7.4. Осветительные системы проекционных приборов

Проекционные приборы предназначены для получения на экране изображений предметов требуемого масштаба. Основными устройствами проектора являются осветительное, обеспечивающее равномерное и интенсивное освещение проецируемого предмета, и изображающее (проекционное), формирующее на экране изображение требуемого масштаба и качества.

Проекционные приборы разделяют на два класса:

• диаскопические – проектируют прозрачные предметы в проходящем свете (например, кинопроекция);
• эпископические – проецируют непрозрачные предметы в отражающем свете.

Диаскопическая проекция (проекция в проходящем свете) обеспечивает большую освещенность экрана, чем эпипроекция. Именно ее мы и будем рассматривать.

Возможны два варианта действия осветительной части диаскопа.

Изображение источника света в плоскости входного зрачка проекционного объектива

В такой схеме источник света проецируется во входной зрачок проекционного объектива, а освещаемое кадровое окно находится в ходе лучей (рис. 7.8). В этом случае каждая точка диапозитива освещается светом от всех точек источника, что особенно важно при неравномерной яркости источника, в частности, при использовании лампы накаливания.

 
Рис. 7.8. Изображение источника во входном зрачке.

Чтобы источник заполнял весь зрачок, увеличение такой осветительной системы должно быть равно отношению диаметра входного зрачка проекционного объектива к диаметру источника:

.

(7.4)

Примером подобной схемы является обычный проектор. Если бы в проекторе использовалась вторая схема, то на экране было бы видно изображение источника света (лампы накаливания).

Изображение источника света в плоскости диапозитива

В этом случае изображение источника совмещается с изображением предмета (рис. 7.9). Такая схема применяется в том случае, если яркость источника равномерна (например, дуговые источники) и если возможное нагревание предмета не играет роли (например, при кинопроекции, когда кадры быстро сменяют друг друга).

Рис. 7.9. Изображение источника в кадровом окне.

Чтобы источник заполнял все кадровое окно, увеличение такой осветительной системы должно быть равно отношению диагонали кадра к диаметру источника:

.

(7.5)

Размер проецируемого предмета определяется диагональю кадра . В зависимости от требуемого размера изображения (размера экрана) определяется масштаб проекции (линейное увеличение) проекционного объектива:

.

(7.6)

Разрешающая способность проекционной системы оценивается кружком рассеяния (минимальным размером элемента проецируемого предмета) на кадре или предельной частотой при заданном контрасте.

Освещенность изображения (поток на единицу площади) зависит от фокусного расстояния и относительного отверстия проекционного объектива, коэффициента пропускания осветительной и проекционной частей оптической системы проектора, а также от яркости источника и расстояния между объективом и экраном.

В качестве проекционного объектива чаще все го используются обычные фотообъективы, которые выбирают исходя из требуемых характеристик.