сов( в ) 6)- ),2где Я - радиус-вектор профильной кривой; Я 0 - начальный радиус-вектор профильной кривой, определяемой из соотношения Я, = ф 0,3-0,7) Осе, где Осе - световой диаметр проекционной системы;п - постоянный коэффициент, находящийся в пределах 1,2( и1,6,0 - угол между радиусами-векторами Я и Я, Начала радиусов-векторов Яо и Я совмещены в одной точке О, совпадающей с центром полярных координат, в котором располагается нить лампы, Значения углов 0 мин и бс определяют угол охвата отражателя 1, который может составить 120 - 1600, а величина начального радиуса-вектора Я 0 определяет габаритные размеры отражателя 1, 1 з,п.ф-лы, 6 ил. ельного повышения освещенности точекветового диаметра проекционной системыри замене отражателя сферической формыа данный отражатель. Отражатель 1 и исто с помощью конденсора вой поток, направляем изображение 4, наприм рое с помощью обьектив экран 6,Зеркальная поверх образована вращением щенной с оптической ос крйвой,состоящей иэ д между точками 7 и 8 сительно оптической оси 9 частей, каждая изкоторых описывается уравнениеми - 1В =Во сов( 2 ) Ял - 1,где В - радиус-вектор профильной кривой;В - начальный радиус-вектор профильной кривой, определяемый иэ соотношенияВо (0,3-0,7) Осв,где Осв - световой диаметр проекционнойсистемы;и - постоянный коэффициент, находящийся в пределах 1,2 и ( 1,60- угол между радиусами-векторами В 0и В.Точкой 0 (см.фиг, 1-3) обозначен центрполярных координат, совмещенный с нитьюлампы 2, Угол охвата каждой части кривойопределяется разностью углов давос и Омин.Коэффициент и определяет плавностьизменения формы профильной кривой поверхности вращения. С увеличением значения и профильная кривая в большейстепени отклоняется от окружности радиусаВ 0, при этом уменьшается концентрациясвета в отраженном потоке. С уменьшениемзначения и профильная кривая приближается к окружности радиуса Во, а концентрация отраженного света увеличивается, Ходцентральных( лучей 10 - 12, отраженныхкрайнИми и йромежуточными участками частей профильной кривой, представлен нафиг,1. Отражатель 1 обеспечивает такое направление хода отраженных центральныхлучей, при котором они не пересекают нитьнакаливания лампы 2, совмещенную с центром полярных координат, обеспечивая,тем самым уменьшение температуры нагрева нити накаливания и повышение срокаслужбы лампы 2. Лучи 10 и 11, отраженныеучастком части профильной кривой с угломохвата от О мин до Ов(0,6 - 0,8) 0 вакс составляют с оптической осью 9 отражателя 1меньшие углы по сравнению с лучами, отраженными сферическим отражателем, пересекая оптическую ось 9 на участке междулампой 2 и конденсором 3. Это дает возможность увеличить угол охвата отражателя 1 иболее полно использовать световой потокпо сравнению со сферическим отражателем, В результате повышается абсолютнаявеличина освещенности экрана 6 проекционной системы. Лучи 12, отраженныеучастком части профильной кривой, расположенным возле оптической оси 9 отражателя 1, отклоняются е сторону от оптическойоси 9, на края конденсорной линзы 3, увеличивая освещенность на краях экрана 6. Засчет этого повышается равномерность освещенности экрана 6 проекционной системы, Диапазон значений и от 1,2 до 1,6 определен исходя из требуемого распределения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 силы света е отраженном потоке, при котором наиболее полно используется световойпоток источника света для освещения проецируемого изображения, а также с учетомсветового диаметра конденсорной линзы 3и взаимного расположения источника света2, конденсорной линзы 3 и отражателя 1,При и 1,2 значительно уменьшается полезный угол охвата отражателя 1, так какцентральные лучи 10 и 11. отраженные периферийным участком отражателя, будутнаправлены в сторону от конденсорной линзы 3. При и 1,6 лучи 12, отраженные центральной частью отражателя 1, будутсоставлять с оптической осью углы более45 и выйдут за пределы светового диаметраконденсорной линзы 3, что приведет к потере части отраженного светового потока.Величина угла Оми,- 10-30 определяется в зависимости от принятого значения ии взаимного расположения источника света2, конденсорной линзы 3 и отражателя 1.Причем наибольшему значению и соответствует наименьшее значение угла Омин инаоборот,Сучетомзначенийугловдмин и бракс уголохвата данного отражателя 1 составляет 1201600, тогда как сферический отражательимеет угол охвата до 1100, Величина начального радиуса вектора В определяет габаритные размеры отражателя 1 и выбираетсяс учетом размеров конденсорной линзы 3 илампы 2, используемой в качестве источника света. В первом приближении величинаВоможет быть определена из соотношенияВо с(0,3-0,7) Осв, где Осв - световой диаметрконденсорной линзы 3.Уравнениеи - 1 2В = Во сов( ) О л - 1,описывающеечасти профильной кривой отражателя, удовлетворяет следующему условию, если 0 -угол между начальным радиусом-векторомВ, и центральным лучом, совпадающим срадиусом-вектором В (см,фиг.4), направленным на какую-либо точку отражающейповерхности, то угол, образованный отраженным от этой точки лучом и радиусом-вектором Во, равен дп, где и - постоянныйкоэффициент, находящийся в пределах1,2( п 1,6.Выполнение данного условия для точечного источника света обеспечивает такойход отраженных лучей, при котором они отклоняются от центра полярных координат, асила света источника 2 после отраженияуменьшается пропорционально величине и, 1672401На фиг,6 представлен график расчетного относительного повышения освещенности (о) вдоль линии светового диаметраконденсорной линзы 3 (см.фиг.5) проекционной системы в результате расчета освещенности точек О, Ь, с, б, е, расположенныхна линии светового диаметра, создаваемойточечным источником света,Отражатель 1 может быть изготовлен снаружной отражающей поверхностью(см,фиг.2) например, из металла, пластмассы и др, или с внутренней отражающей поверхностью (см.фиг,З) из прозрачногоматериала (стекло, пластмасса), В обоихслучаях исполнения профиль зеркальнойповерхности описывается одним и тем жеуравнением. В отражателе с внутренней отражающей повЕрхностью наружная поверхность выполняется в форме сферы(см.фиг,З), центр которой совпадает с центром ополярных координат отражающей поверхности, а постоянный радиус сферы Ввыбирается из конструктивных соображений.Основным при расчете формы отражающей поверхности является определение оптимального значения коэффициента и.Формула изобретения1. Отражатель для проекционной системы, содержащий зеркальную поверхность, В =Во сов( ) Яп - 1и 12где В - радиус-вектор профильной кривой,Во - начальный радиус-вектор профильнойкривой, определяемый из соотношения15 Во = (0,3 - 0,7)Осв,где Осв - световой диаметр проекционнойсистемы;и - постоянныи коэффициент, находящийся в пределах 1,2 и (1,6;0 - угол между радиусами-векторами ВоиВ,при этом начальный радиус-вектор Во расЛположен под угломк оптической оси.2. Отражатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что угол 0 между радиусами векторами Во и В для крайних точек каждой частипрофильной кривой находится в пределахот Омин = 10 - 30 до Огпакс = 9030 профильная кривая которой состоит из двух расположенных симметрично отногительно оптической оси частей, начала радиусов векторов каждой из которых совмещены в од ной точке на оптической оси, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности освещенности каждая часть профильной кривой удовлетворяет соотношению10 21672401 Редактор Т.Иванова при ГКНТ СССР роизеодстеенно издательские комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, уб аказ 2838 8 НИИПИ Госуда оставитель С.Шигаловичехред М.Моргентал Корректор С.Шевкун Тираж 325 Подписноевенного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5