95. Габаритный и светоэнергетический расчеты проекционного прибора с зеркальной осветительной системой

Выполним габаритный и светоэнергетический расчеты фотоувеличителя по следующим исходным данным: линейное увеличение изменяется от до наибольший формат негатива определяется его диагональю (диаметром), освещенность экрана и наибольшее проекционное расстояние заданы.

1. Из формулы (396) определяем фокусное расстояние проекционного объектива:

2. Угловое поле объектива вычисляем с использованием формулы (398):

Меньшее, чем значение линейного увеличения уменьшает фактически используемое угловое поле, увеличивает абсолютное значение расстояния а и уменьшает так как

3. Задаваясь коэффициентом пропускания осветительной (зеркальной по условию) проекционной системы при заданной освещенности экрана и возможной яркости электролампы, по формуле (403) находим относительное отверстие объектива:

4. Значения необходимы для подбора проекционного объектива. Возможное несовпадение характеристик выбранного объектива с вычисленными иногда допустимо: например, угловое поле может быть несколько больше вычисленного. Для выбранного объектива уточняют коэффициент пропускания

Заметим, что важной эксплуатационной характеристикой фотоувеличителя является экспозиция, зависящая от освещенности экрана, а следовательно, и от относительного отверстия проекционного объектива (кроме других величин).

5. Зеркальный осветитель должен обеспечивать получение изображения источника света в плоскости входного зрачка объектива. Отражающая поверхность осветителя представляет собой поверхность вогнутого эллипсоида, в первом фокусе которого (рис.

231) помещается тело накаливания электролампы, во втором фокусе совмещенном с центром входного зрачка объектива, получается изображение тела накала.

Диаметр зеркала должен соответствовать угловому полю объектива. Расстояние от входного зрачка до края зеркала постоянно и определяется выражением

где расстояние между негативом в его крайнем положении (при и краем зеркала; это расстояние выбирают по конструктивным соображениям и из условия удобства работы.

Рис. 231. Расчетная схема фотоувеличителя с зеркальной осветительной системой

Из рис. 231 следует, что диаметр зеркала

Расстояние между фокусами образующего эллипса где большая и малая полуоси эллипса.

Расстояние от вершины эллипса до фокуса

Сумма модулей радиусов векторов, проведенных из фокусов к любой точке эллипса, постоянна:

Возьмем на эллипсе точку так, чтобы она соответствовала диаметру определяемому формулой (408). Тогда из треугольника имеем:

Из формулы (409) следует

Из равенства (412) найдем:

Согласно вьтажению (413)

Использовав равенства (410) и (411), получим, что большая полуось эллипса

где

Из равенства (410) следует, что малая полуось эллипса

Расстояние выбираем так, чтобы получить наименьшую высоту зеркала при условии удобного размещения электролампы с фокусирующим патроном.

Угол охвата осветительной системы (зеркала) получаем из равенства: где

Следовательно,

Высота зеркала (см. рис. 231) или

6. Общая наибольшая высота фотоувеличителя

7. Линейное увеличение зеркала где диаметр входного зрачка объектива; с — размер источника света (тела накала).

Одновременно

Таким образом,

8. По яркости и используемому размеру с источника света по каталогу выбираем электролампу.

Пример. Дано: ; формат негатива 6X6 см;

По формулам назначая находим

Полученным характеристикам удовлетворяет объектив «Индустар-58», имеющий

Яркость обеспечит электролампа мощностью с матированной или молочной колбой, диаметр плоского тела накала которой составляет

Результаты вычисления параметров эллипсоидального зеркала и высоты фотоувеличителя по формулам при полезно используемом угловом поле объектива и выбранных расстояниях следующие: По формуле