Projektor optyczny Przedmiotem wynalazku jest projektor optyczny skladajacy sie ze zródla promieniowania polaczo¬ nego z ukladem optycznym odbijajacym i sku¬ piajacym.Projekcja kinowa, a ogólnie rzecz biorac zagad- 5 nienie swiatla skierowanego polega na przeniesie¬ niu na ekran lub na przedmiot jak najwiekszej czesci strumienia emitowanego przez zródlo pro¬ mieniowania i rozlozeniu go w sposób mozliwie jednolity. io Dotychczas stosowano do tego celu badz ukla¬ dy optyczne zalamujace, jak soczewki asferyczne i kondensory do projektorów, albo soczewki Frea- nela do latarn morskich, reflektorów oswietlenio¬ wych stosowanych w teatrze, w muzeach lub do 15 oswietlania pomników, na wystawach i witrynach magazynów itp., badz tez zwierciadel parabolicz¬ nych jak zwierciadla lamp stojakowych i lamp elektrycznych bateryjnych, reflektorów samochodo¬ wych. 20 Przy stosowaniu ukladów optycznych zalamuja¬ cych, pierwszym warunkiem koniecznym dla osia¬ gniecia maksymalnych wyników jest uchwycenie calego strumienia wysylanego przez zródlo swiatla, co wymaga ukladu optycznego umieszczonego w 25 odleglosci F/0,5 przed zródlem i ukladu optyczne¬ go odbijajacego, umieszczonego równiez w odle¬ glosci F/05 za zródlem. Uklady optyczne stosowane przed zródlem, maja otwór obiektywu, rzadko prze¬ kraczajacy F/l, w praktyce siegajacy maksymalnie so do F/0,75. Strumien wchodzacy jest proporcjonal¬ ny do kata brylowego. Przy F/l stosunek stru¬ mienia wchodzacego do strumienia wychodzacego wynosi okolo 1/7,5. Przy F/0,75 ten stosunek wy¬ nosi okolo 1/4. Przy pomocy zwierciadla sferycz¬ nego, umieszczonego za zródlem tak, ze tworzy ono lekko przesuniety obraz zródla, mozna odzyskac, w przyblizeniu w tym samym stosunku, wyslany strumien w drugiej polowie obszaru. Mozna wiec uchwycic ogólem teoretycznie 13% strumienia cal¬ kowitego przy F/l i do 25% przy F/0,75. W pra¬ ktyce, po uwzglednieniu strat, wyniklych z róznych aberracji, niemalo znaczacych przy tych jasnosciach ostatecznie uzyskuje sie tymi srodkami 10 najwy¬ zej do 15% strumienia.W przypadku zwierciadel parabolicznych zródlo, umieszczone w ognisku, jest czesciowo otoczone przez zwierciadlo. Tym sposobem uchwycona jest znaczna czesc strumienia. Ale w tym samym cza¬ sie aberracja komy, wlasciwa tym zwierciadlom, staje sie taka, ze czesc strumienia uchwyconegp zostaje rozproszona, jako nie nadajaca sie do wy¬ korzystania, rozbiezna wiazka. Najczesciej, prawie nigdy, nie mozna uzytkowac skutecznie wiecej niz 15 do 20% strumienia wysylanego przez zródlo.Wszystkie uklady optyczne, dajace obrazy od¬ wrócone, zarówno soczewki asferyczne, jak i zwier¬ ciadla paraboliczne wymagaja zródel mozliwie punktowych. To pociaga za soba uzywanie lamp drogich, nietrwalych o wzglednie krótkim okresla 80 2523 uzycia. Lampy te sa czesto zasilane nisMm napie¬ ciem, co stwarza koniecznosc stosowania transfor¬ matorów ciezkich i zajmujacych duzo miejsca.Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowa¬ nie ukladu umozliwiajacego osiagniecie maksymal¬ nych mozliwosci bliskich teoretycznym zalozeniom, odnosnie ilosci strumienia rzucanego oraz dajace¬ go mozliwie jednorodne rozlozenie oswietlenia, przy jednoczesnym umilknieciu róznych niedogodnosci wyzej opisanych rozwiazan.Dla . osiagniecia tego celu projektor optyczny wedlug wynalazku wyposazony jest w zwierciadlo stozkowe lub pryzmatyczne, którego maly przekrój, wraz z ukladem optycznym odbijajacym, skupiaja¬ cym otacza optycznie zródlo promieniowania pod katem brylowym 4jt steracfianów.W projektorze wedlug wynalazku, calosc stru¬ mienia wysylanego przez zródlo przechodzi przez maly przekrój wejsciowy zwierciadla stozkowego lub pierscieniowego i jako, ze zwierciadlo stonko¬ we, uzywane w tym celu jest ukladem optycznym zdolnym do przetworzenia strumienia na scisla wiaake o malym kacie brylowym, moze dzieki temu powstac projektor optyczny o maksymalnej wydajnosci, bez potrzeby uzywania punktowego zródla swiatla. Wystarczy dostosowac maly prze¬ krój wyjsciowy zwierciadla stozkowego do wiel¬ kosci uzywanego zródla.Projektor wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat projektora wedlug wynalazku, fig. 2 i 3 — dwa przyklady projektora wedlug wynalazku, w któ¬ rym jako uklad optyczny odbijajacy, skupiajacy stosuje sie odpowiednio: zwierciadlo plaskie i zwierciadlo. plaskie przylaczone do czesci zwier¬ ciadla stozkowego, fig. 4 projektor wedlug wyna¬ lazku, w którym uklad optyczny odbijajacy jest utworzony przez zwierciadlo pólfcullste, fig. 5 i 6 — dwa inne przyklady wykonania projektora wed¬ lug wynalazku, w którym uklad optyczny odbijaja¬ cy utworzony jest przez polaczenie dwóch zwier¬ ciadel wkleslych, z których jedno jest kuMste lub elipitycane, drugie zas kuliste, ffig. 7 — schemat pro¬ jektora w widoku perspektywicznym, wyposazone¬ go w zródlo promieniowania wydluzone, fig. 8 do 10 — rózne przyklady wytóonania i^Jefetora wed¬ lug wynalazku, w których przynajmniej czesc ob¬ wodu wlasnego zródla promieniowania tworzy uklad optyczny odbijajacy, skupiajacy, Ulg. 11 i 12 — dwa u- klady kilku podstawowych zwierciadel stozkowych dzialajacych równolegle, fig. 13 i 14 — schematy zwierciadla stozkowego, ilustrujace ustalenie op¬ tymalnych wymiarów, fig. 15 — zwierciadlo stoz¬ kowe, zawierajace czolowe zwierciadlo plaskie, po¬ siadajace srodkowa czesc przezroczysta, fig. 16 — schematyczny przekrój dwóch elementarnych zwierciadel stozkowych, ilustrujacy ustalenie opty¬ malnych wymiarów ich przekrojów wyjsciowych, fig. 17 — w perspektywie uklad, zawierajacy cztery elementarne zwierciadla stozkowe.Projektor optyczny, przedstawiony na fig. 1 za¬ wiera zródlo 1 promieniowania w postaci zarówki, umieszczonej w ukladzie optycznym odbijajacym, skrupiajacym 2, o dowolnej postaci, otaczajacym 252 4 zródlo 1 wraz ze zwierciadlem stozkowym pod ka¬ tem brylowym 4n steradianów. Maly przekrój 4 zwierciadla stozkowego 3 o powierzchni co naj¬ mniej równej calkowitej strefie emitujacej zródla 1, s jest umieszczony w otworze ukladu optycznego odbijajacego & Przy takim ukladzie, calosc stru¬ mienia emitowanego przez zródlo 1, przechodzi badz bezposrednio, badz po pewnej liczbie odbic, przez maly przekrój 4 zwierciadla stozkowego 3 io i jest skierowana przez wewnetrzne odbicia do duzego przekroju wyjsciowego 5 zwierciadla, gdzie powstaje strumien w ksztalcie wiazki promieni o pólkacie rozwartosci &i. Nalezy zaznaczyc, ze zwierciadlo stozkowe 3 moze byc wydrazone lub !5 pelne i utworzone z materialu optycznie zalamuja¬ cego, takiego jak szklo.W pierwszym przykladzie wykonania, £ródlo pro¬ mieniowania jest umieszczone w plaszczyznie ma¬ lego przekroju zwierciadla stozkowego (fig. 2 do 4). 20 Zgodnie z fig. 2 i 3 uklad optyczny odbijajacy, skupiajacy jest utworzony przez co najmniej jedno zwierciadlo plaskie 6, laczace sie z malym przekro¬ jem 4 zwierciadla stozkowego 3. W przykladzie przedstawionym na fig. 2, zwierciadlo plaskie 6 jest 25 umieszczone w bezposrednim sasiedztwie malego przekroju i bezposrednio z nim polaczone. W przy¬ kladzie przedstawionym na fig. 3, zwierciadlo pla¬ skie jest polaczone ze zwierciadlem stozkowym 3 za posrednictwem zwierciadla stozkowego 7, które 50 stanowi przedluzenie geometryczne zwierciadla stozkowego 3.We wszystkich przykladach rozwiazan, w któ¬ rych zródlo promieniowania jest wzglednie duze, korzystniej jest stosowac uklad optyczny odbijaja- 35 cy, utworzony przez co najmniej dwa zwierciadla plaskie, ustawione w ksztalcie litery „V" wzgle¬ dem zródla. Tym sposobem, w przypadku proste¬ go zwierciadla plaskiego czesc promieni, wysyla¬ nych przez zródlo, a nastepnie odbitych w jego 10 kierunku jest pochlonieta, w przypadku zas dwóch zwierciadel, ustawionych na ksztalt „V", czesc pro¬ mieni zostaje odbita poza zródlo i odzyskana z ko¬ rzyscia dla projekcji.Najkorzystniej optyczny uklad odbijajacy i sku- 16 piajacy stanowi zwierciadlo, którego przekrój po¬ przeczny posiada ksztalt ewolwenty, tworzac prze¬ krój poprzeczny odpowiadajacy zródlu promienio¬ wania.W przykladzie przedstawionym na fig. 4 zwter- 50 ciadlo 8 ukladu optycznego odbijajacego i skupia¬ jacego, jest wklesle i ma ksztalt pólkuli, której srodek geometryczny znajduje sie zasadniczo w srodku malego przekroju 4 zwierciadla stozkowe¬ go 3. Zwierciadlo 8 korzystnie równiez posiada 15 ksztalt cylindryczny i ma w przekroju poprzecz¬ nym ksztalt pólkola. Zwierciadlo cylindryczne jest zamkniete na dwóch krancach dwoma zwierciadla¬ mi, np. plaskimi i prostopadlymi do osi.TaMe ulozenie jest szczególnie korzystne, kiedy 0 samo zródlo promieniowania jest wydluzone, a os cylindra pokrywa sie wtedy z osia zródla.Celem unikniecia pochlaniania promieni przez zródlo po odbiciu w ukladzie optycznym i skupia¬ jacym, konieczne jest przesuniecie srodka przekro- 5 ju kolowego zwierciadla 8 w stosunku do zródla80 252 promieniowania w ten sposób, aby obraz zródla wytworzonego przez to zwierciadlo nie pokrywal sie ze zródlem.Uklad optyczny odbijajacy wspólnie ze zwier¬ ciadlem stozkowym nie otacza w sensie material¬ nym zródla promieniowania pod katem brylowym An steradianów, ale otacza optycznie, tj. w taki sposób, ze kazdy promien, wysylany przez zródlo w zakresie kata brylowego 4a staradianów, napo¬ tyka na swej drodze badz zwierciadlo skupiajace lub maly przekrój zwierciadla stozkowego. Dla za¬ pewnienia wentylacji i chlodzenia zródla, korzy¬ stne jest pozostawienie wolnej przestrzeni 9 C&g. 4) miedzy obrzezem zwierciadla ukladu 8 a malym przekrojem 4 zwierciadla stozkowego.Wedlug innego przykladu wykonania projektora wedlug wynalazku (fig. 5) ulWad optyczny odbija¬ jacy i skupiajacy utworzony jest z dwóch sferycz¬ nych zwierciadel 11 i 12, o wierzcholkach przeciw¬ leglych i o te] samej osi optycznej, co zwierciadlo stozkowe: jedno z tych zwierciadel wkleslych 11 ma srodek geometryczny II, polozony w polowie odleglosci miedzy zródlem promieniowania 1 i ma¬ lym przekrojem 4 zwierciadla stozkowego 3, a dru¬ gie zwierciadlo ukladu 12 ma srodek geometryczny w srodkowej plaszczyznie zródla 1 oraz posiada wybranie 14, przez które przechodzi zwierciadlo stozkowe 3.Wedlug przykladu wykonania, przedstawionego na fig. 6, dwa zwierciadla wklesle, o wierzchol¬ kach przeciwleglych i o tej samej osi optycznej co zwierciadlo stozkowe 3 tworza uklad optyczny od¬ bijajacy, skupiajacy; jedno ze zwierciadel 15 jest eliptyczne i posiada wewnetrzne ognisko F4 polo¬ zone w plaszczyznie srodkowej zródla promienio¬ wania, drugie zas, ognisko F2 w srodku malego przekroju 4 zwierciadla stozkowego 3, przy czym drugie zwierciadlo sferyczne 16 ma srodek geome¬ tryczny polozony w srodkowej plaszczyznie zródla promieniowania oraz posiada wybranie 17 otacza¬ jace maly przekrój 4 zwierciadla stozkowego 3.Kiedy zródlo ma ksztalt wydluzony, zwierciadla kuliste lub elipsoidalne sa korzystnie zastapione przez zwierciadla cylindryczne, o przekroju po¬ przecznym kolowym lub eliptycznym i o osiach, pokrywajacych sie z osia zródla.Korzystnie stosuje sie zwierciadlo sferyczne 16, którego krawedz nie styka sie z krawedzia zwier¬ ciadla eliptycznego 15; lecz znajduje sie w tej sa¬ mej plaszczyznie co krawedz zwierciadla eliptycz¬ nego 15 i na zewnatrz tego zwierciadla. W tym przypadku, wybranie 17 zwierciadla sferycznego 16 jest cofniete w kierunku duzego przekroju zwier¬ ciadla stozkowego 3, którego maly przekrój 4 prze¬ nika wówczas do zwierciadla sferycznego 16, przy czym srodek geometryczny zwierciadla 16 jest rów¬ niez usytuowany w srodkowej plaszczyznie zródla promieniowania 1, a ognisko F2 zwierciadla elip¬ tycznego 15 polozone jest w srodku malego prze¬ kroju 4 zwierciadla stozkowego 3. Dzieki temu przyrzad optyczny wedlug wynalazku moze byc chlodzony bardziej wygodnie i skutecznie.Fig. 7 przedstawia projektor optyczny wedlug wynalazku do oswietlenia promieniami skupiony¬ mi, np. majacy zastosowanie przy reflektorach sa¬ mochodowych. W tym przypadku zródlo promie¬ niowania 1 ma ksztalt cylindryczny i wykonane jest np. z wlókna wolframowego w ksztalcie skret¬ ki wydluzonej lampy halogenowej; uklad optycz- 5 ny odbijajacy sklada sie z dwóch zwierciadel cy¬ lindryczny 18, 19, których przekroje pod wzgledem ksztaltu i ulozenia sa analogiczne do przedstawio¬ nych na fig. 5. Zwierciadlo 3 ma tutaj ksztalt pry¬ zmatyczny, a prostokatny maly przekrój 4 przeni- 10 ka do zwierciadla 19. Boczne powierzchnie zwier¬ ciadel cylindrycznych 18, 19 sa zamkniete plaskimi zwierciadlami 20. Duzy przekrój 5 zwierciadla pryzmatycznego 3 ma równiez ksztalt prostokata wydluzonego. W ten sposób wiazka promieni wy- 15 chodzacych z duzego przekroju 5, stanowiacego tu¬ taj role szczeliny, ma postac plaskiej wiazki pro¬ mieni skierowanych, oswietlajac ulice w plaszczyz¬ nie lekko pochylonej do dolu. Ponadto, duzy prze¬ krój 5 zwierciadla jest korzystnie wyposazony w 20 element optyczny 21 lekko zalamujacy, celem zmniejszenia rozwartosci wiazki promieni.Jak widac na fig. 8 do 10, uklad optyczny odbi¬ jajacy, skupiajacy 2 stanowiacy obudowe zródla promieniowania 1, posiada przynajmniej czesciowo 25 powloke optycznie odbijajaca oraz w strefie przy¬ leglej do zwierciadla stozkowego, czesc przezroczy¬ sta 22.Na fig. 8 obudowa zródla 1, np. w postaci za¬ rzacego sie wlókna, sklada sie z banki szklanej, 30 która stanowi zwierciadla eliptyczne 23 i zwiercia¬ dla sferyczne 24 o wiierzcholkach przeciwleglych i o tej samej osi optycznej co zwierciadlo stozkowe.Zwierciadlo eliptyczne tylne 23 ma ognisko we¬ wnetrzne F± w srodkowej plaszczyznie zródla 1 35 i drugie ognisko Fj w plaszczyznie czesci przezro¬ czystej 22, wykonane na wierzcholku przedniego zwierciadla sferycznego 24. Srodek geometryczny zwierciadla 24 znajduje sie w plaszczyznie srodko¬ wej zródla 1, tj. w ognisku Fj i na osi optycznej 40 zwierciadla stozkowego, nie pokazanego na rysun¬ ku. Wielkosc czesci przezroczystej 22 jest równa wielkosci malego przekroju zwierciadla stozkowego, które styka sie z ta czescia.W przykladach przedstawionych na fig. 9 i 10, 45 zwierciadlo stozkowe sklada sie z dwóch czesci 3a i 3b, z których czesc zawierajaca maly przekrój umieszczona Jest wewnatrz obudowy zródla pro¬ mieniowania 1, natomiast czesc zawierajaca duzy przekrój 5 znajduje sie na zewnatrz wneki-obudo- so wy i z pierwsza czescia Sft zwierciadla stozkowego jest polaczona optycznie. Obudowa zródla 1 skla¬ da sie z jednego zwierciadla pólkolistego tylnego 25, którego srodek geometryczny pokrywa sie ze srodkiem malego praetaoju 4 zwierciadla stozko- 55 wego i ze zródlem promieniowania, przy tym obraz zródla, wytworzony przez wspomniane zwierciadlo jest nieco przesuniety w stosunku do swiecacego ciala tego zródla. W tych przykladach wykonania przednia czesc 26 banki pozostaje przezroczysta, 60 gdyz nie odgrywa zadnej roM pod wzgledem op¬ tycznymi.Wedlug przykladu, przedstawionego na fig. 9, przednia czesc 26 banM posiada wystep zewnetrz* ny 27, z czescia przezroczysta 22, sluzacy do po- ss mieszczenia tylnej czesci 3a zwierciadla stozkowe-80 252 go 3 oraz do osadzenia 'tylnego konca przedniej czesci 3b zwierciadla stozkowego 3.Wedlug iimego przykladu nie przedstawionego na rysunku, wystep ten ma korzystnie przedluzenie do przodu i zaopaftrzony jest z boku w powloke odbijajaca, tworzac czesc przednia 3b zwierciadla stozkowego.Ponadto, jak to wynika z fig. 11 i 12, zwiercia¬ dlo stozkowe lub pryzmatyczne moze byc utwo¬ rzone z wiazki zwierciadel elementarnych 3 o tym samym ksztalcie oraz pracujacych równolegle.Zwierciadla elementarne maja postac ostroslupów, laczonych wzdluz scian bocznych 1 posiadajacych jako podstawy trójkaty równoboczne, kwadraty lub szesciokaty. Zwierciadla elementarne moga byc równiez wlóknami optycznymi stozkowymi. Dzieki takiemu ukladowi zwierciadel elementarnych moz¬ na znacznie zmniejszyc dlugosc calkowita zwier¬ ciadla stozkowego 3. W rzeczywistosci, dlugosc kazdego zwierciadla elementarnego jest proporcjo¬ nalna do pierwiastka kwadratowego ilosci tych zwierciadel elementarnych.We wszystkich przypadkach, gdzie strefa oswie¬ tlana ma kontur w formie wyraznie okreslonej, np. w przypadku diapozytywu danego formatu, umiesz¬ czonego w aparacie projekcyjnym, korzystnie, duzy przekrój 5 zwierciadla stozkowego 3 ma kontur jednokladny rzutu prostokatnego (konturu strefy oswietlanej) na plaszczyznie prostopadlej do osi wiazki oswietlajacej. Tym sposobem caly strumien wychodzacy jest wykorzystywany skutecznie, skoro jest w calosci prowadzony w kierunku strefy oswietlanej.Aby uzyskac przy uzyciu projektora wedlug wy¬ nalazku, optymalne rezultaty, korzystnym jest o- kreslac wymiary zwierciadla stozkowego 3, poslu¬ gujac sie wzorami, podanymi ponizej dla róznych ogólnych przypadków zastosowania.W pierwszym przykladzie przedstawionym na fig. 13 w celu uzyskania równomiernego rozloze¬ nia strumienia, wykorzystuje sie w wiazce promie¬ ni wychodzacych ze zwierciadla stozkowego tylko czesc srodkowa o pólkacie rozwartosci Bi. Z tego wynika strata strumienia; która moze byc zmniej¬ szona do wielkosci z góry okreslonej (1—1|), pod warunkiem okreslenia wymiarów zwierciadla stoz¬ kowego wedlug nastepujacych zaleznosci: cos v S2 sin (©i+y) V sin? S1 j =r\ gdzie: ....,,: .Si i S2 sa powierzchniami duzego i malego przekroju zwierciadla, Y jest polowa kata wierzcholka zwier¬ ciadla, Oi jest polowa kata rozwarcia wiazki wychodzacej z duzego przekroju zwier¬ ciadla i tworzacej oswietlenie jedno¬ rodna Y| jest wartoscia z góry okreslona sto¬ sunku miedzy strumieniem, utworzo¬ nym przez wiazke promieni wycho¬ dzaca przez duzy przekrój i strumie¬ niem wchodzacym do malego przekro- s ju zwierciadla.Praktycznie: Sj -r- nalezy bezposrednio od wy¬ miarów zródla promieniowania, &i — jest polowa kata rozwartosci wiazki oswietlajacej, a (1—tj) 10 jest z góry okreslona, zalozona strata strumienia.Otrzymuje sie wiec ze wzorów wartosci Si i y, co wystarcza dla skonstruowania zwierciadla stoz¬ kowego i uzyskania zadanego wyniku.W drugim przypadku przedstawionym na fig. 14, 15 w celu przeniesienia w calosci strumienia do strefy oswietlanej, zaklada sie istnienie poza czescia stru¬ mienia rozchodzaca sie równomiernie, czesci brzegowej strumienia dodatkowego o pólkacie roz¬ warcia Bj* (Bi'Bi), której rozlozenie nie moze 20 byc równomierne. Mozna obnizyc róznice miedzy rozwartoscia czesci centralnej i brzegowej, ustala¬ jac z góry okreslona wartosc wspólczynnika jedno¬ rodnosci oswietlenia i charakteryzujacego te rózni¬ ce, pod warunkiem okreslenia wymiarów zwier- 25 ciadla stozkowego wedlug nastepujacych zaleznosci: S1 ss L sin 1—te Y 1/ ] 1. f sin2 cos y L 0i' -Y) —1 gdzie: Sj i S2 sa odpowiednio powierzchniami duze¬ go i malego przekroju zwierciadla, 35 y jest polowa kata wierzcholkowego zwierciadla, &i jest polowa kata rozwartosci wiazki promieni wychodzacej duzym przekro¬ jem i przenoszacej calosc strumienia 40 uchwyconego w malym przekroju zwierciadla, t jest wartoscia z góry okreslona wspólczynnika jednorodnosci oswie¬ tlania, charakteryzujacego stosunek 45 miedzy oswietleniem minimalnym i maksymalnym, wytworzonym przez wiazke promieni zwierciadla.Podobnie jak poprzednio z góry przyjmuje sie 50 wartosci S| Bi' i t i wylicza sie Si i y- W praktyce moze byc tak, ze obliczona wartosc Sj przekroju wyjscia 5 zwierciadla stozkowego 3 jest za duza w stosunku do innych wielkosci. Ma to miejsce w przypadku projektora do przezroczy, 55 w którym format duzego przekroju wyjsciowego 5 jest ograniczony przez format przezrocza w takim stopniu, ze wielkosc Si okreslona przez wzory jest zbyt duza.Zgodnie z przykladem wykonania wedlug wy- 60 nalazku przedstawionym na fig. 15 stosuje sie przy przekroju wyjsciowym 5 o powierzchni Si, okreslo¬ nej powyzszymi wzorami, zwierciadlo plaskie 29, którego powierzchnia obijajaca zwrócona jest w kierunku wnetrza zwierciadla stozkowego i która 65 ma wyciety w czesci srodkowej otwór 30 o wymia-80 252 1» rmch dostosowanych do omawianych wielkosci. Tym sposobem czesc strumienia, wchodzaca do duzego przekroju 5 na zewnatrz otworu, jest odEyritfrwana, tzn., ze po pewnej ilosci odbic wewnetrznych, prze- cnodzi przez otwcr 36 z takim efektem, ie prze¬ cietne oswietlenie w przekroju jest wieksze niz przecietne oswietlenie duzego przekroju 5, bez otworu. ^ Poza tym zwierciadlo plaskie z otworem mozna zastosowac dla osiagniecia zmniejszenia polowy roz- warotsci wychodzacej wiazki promieni bez zwie¬ kszenia dlugosci zwierciadla stozkowego co doty¬ czy szczególnie reflektorów, gdteie dzieki zastoso¬ waniu plaskiego zwierciadla z otworem stosunek Sj (S2 i SJSt Jest zwiekszony, a katy Bt lub Bi* sa zmniejszone.Przy stasowaniu kilku elementarnych zwiercia¬ del stozkowych, pryzmatycznych lub ostroslupo¬ wych, polaczonych wzdluz ich scian bocznych i dzialajacych równolegle (lig, 16), ich osie optycz¬ ne sa pochylone w stosunku do glównej osti optycz¬ nej tak, ze calkowita wielkosc póikata rozwartosci wdazM promieni, wychodzacych z calosci zwiercia¬ del elementarnych jest zwiekszona.Zgodnie z wynalazkiem, te niedogodnosc zmniej¬ sza sie.Na fig. 16 przedstawiono przekrój pionowy dwóch zwierciadel elementarnych, ostroslupowych 31 d 32, których osie optyczne 33 i 34 sa nachylone do glów¬ nej osi optycznej 35 pod katem, równym polowie kata wierzcholkowego.Zgodnie z wynalazfciem powierzchnie wyjsciowe 36 i 37 zwierciadel elementarnych 31 i 32 — cal¬ kowitego przekroju wyjsciowego 5 — sa nachylone wzgledem malego calkowitego przekroju wejsciowe¬ go 4 oraz przecinaja sie na osi optycznej 35, wzdluz prostej 38. Przy zastosowaniu (Wiecej niz dwóch zwierciadel elementarnych, np. czterech, przeciecie powierzchni wyjsciowych zwierciadel elementarnych sprowadza sie do jednego punktu.Umiejscowienie prostej lub punktu 38 przeciecia lub tez polaczenia na glównej osi optycznej 35 jest okreslone wzorami, omówionymi w dalszej czesci opisu.Wszystkie powierzchnie wyjsciowe zwierciadel elementarnych lacza sie na osi optycznej wewnatrz zwierciadla utworzonego ze zwierciadel elementar¬ nych, a przekrój polaczenia czesci brzegowych po¬ wierzchni wyjsciowych z powierzchniami boczny¬ mi zwierciadel elementarnych, jednorodnych ma srednice wieksza od srednicy przekroju laczenia wszystkich powierzchni wejsciowych.Tym sposobem, promien 39 wychodzacy z punktu polozonego na plaszczyznie prostopadlej; przecho¬ dzacej przez punkt laczenia 38 i nachylony w dól pod katem 8 w stosunku do osi optycznej 33 -ele¬ mentarnego zwierciadla stozkowego 31, jest nachy¬ lony pod katem (B—y) do glównej osi optycznej 35 oraz moze swobodnie wyjsc ze zwierciadla stoz¬ kowego, gdyz wplyw nachylenia osa 33 do osi 35 jest tu dodatni.Przeciwnie, promien 40 wychodzacy z tego same¬ go punktu co promien 39, lecz odchylony w sto¬ sunku do osi optycznej 33 w gore pod katem 0 ma w stosunku do glównej osi optycznej 35, nachyle¬ nie (6+y). Korzystnym jest wiec spowodowanie dodatkowego odbicia promienia 46 w zwierciadle elementarnym 31, w ten sposób, ze przy wyjsciu jego nachylenie do glównej osi optycznej 35 jest 5 równe (9—y).W pierwszym przypadku — przekrój prostopadly wszystkich powierzchni wyjsciowych zwierciadel elementarnych, odpowiadajacy wymogom oswietle¬ nia jednorodnego, posiada wymiary okreslone po- io nizszymi icajeznosttami: cos y sin 1+tg Y 1/ _ -1 \ sin* (Bi+Y) J gdzie: 39 35 Si i Ss sa odpowiednio polami przekroju pro¬ stopadlego, laczacego i malego prze¬ kroju wszystkich zwierciadel elemen¬ tarnych, Y jest polowa kata wierzcholkowego kaz¬ dego zwierciadla elementarnego, (Oi+Y) Jest wartoscia polowy kata rozwartos¬ ci wiazki promieni wychodzacych przez przekrój wyjsciowy izwderciadel, r\ jest wartoscia z góry okreslona, wy¬ razajaca stosunek miedzy strumieniem promieni wychodzacych pirzez przekrój wyjsciowy zwierciadel i strumieniem wchodzacym przez ich maly przekrój.W tym samym przypadku moze byc korzystne okreslenie prostopadlego przekroju, w którym czesci brzegowe powierzchni wyjsciowych zwierciadel sty¬ kaja sie z odpowiadajacymi scianami bocznymi zwierciadel elementarnych przez nastepujace za- 40 leznosci: Si iL _ [cos *" $i [sin Bt F 1+tg Y1/ l -l| L \ sin* (Or-Y) J -rf gdzie: 50 Si" i S2 sa odpowiednio powierzchniami prze¬ kroju prostopadlego, w którym kra¬ wedzie powierzchni wyjsciowych sty¬ kaja sie z odpowiednimi powierzchnia- 55 mi bocznymi zwierciadel elementar¬ nych oraz malego przekroju wszystkich zwierciadel elementarnych, Bi—Y J^ wartoscia póikata rozwarcia wiaz¬ ki promieni wychodizacych przez wy- 60 mieniony przekrój prostopadly, rf jest wielkoscia z góry okreslona wy¬ razajaca stosunek miedzy strumieniem promieni wychodzacych przez przekrój prostopadly i strumieniem wchodza- 65 cym przez maly przekrój.80 252 11 12 W drugim pnzypadiku przekrój prostopadly w miejscu styku krawedzi wszystkich powierzchni wyjsciowych zwierciadel elementarnych odpowia¬ dajacy wymogom utrzymania calego strumienia, po¬ siada wymiary okreslane ponizszymi zaleznosciami: a' |~" cos Y 1 2 Hsi [ sin 0!' J 1-tg Yi/ -1 -t L r sin' (6^+y) J gdzie: & i S8 sa polami przekroju prostopadlego po¬ laczenia wymienionego i malego prze¬ kroju calosci zwierciadel elementar¬ nych, ©i'+Y 3es,t wielkoscia pólkajta rozwartosci wiazki promieni, wychodzacych przez przekrój polaczenia, Y test polowa kata wierzcholkowego kazdego ze zwierciadel elementarnych, x jest wielkoscia z góry okreslona wspól¬ czynnika jednorodnosci, charakteryzu¬ jacego stosunek miedzy oswietleniem minimalnym i oswietleniem maksy¬ malnym, wytworzonym przez wiazke promieni przez wspomniany przekrój polaczenia.W tym samym przypadku, moze byc ikorzystne okreslenie przekroju prostopadlego, w którym par¬ tie brzegowe powierzchni wyjsciowych sa polaczo¬ ne z odpowiadajacymi powierzchniami bocznymi zwierciadel elementarnych przez ponizsze zaleznos¬ ci wymiarowe: o" T cos y 1 2 ~S9 [sin Oi'—2Y)J l^tg Y1/ 1 =*' L \ sin* (8^-y) J gdzie: a" iS8 sa odpowiednio powierzchniami prze¬ kroju prostopadlego wyzej (wymienio¬ nego polaczenia i malego przekroju zespolu wszystkich zwierciadel ele¬ mentarnych, Y jest polowa kata wierzcholkowego kazdego ze zwierciadel elementarnych, &\—y Jest wartoscia polowy kata rozwar¬ tosci wiazki promieni wychodzacych przez przekrój prostopadly polaczenia, r' jest wartoscia z góry okreslona wspól¬ czynnika jednorodnosci charakteryzu¬ jaca stosunek miedzy oswietleniem minimalnym i oswietleniem maksy¬ malnym, wytworzonym przez wiazke promieni wychodzacych przez wspom¬ niany (przekrój polaczenia.Fig. 17 przedstawia projektor optyczny, przezna¬ czony np. do oswietlenia kierunkowego, zawieraja¬ cy w czesci przedniej ukladu optycznego odbijaja¬ cego i skupiajacego 41 zwierciadlo typu stozkowe¬ go 42, które tu jest ostroslupowe, wewnatrz które¬ go umieszczone sa zwierciadla plaskie 43, 44, 45, 46; zmontowane krzyzowo d ograniczajace z po¬ wierzchniami zewnetrznymi zwierciadla 42, cztery s zwierciadla elementarne. Krawedzie czolowe 43', 44', 46, tych zwierciadel plaskich sa nachylone ku wnetrzu zwierciadla ptirarmddamego i lacza sie w punkcie 38 jednym z poprzednik) opisanych sposo¬ bów. 10 Uklad optyczny odbijajacy i skupiajacy 41, ko¬ rzystnie sklada sie z zarówki, której czesc swie¬ caca 47, jest wydluzona i nieco przesunieta w sto¬ sunku do glównej osi optycznej celem unikniecia pochlaniania prpmieniowania przez czesc swiecaca. 15 PL