CC BY
2
Проекционная система
Черных Н.Г. студент гр.141151/02
кафедра ПУ, ТулГУ
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.
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 1 ,=50[мм], а линейное увеличение системы р=-20.
Введение.
Расчет.
и = /Л1 - Аб) =50*21 =1050 (мм)
I
кадра
л/182 + 242 = 30
Д
экрана
Далее необходимо определить размер экрана:
х
Тк = 18
„ 1В0Э 19*600 „- _
Л.=-= -=
(¡К 30
<4 24
= 24.600 = 4до ¿(к 30
Размер экрана - 360x480
ф> = Е * 5 = 200 * (0.36 * 0.48) = 34.56 (71м)
Полный световой поток
Ф0 = (20 - 100)Ф' = (691 -г- 3456)Лм
Одна из основных частей осветительной системы является источник света. Выбираем Лампу К10
и=12В
Р=50Вт
Ф=1000Лм
Наибольший диаметр й=51мм Наибольшая длинна 1-=77мм Высота светового центра Н=45мм Ширина тела накала а=7.2мм Высота тела накала Ь=0.95мм Продолжительность горения 50ч
Рассчитываем яркость лампы
Ф 1 = 2тг/,й5 =-—-= 23280062 —
1п (¿5 6,2&*0-000006&4 м*
Выходной зрачок
г~0.8; р' - расстояние от объектива до экрана
200
П'= 2 * 1050 * I —- -—-г— = 3.885 (мм) р .0.8*3.14* 23280062
Объектив с относительным отверстием:
О _ 3.885 _ 1 77 = 50 1 2.87
Угловое поле объектива
= ^ = 0,28
©=75; 2<п=Ж Выбираем объектив
Конструктивные параметры объективов
Тип объективов. Оптические Номер
характеристики поверх- Г 4 пй Л
ности
Проекционные объективы 1 46,8 11,0 1,510
2 -39,9 2,5 1,578
Г \) Г 3 со 32,5 1
у 1 1 11X А ' и 4 66,5 2,5 1,578
А/ 5 26,5 2,5 1
/' - 75; 1:2,1; ■ 23°; 6 30,4 10,5 1,510
37,39; 45,5 7 -134,8
36,5 36,5
39,5 39,5
Т.к. выбранный объектив не соответствует расчетному, выполняем пересчет
= = ^ = 0.6666...
* ^ = 0.6667 * 37.39=24.93 Клер * ^ = 0.6667 * (—45.5)=-30.33
0 С| г
1 24.33 7.33 31.2
2 24.33 1.67 -26.6
3 21.67 со
4 26.33 1.67 44.34
5 1.67 17.67
6 26.33 7 20.27
7 89.87
Рассчитываем параметры объектива
= -/?*/' = -(-20) * 75 = 1500 5' = г' = 1500 + 24.33 = 1524.33 а_ -75 _
—5[ = - г = 3.75 + 30.33 = 34.08
Проверка пересчета
1 Положительная линза 4б+ЮГ>0, где ¡>0.050
4*7.33+124.33 10tz.-4.99 Г>-0.499
0.050=0.05*24.33>1.21 Условие выполнено
2 Положительная линза 4б+ЮГ>0, где ¡>0.050
4*7+101>26.36 10Х>-1.67
Й-0.167
*>0.050=0.05*26.33>1.31 Условие выполнено
1 Отрицательная линза 12б+ЗГ>0, где б>0.050
126+3*1.21124.33 с/>1.725
с/>0.05*24.33>1.21 Условие выполнено
2 Отрицательная линза 12б+ЗГ>0, где б>0.050
126+3*1.31>26.33 б>1.87
с/>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
О 24.33 & = -7: = = -3.38
С 72
Ы8',)=-—^-- =---- = 0,2857
А А f0й-(.-*0<i^■f06) 50—С—52.5 н 50.)
Ш1(8а) =-3.33*0.235 7=0.965 7
конд
пласт
Ок 30
ДЛВС и ДСОЕ подобны
АВ ВС 7.2
= 024
££> СЕ 30 ак
? = °'24 "к
Зададимся 1=200
Г 5=0,24 г ^ = 38,71 [^ + < = 200'^ = 161-29
а[
/к' = Ггд; = з1,25
Выбираем конденсор трехлинзовый
Трехлинэовые
0.52 33,6 -24,7 32,1 -31,4 200 1 -32,4
2 -22,2
3 -57,3
4 -37,5
5 102,5
6 -59,2
30
5 ТК2 32,
0,1 — 35
4 ТК2 37.
0.1 —
41»
18 ТК2 41
Пересчитаем /.
£=!%-=><** = а= 33.6. 6 = 201.6
а£. а1 201.6
Вк = — => ак = — =-- = -40.32
ак (Зк -5
1=а'к +ак = 241.92
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 опт и ко-механических приборов. - СПб.: Политехника, 1994,- 206 с.
3. Кругер М.Я., Панов В.А. Справочник конструктора опт и ко-механических приборов. - Л.: Машиностроение, 1987.- 760 с.
