4 кластер (Раздаточные материалы), страница 4

е. совмещается с изображением предмета. Для избежания появления на экране изображения нити накала лампы необходимо использовать сплошной излучатель с равномерной яркостью, что возможно, например, в стационарных кинопроекторах (угольная дуга). Кроме того, если размеры диапозитива (кадрового окна) значительные, то осветительная система должна иметь большое увеличение, что приводит к росту ее размеров.

Второй вариант освещения нельзя использовать, если диапозитив длительное время находится в кадровом окне, из-за сильного нагрева диапозитива. Этот вариант рекомендуется применять при кинопроекции, где используются кадры малого формата при их частой смене. На рис. 230, а источник света 1 изображается конденсором 2 во входном зрачке 4 проекционного обьектива, а на рис. 230, б— в плоскости диапозитива 8. При выполнении условия синусов (см. гл. Ч11 и 1Х) линейное увеличение осветительной системы в первом варианте ~,~ = з!по~/зава(= — О/ст = а,'Иавм (399) где о, — входной апертурный угол осветительной системы, равный половине угла охвата 2а,,; о[ — выходной апертурный угол осветительной системы, равный (или больший) половине углового поля проекционного объектива, т.

е. а; Р— диаметр входного зрачка проекционного объектива; с, — размер источника света. Используя формулу (393), прн з[п о[ ж 1й е получим: ~,т = — [(! — р»з)/()»з) К/у) з1п ом Угол охвата конденсора для первого варианта, когда изображение источника света получается во входном зрачке проекционного объектива, вычисляют по формуле зШо»з т = з1пат = — '~ю[1 аУ/[/' (! — (1 з)). (400) Здесь линейное увеличение () з проекционного объектива считается заданным, его фокусное расстояние /' определяют по формуле (396); у — половина диагонали диапозитива.

Диаметр входного зрачка Р объектива, определяющий й„,, получают светознергетическим расчетом (см. п. 95), Пря выполнении закона синусов линейное увеличение осветительной системы во втором варианте (рис. 230, б) р»т = Ып оз/з1п аз = — 2у/сз = Пт/а»т, (40!) где о, — апертурный угол осветительной системы в пространстве предметов, равный половине угла охвата, т. е. а»,»; п4 — апертурный угол осветительной системы в пространстве изображений, равный (нли несколько больший) апертурному углу а,з проекционного объектива в пространстве предметов; у — половина диагонали диапозитива, с, — размер источника света. Используя формулу (395), выведенную при условии, что линейное увеличение в зрачках объектива ~е = 1, т. е.

Р' = Р, и формулу (396), получим: [)„= — 2 [(1 —. Кб)Ф»а) (/'/Р) з1п о,. Следовательно, угол охвата конденсора в случае, когда изображение источника света получается в плоскости диапозитива„ определяют по формуле з1па,т», — — з!па» = К»[)»з/([2(! — р»а)) (Р//')). (402) Если [ р,а [ Ъ 1 (например, в стационарных кинопроекторах), то з1п о„„= з1п о, = (~„,/2) (Р//'). Введем в формулы (400) и (402) значения линейных увеличений осветительных систем согласно формулам (399) и (40!). Из формул (400) и (399) получим: авто»за т ~ зш от = Рьа/(! а»а)) (у/ст) (Р//')- 19» Соответственно з!по„„, — з1п и, = [6„1(1 — (),а)) (у/с,) (О11').

Таким образом, для определения угла охвата осветительной системы в любом из двух рассмотренных вариантов используют одну и ту же зависимость. Перейдем к определению диаметра О входного зрачка проекционного объектива. Из формул (394) †(396) следует, что необходимая освещенность экрана Е' = (тпЫ14(1 — ~,а)Ч (ОТ)', (403) где т — коэффициент пропускания осветительной и проекционной частей оптической системы проектора; Š— яркость источника света; 6,з — линейное увеличение проекционного объектива, О/1' — относительное отверстие проекционного объектива.

Формулы (396), (398), (403) позволяют рассчитать фокусное расстояние 1', угловое поле 2ы и относительное отверстие О!1', по которым можно подобрать объектив для диаскопической проекции (6, 35! Объективы проекторов н фотоувеличителей имеют относительное отверстие 1: 4,5 ... 1: 9, а угловое поле в особых случаях до 122', например в фотограмметрическом многокамерном проекторе (мультиплексе). Кинопроекцнонные объективы имеют относительные отверстия 1: 1,2 ...

1: 2 и угловое поле до 16'. Для уменьшения светового диаметра осветительной системы вблизи диапозитива (кадровой рамки) устанавливают коллектив (см. п. 75). 95. Габаритный и светоанергетический расчеты проекционного прибора с зеркальной осветительной системой Выполним габаритный и светоэнергетический расчеты фотоувеличителя по следующим исходным данным: линейное увеличение изменяется от ~ 11( м до ( 6) ~, наибольший формат негатива определяется его диагональю 2у (диаметром), освещенность экрана Е' и наибольшее проекционное расстояние р ж ж а' „заданы. 1.

Из формулы (396) определяем фокусное расстояние проекционного объектива: 1 = Р!(1 — р) = Р 1(1+1 р ( ) (404) 2. Угловое поле 2ы объектива вычисляем с использованием формулы (398): (а~=! () (-р1((1+(6 ~-)й (405) 292 Меньшее, чем ( р ~, значение линейного увеличения умень. шает фактически используемое угловое поле, увеличивает абсолютное значение расстояния а и уменьшает а' ж р, так как р = = а'/а.

3. Задаваясь коэффициентом пропускання т осветительной (зеркальной по условию) проекционной системы (т = р,т,а) прн заданной освещенности Е' экрана и возможной яркости Е электролампы, по формуле (403) находим относительное отверстие объектива: оч > 2(1-~-$з ~ )тах о. (406) 4. Значения 1', 2оз и РЦ' необходимы для подбора проекционного объектива. Возможное несовпадение характеристик выбранного объектива с вычисленными иногда допустимо: например, угловое поле 2ы может быть несколько больше вычисленного. Для выбранного объектива уточняют коэффициент пропускания т,а.

Заметим, что важной эксплуатационной характеристикой фотоувеличителя является экспозиция, зависящая от освещенности экрана, а следовательно, и от относительного отверстия проекционного объектива (кроме других величин). 5. Зеркальный осветитель должен обеспечивать получение изображения источника света в плоскости входного зрачка объектива.

Отражающая поверхность осветителя представляет собой поверхность вогнутого эллипсоида, в первом фокусе Е, которого (рис. 231) помещается тело накаливания электролампы, во втором фокусе Е„ совмещенном с центром входного зрачка объектива, получается изображение тела накала. Диаметр сх„зеркала должен соответствовать угловому полю 2от объектива. Расстояние и от входного зрачка до края зеркала постоянно и определяется выражением йс=1о(яма+в=~ (1+ + ( б (сиаИ б 1сие+й, (40с) где й — расстояние между негативом в его крайнем положении (при ( () ~ „) и краем зеркала; это расстояние выбирают по конструктивным соображениям и из условия удобства работы. Рис. 2ЗК Расчетная схема фотоувеличителя с зеркальной осветительной системой 2ЯЗ 1 Ф Из рис.

231 следует, что диаметр зеркала О„= 2д!ны, (408) Расстояние между фокусамн Е, и Р, образующего эллипса Р,Р, = 2 у аз — Ьа, (409) где и и Ь вЂ” большая и малая полуоси эллипса. Расстояние от вершины эллипса до фокуса Е, з = а — ь' а' — 0'. (4!О) Сумма модулей радиусов векторов, проведенных из фокусов к любой точке эллипса, постоянна: г, + г, = 2а.

(411) Возьмем на эллипсе точку М так, чтобы она соответствовала диаметру О„, определяемому формулой (408). Тогда из треугольника Р,МГз имеем: г„з!п о„, = г, з(п в. (412) Из формулы (409) следует — г,сохо,„,+г,совы= 2у'а' — оз. (413) Из равенства (412) найдем: г,созо„, = ~ ~/г', — г,'з!и'со. Согласно выражению (413) ~чя — 5а' -2~ — 6'-— Использовав равенства (410) и (411), получим, что большая полуось эллипса а = з (з + г, соз ы)7 (2з — г, (1 — соз ой ), (414) где г, =' О.Й2 з!и о).

Из равенства (4!О) следует, что малая полуось эллипса Ь =- у' 2за — У ° (415) Расстояние з выбираем так, чтобы получить наименьшую высоту зеркала при условии удобного оазмещения электролампы с фокусируюшим патроном. Угол охвата 2о„осветительной системы (зеркала) получаем из равенства: з!п (180 — о„,„) = О„!(2г,), где г, = 2а— — О„!(2 з1п ы). Следовательно, з!и о„„= О,, з1п м/(4а з!и ьз — О„). (416) Высота зеркала (см.

рис. 231) Ь = (О,/2) с(н о „+'з или Ь = 2а — з — д. (417) 6. Общая наибольшая высота фотоувеличителя Нм э = омах +8'+Ь. (4)8) 7. Лине()иое увеличение зеркала р„= — В/с, где 0 — диаметр входного зрачка объектива; с — размер источника света (тела накала). Одновременно р„= — (гхРэ+ з)(з = — (2 у' а~ — Ъз+ з)/з, Таким образом, с = х)з!(2 у аз — Ьэ + з). (4)9) 8.

По яркости 1. и используемому размеру с источника света по каталогу выбираем электролампу. Пример, 7(ано: 5 — (1,5 ... 10); формат негатива 6 х 6 см; Е' ~ 100 лк; рм „= 825 мм. По формулам (404) — (406), назначая с = 0,75 и Е = 2,5 1Оэ кд/мз, находиы 7' = 75 мм, 2ы = 54'20' и РН' = 1: 3,6. Полученным характеристикам удовлетворяет объектив аИндустар-58э, имеющий 7' = 75 мм, 2ю = 60' и РН' = 1: 3,5.

Яркость 2,5.10э кдlмз обеспечит электролампа мощностью 100 Вт с матированной нли молочной колбой, диаметр плоского тела накала которой составляет 4...5 мм. результаты вычислеяия параметров эллипсондального зераала и высоты фотоувеличителя по формулам (407) †(4!8) прн полезно яспольэуемом угловом поле объектива Зы = 54' 20' н выбранных расстояниях й = 35 мм и з = 40 мм следующие: д = 160 мм; Р„ = !65 мм; и = 133.2 мм; Ь = 95,1 мм: 2поха~ 21!'! й = 66,5 мм; Нмэ» = !050 мм. По формуле (414) с = 3,8 мм. .