Проекционная система

В статье исследуется проекционная система. Проведен обзор существующих схем и конструкций, а также произведен габаритный расчет проекционной системы.

Ключевые слова: проекционная система, объектив, окуляр, конденсор.

Введение.

Оптические приборы, дающие изображения на экране, называются проекционными. К числу таких приборов относятся: кинопроекционный аппарат, эпидиаскоп, большой проектор и др.

В зависимости от характера проектируемого предмета все проекционные системы разделяются на два вида: эпископические и диаскопические. Если предмет непрозрачен, то изображение образуется лучами света, отраженными от предмета. Такой вид проекции называется эпископической, или проекцией в отраженных лучах света. Если предмет прозрачен, то изображение образуется лучами света, проходящими сквозь предмет. Такой вид проекции называется диаскопической, или проекцией в проходящих лучах света.

Оптическая схема любой проекционной системы состоит из двух частей: осветительной и оптической. Осветительная часть включает в себя источники света, конденсоры и зеркала, назначение которых заключается в наилучшем освещении того или иного предмета. Его характеристики должны соответствовать характеристикам оптической части прибора. Оптическая часть большей частью представляет собой проекционный объектив.

Основная часть.

Для получения четкого изображения проекционной системы в помещении, освещенность которого равно Е=200Лк, произведен габаритный расчет системы. Размер кадра проекционной системы равен 18*24[мм]. Фокусное расстояние объектива примем f '=50[мм], а линейное увеличение системы β=-20.

Расчет.

Далее необходимо определить размер экрана:

Размер экрана - 360х480

Полный световой поток

Одна из основных частей осветительной системы является источник света. Выбираем Лампу К10

U=12В

P=50Вт

Ф=1000Лм

Наибольший диаметр D=51мм

Наибольшая длинна L=77мм

Высота светового центра H=45мм

Ширина тела накала a=7.2мм

Высота тела накала b=0.95мм

Продолжительность горения 50ч

Рассчитываем яркость лампы

Выходной зрачок

r~0.8; p' - расстояние от объектива до экрана

Объектив с относительным отверстием:

Угловое поле объектива

Выбираем объектив

Т.к. выбранный объектив не соответствует расчетному, выполняем пересчет

	D	d	r
1	24.33	7.33	31.2
2	24.33	1.67	-26.6
3		21.67	∞
4	26.33	1.67	44.34
5		1.67	17.67
6	26.33	7	20.27
7			89.87

 

Рассчитываем параметры объектива

Проверка пересчета

 

1 Положительная линза

4d+10t≥D, где t≥0.05D

4*7.33+10t≥24.33

10t≥-4.99

t≥-0.499

t≥0.05D=0.05*24.33≥1.21 Условие выполнено

2 Положительная линза

4d+10t≥D, где t≥0.05D

4*7+10t≥26.36

10t≥-1.67

t≥-0.167

t≥0.05D=0.05*26.33≥1.31 Условие выполнено

1 Отрицательная линза

12d+3t≥D, где d≥0.05D

12d+3*1.21≥24.33

d≥1.725

d≥0.05*24.33≥1.21 Условие выполнено

2 Отрицательная линза

12d+3t≥D, где d≥0.05D

12d+3*1.31≥26.33

d≥1.87

d≥0.05*26.33≥1.31 Условие выполнено

Из-за конструктивных особенностей (диаметр объектива меньше диаметра кадра) в конструкции присутствует рассеивающая пластина, которая находится перед кадром.

Расчет и выбор конденсора

Зададимся L=200

Выбираем конденсор трехлинзовый

Пересчитаем L

Полученная проекционная система обеспечивает четкое изображения кадра при заданной освещенности помещения.

Список используемой литературы 

1. Анурьев В.К. Справочник конструктора машиностроения.  М.: Машиностроение, 1982. – 326 с. 

2. Ключников В.В., Ключникова Л.В. Проектирование оптико-механических приборов. – СПб.: Политехника, 1994. – 206 с.

3. Кругер М.Я., Панов В.А. Справочник конструктора оптико-механических приборов. – Л.: Машиностроение, 1987. – 760 с.