CS207549B1 - Osvětlovací soustava projekčního přístroje - Google Patents

Description

(54) Osvětlovací soustava projekčního přístroje

Vynález se týká osvětlovací soustavy projekčního přístroje, zvláště ke čtecím nebo projekčním účelům pro mikrofilmové předlohy, tvořená projekční Žárovkou, asférickým zrcadlem a jednočočkovým, případně dvoučočkovým, lámavým členem se sférickými nebo rovinnými lámavými plochami.

U projekčních přístrojů, používajících k zobrazení filmových předloh faktoru zvětšení 12 x až 50 x i vyšších, je třeba kromě kvalitního zobrazeni s kontrastní kresbou a rozlišovací schopností odpovídající zvolenému faktoru zvětšení zajistit také prosvětlení obrazového pole s dostatečnou intenzitou a rovnoměrností. Tento problém je nutné řešit jednak použitím objektivu s dostatečně velkým relativním otvorem - v závislosti na faktoru zvětšení 1 : 5,6 až 1 : 2,8 a zejména výkonnou osvětlovací soustavou, která za pomoci vhodně zvoleného světelného zdroje aparatury objektivu přiměřeně světelně využívá.

Taková osvětlovací soustava jé obvykle tvořena světelným zdrojem a dvou až tříčočkovým kondenzátorem, v němž je použito alespoň jedné asférické plochy. Kromě uvedených členů soustavy bývá před světelným zdrojem umístěno jeětě kulové zrcátko, zvyšující účinnost světelného zdroje.

Pro ochranu filmového média před tepelným zářením světelného zdroje bývá v části mezi světelným zdrojem a předmětovým okénkem zařazen absorpční nebo odrazný (interferenční)

207 548 tepelný filtr. Rovněž kalové zrcátko bývá ze stejného důvodu opatřeno interferenční vrstvou, potlačující odrasivost dlouhovlnná složky záření světelného zdroje.

Tento syetám se používá u růsnýeh typů osvětlovacích aouatav, je vžak vhodný zejména pro osvětlovací soustavy, u nichž js požadována relativná krátká stavební dálka. U vetší oh stavebních délek veda tento ayatám při šachování podmínky plného světelného vykrytí apertury objektivu pro celá zorná pole k prudkému zvyšování lámavosti čoček, naohásajících sa v blízkosti světelného zdroje. Tato skutečnost negativná ovlivňuje funkční vlastnosti těchto lámavýeh členů po konstrukční i technologické stránce, což vede ke kompromisnímu řešení, při námž není acela světelně vykryta apertura objektivu.

Některá novájBÍ typy osvětlovacích soustav reprografických přístrojů řeší tento problém tak, že funkci lámavýeh členů v blízkosti světelného sdroje nahrazuje aafárieké zrcadlo ρβνηβ spojená se světelným zdrojem. Odrazná plocha zrcadla sestává z mnoha diakretná odrážejících ploěek. U aafériekých zrcadel lze volit podstatná vyeei aperturu při šachování dobrých zobrazovacích vlastností, než u lámavýeh členů, a docílí ae prosvětlaní vyšší apertury objektivu. Aperturní úhel těchto zrcadel bývá značné vyBBÍ než 90°. Uvedeným řeSením ae sníží počat členů osvětlovací soustavy, avšak po stránce technologická jaat její výroba, zejména aaférického zrcadla, velmi náročná.

Vznikl tedy požadavek navrhnout takovou osvětlovací soustavu, která podstatná snižuje nevýhody známých řešení. Při jednoduché stavbě by mela zajistit dostatečná a stejnoměrná prosvětlení celého zobrazovaného formátu.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je osvětlovací soustava projekčního přístroje, zvláště ke čtecím nebo projekčním účelům pro mikrofilmová předlohy, tvořená projekční žárovkou, aeférickým zrcadlem a jednočočkovým, případná dvoučočkovým, lámavým členem se sférickými nebo rovinnými lámavými plochami.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že aafárieké zrcadlo, nacházející ae v blízkosti avštelnáho zdroje, má výtvarnou křivku kuželosečku a parametry celkové osvětlovací soustavy vyhovují následujícím podmínkám

a) ainÓ « 0,94 až 0,97, kde O _z je aperturní úhel aafárickáho zrcadla Z

b) L : f₈ » 15,0 až 30,0 L i é, « 4,5 až 9,0 kde L je celková dálka osvětlovací soustavy f ja ohniskové vzdálenost aaférického zrcadla Z je účinný průmfir aaférického zrcadla Z

207 549

d) í'_c Ζΐ,ίί,

K 2u kde f' je ohnisková vzdálenost lámavého Sienu C f_z je ohnisková vzdálenost «sférického zrcadla Z u je úhlopříčka prosvětleného formátu.

Osvětlovací soustava, které je předmětem vynálezu, je založena rovněž na použití asférického zrcadla, avěak s hladkou, plynule ae měnící výtvarnou křivkou odrazné plochy. Aperturnl úhel tohoto zrcadla je sice větěí, než aperturní úhly dosahované u lámavých členů, avěak menší než 90°.

Takové zrcadlo je proti výše uvedeným typům asférických zrcadel technologicky výhodnější a ve spojení s dalšími, vhodně volenými lámavými členy umožňuje vytvořit osvětlovací soustavu značné stavební délky při plném světelném vykrytí apertury objektivu. Značná stavební délka osvětlovací soustavy je Výhodné z hlediska celkové konstrukce přístroje, nebol značná vzdálenost světelného zdroje od filmového média a s tím spojená možnost optimálního umístěni světelného zdroje v přístroji snižuje nároky na chladicí soustavu osvětlovací soustavy.

Další výhodou předkládané osvětlovací soustavy je možnost dvou způsobů umístění světelného zdroje vůči asférickému zrcadlu:

1. V jednom případě je osa světelného zdroje shodná s optickou osou 0 zrcadla Z, což je výhodné pro žárovky s válcovým tvarem tělesa vlákna, přičemž osa tělesa vlákna je shodná 8 optickou osou zrcadla.

2. Pro světelné zdroje s plochým tělesem vlákna, jako jsou například běžné typy projekčních halogenových žárovek, je výhodné umístit světelný zdroj tak, aby optická osa asférického zrcadla procházela středem tělesa vlákna, kolmo na zářiči plošku. Tuto polohu vlákna, při níž je celá žárovka orientována kolmo k optické ose asférického zrcadla, lze realizovat díky aperturnimu úhlu asférického zrcadla 90° bez narušení celistvosti odrazné plochy zrcadla. Projevuje se zde pouze částečné stínění baňkou žárovky, avšak účinnost odrazné plochy při shodném aperturním úhlu je vyšší než u řešení, kdy je nutný otvor v odrazné ploše zrcadla.

Příkladné provedení osvětlovací soustavy podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je v řezu kompletní osvětlovací soustava a na obr. 2 asférické zrcadlo s kruhovým otvorem.

Jak vyplývá z obr. 1, je tato osvětlovací soustava tvořena nizkovoltovou halogenovou Žárovkou X a vláknem V, asférickým zrcadlem Z, které je opatřeno studenou odraznou vrstvou. Před lámavým členem C, tvořeným plankonvexní čočkou, je umístěn tepelný filtr I. Filmové okénko F je oboustranně kryto krycími skly a K₂. Předmět, umístěný ve filmovém Okénku F, je zobrazován objektivem O.

207 549

Světelné svazky S, vycházející z vlákna V halcgenové žárovky X do zadního prostoru, jsou aaférickým zrcadlem Z usměrněny do prostoru filmového okénka F, před nímž je umístěn lámavý Sien £, soustřeďující chod těchto světelných paprsků S do pupily objektivu $).

Jak vyplývá z obr. 2, může být v asférickém zrcadle Z vytvořen kruhový otvor £, což je vhodné pro halogenové žárovky X s- válcovým tělesem vlákna V, jehož osa se nachází na optické ose o soustavy. Uspořádání dalěích optických prvků soustavy je shodné s předcháze jícím případem.

Přiklad 1 aafáncké zrcadlo Z - parabola y » 38 x v^ * 21,0 m_x β 279,0

tepelný filtr T		r^ c-o	ύχ 4,0	nel - 1,518
		r2 s	mg « 2,0
lámavý Sien C		r^ 16,4	dg « 9,2	ne2 « 1,518
		r4 =	m^ 6,0
krycí skla K^, Kg		* ο-c.?	d3 5,0	ne3 - 1,518
		rg « <7x0	d4 - 5,0	ne4 - 1,518
		Γγ »	m4 a 12,6
objektiv 0		f0 x 15’2
Přiklad 2
asférické zrcadlo Z -	parabola	y2 » 38 x	.vx * 20,6
			m^ » 90,0
tepelný* filtr T			«1 - 4,0	nel « 1,518
		Tg C<D	m2 « 90,0
lámavý Sien C		Tj 26,0	dg « 11,0	ne2 - 1,518
		r4 - oo	m3 * 22,5
krycí skla Kp Kg		r5 . oO	d3 = 3,0	ne3 - 1,518
		rg - o<o	d4 · 3,0	ne4 · 1,518
		r? »	m4 · 12,7
objektiv 0		*o s W»1
V obou případech	r^ až r_	jsou poloměry	zakřivení jednotlivých lémavých ploch,
m^ až m^ osové tlouělky optických prvků, Vp	m^ až n>4 vzduchové	mezery mezi optickými

prvky, n_el až n_fl4 index použitého optického skla a f_Q značí ohniskovou vzdálenost objektivu 0.

Vyřešená osvětlovací soustava je vhodné pro Stéci nebo promítací přístroje, u kterých je Stená nebo promítaná předloha zaznamenána na mikrofilmu.

Claims (2)

1. PŘE DB Ě T VYNÁLEZU

   1. Osvětlovací soustava projekSního přístroje, zvláště ke Stecim nebo projekčním účelům pro mikrofilmové předlohy, tvořená projekční žárovkou, asférickým zrcadlem a jednočočkovým, případně dvoučočkovým, lámavým členem se sférickými nebo rovinnými lámavými plo chámi, vyznačující se tím, že asférické zrcadlo (Z), nacházející se v blízkosti světel ného zdroje (X), má výtvarnou křivku kuželosečku a parametry celkové osvětlovací soustavy vyhovují následujícím podmínkám:

   a) sin 0 z » 0,94 až 0,97, kde z je aperturní úhel asférického zrcadla Z b) L : ^fz = 15,0 až 30,0 L : *z » 4,5 až 9,0, kde L je celková délka osvětlovací soustavy A je ohnisková vzdálenost asférického zrcadla *z je účinný průměr asférického zrcadla Z c) sin i ain8_c 2,5, kde 8 2 je aperturní úhel asférického zrcadla Z

   _c je aperturní úhel lémavého členu C

   d) ť_c 1,5 f_z ^fé >> 2u, kde f' je ohnisková vzdálenost lámavého členu C c ^v f je ohnisková vzdálenost asférického zrcadla Z z u je úhlopříčka prosvětleného formátu.
2. 2. Osvětlovací soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, že má následující parametry:

   asférické zrcadlo Z - parabola y » 38 x ^vl * 21,0