Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Располагая картиной распределения освещенносгей от каждого элемента рассеивателя, можно пряступить к определению профиля рассенвателя. Рассеиватель состоит нз небольших участков трех видов: бщ 1) клииоандных, т. е. образующих оптический илии с небольшим преломляющим углом а; действие клина заключается в параллельвом переносе картины освмценносгн по экрану, причем направление переноса определяется наклоном ребра клина, а величина его — углом а; 2) цвлиндркческих, т.
е. образующих цилиндрические линзы; действие этих элементов заключается н рассеянии энергии в иапразленн» главного сечении линзы; величина этого рассеянна зависит только От рахкуеа кривизны сечения и ширины полоски; 3) линзовых, т. е. играющих роль линз, рассеивакицих одн. наказе по всем направлениям. На практике линзовые элементы, а также комбинации клиньев с цилиндрическими элЕмеитами редко встречаются. Очевидно, что при огромном числе участков (около 100 прикодвтся на часть рассеивателя действующей фары а реисиме «бгшжиий саетг) и возможных вариантов формы носледиих цчеется Г скоиечио бол шо число удовлетворительных репгеиий профиля рассеивателя.
Но среди этой бесконечности решений следует искать наиболее приечлемые в отношении легкости изготовления, внеш. него вида, патентоспособности рассеквателей Выбор элементов, т. е. определение нх расположения, пло. шали н формы, рационально проводить постеленными приближениями, начиная с самых простых и постепенно усложняя, увеличивая число элементов, используя более совершенные комбинации форм, добиваясь балы строгого выполнения требований по распределению освещенности. В первом приближении можно разделить рабочую зону рас. сеивателя (верхнюю половику для ближнего света) на небольшое число участков (шесть — восемь) одинановой плошади; для каждого уча«гка следует определить картину распределеыня ошсщеиности на условном экране, используя данные о результатах измерений для сантиметровых элементов (требуется только складывать освещенности составляющих сантиметровых элементов).
Затем строят картину распределения для всей рабочей части, после чего, придавая выбранным крупным участкам фориу клиньев с горизонтальными к вертикальными ребрами, т. е..прошвадя смещение картин осеещенищтгг в вертикальном н горизонтальном направлениях, подгаяякп общую картину распределения ближе к требуемой путем перекачиваикя энергии из тех мест, гле ее слюнном много, к участкам, где ее не хватает, но при минимально возможных перемешеиняк.
Эта работа длителышя, ио опьм быстро накапливается в постепенно создается более благоприятная киртина. )(ля облегчения работы надо приготовить таблицу, вклю. чающую как частичные зиачеви» освещенности (создаваемые каж. дмм участком), так н суммарные величины (создаваемые всем рассеивателем).
Можно использовать и ЭВМ, автоматически под. гоняющуга все углы клиньев до получоиня оптимального, т. е. блюкайшего к требуемому, распределения. зз г.г.с э ° 613 Во втором приближении следует увеличивать в два-трн раза число участков, используя те же приемы. Здесь уместно частя элементов придать внд цилиндрических липа для сглаживания распределения н устранения резких переходов, запрещенных общими техническими условиями. Этот процесс постепеяиогэ усовершенствования может быть продолжен до тех пор, пока ие булут удовлетворены все условия. Далее можно ввести ЕщЕ различные изменения, уже не влияющие на распределение, но улучшающие внешний вид рассенвателя, упрощюощне технологию нвготОвлення Следует отметить, что яа всех мюможнык вариантов надо вы.
бпрать тот, который приводит к мииимальяым перемещениям кар. тины распределения от каждого участка, так как прв этом пОду- 'чается иаимеиыпее отступление ог сферической формы второй поверхности и создаются наилучюие условия для режима дзпьнего света: при таком режиме нежелательны большие отклонения от структуры пучка, отраженного от рефлектора. Некоторыми зарубежными фирмами применяются эмпирические приемы подгонки профяля рэссепвателя путем составления мэиетоз нз наборов клиньев с рэзличиммн размерами н углами н цилиндрических линз различяой оптической силы. Однако в настоящее время рациональнее испольэовать ЭВМ, которые могут значительно быстрее выполнить снстематнческ>ю подгонку деталей по изложенной выше методике. э.
ям!э аигшз ййййз взад!за В 1822 г. Френелем была предложена оригинальная оптнче. окая система освещения лл» маяков состоящая на небольшого числа торических элементов, заменяющих простую линзу, и обла дающая значительно меньшим весом и лучшим исправлением сфернческой аберрация. Линза Френеля состоит из нескольких воя. сов с одной общей плоской поверхностью АА, , А,(рис. т1.53). Вторая поверхность торическая, иногда сферическая. Форма по'ееркностн определяется нз условия, что лучи, падающие на'цлоскую поверхность параллельно общей оси 00', собираются в общем фшгусе Р' вз достаточно малую площадку, окружающую точку Р'.
Свойства линзы Френеля н ее применения в маяках н других осветительных снсгеэшх дальнего' действия подробно описаны в 131, В последние годы успехи химии и станкостроения привели к освоению нового типа линз Френеля: материалом для ник служат пластмассы, в частности полмнетилметакрвлат(по =- 1 А912, чсг = 57,5) и полистирол (лз ††- 1,5910, чсг 31,!). В отличие от прежних — стеклянных торнческих элементов, ширина кольце.
еых воя мо)кег быть доведена до нескольких десятых мяллнметра, а диаметр линам достигает в настоящее время метре н более, что 3!ч позволяет получить чрезвычайно большые концентрацян световой энергнн вз мзлмх площадках. Малая ширина вон дает возможность получнть качество нзображенн», приближающееся к тому, которое дают хорошие конденсоры я„"подобные светотехнические системы, а также позволяет заменять торнческне поверхностн коническими, по значнчельнойоблегчает нвппокзенне линз.
Новые линзы Френеля нашла првменение в первую очередь в качестве конленсоров, концентрнрующнк падэянцнй на матовое стекло фотоаппаратов световой потоп в глаз наблюдателя, благодаря чему аначнтально увелнчнвается яркость рассматрнваемого нзображеняя поля зрения.
Для этого линза Френеля должна изображать выходной зрачок обьектнва на зрачке глаэа. Требоваяня к качеству лннзы весьма ннвкн н сводятся к тому, чтобы вщь пучок, прошедший через обьюгтнв, попал в л, Г, зрачок глава. Кроме того, необходимо, чтобы, рассматривая на матовом стекле (с помощью лупы нля без нее) изображение сннмаемого пол» зрения, глав не различал грвннц зон лннзы.
Нв пюго условна определяется макснмапьно допустн- Рзс. ЧГ.Я мый размер эон. Лннвы Френеля нового образца во многнх случаях могут ваменнть сложные многолянзовые коядевсоры, т. е. онн обладают чрезвычайно полыням (в сущяостн, неограниченным) относнтельным отверстнем. К сожалению, матернал, нэ которого нвготавлнваются втн лннзы, не выдерживает температур, превышающих 70 — 00'С, поэтому нельзя расоолагать нх блнзко к нсточнякам, обладающим большой силой света. Появленне телевнзоров с нх иа первых порах небольшнмн экранамя н тяжелымн водянымн лнизамн-лупамн навело на мысль об нспользоваянн лннв Френеля в качестве легких н дешевых луп; с помощью эткх линз оказалось возможнмм ущлнчять видимый лняейиый размер внрана в дватрн раза. Одна и поверхностей линз Френел» обычно плоеная, но не нсключена возможность нспользовання сфернчесппх поверхностей. В последнем случае лпнза обладает двумя коррекцноннымн параметрами (у лннзы с плоской поверхностью лишь одын ганой параметр).
Но нзготовленне вогнутых ялн выпуклых линз связано с серьезнымн трудностямн. рВВВВГ Вшаы ФВВИВВ ййа ИВВВИВИВГВ Вучйа Прн заданных значениях фокусного ращтояння лннвм Г н показателя прЕломления л ее материала для кюкдого значення р|щнуса крнвнзяы первой ловерхностн существует завнснмасгь зз' ЬГ5 Рвс Ч1.аз аш между првиомляющнм углом и понсе н рвссишннем от осн И, на котором находится пояс (рнс, Ч!.54). Вта зависимость может быть установлена посредством ряда формул, заимствованных нв расчета хода лучей через оптическую систему.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
