Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
Влияние угла охвата параболоидного отражателя на кривую силы света можно показать на примере трех отражателей с одинаковыми D, работающих с шаровым светящим телом диаметром d = = 10 мм и яркость L=1 Мкд/м2. На рис. 4.27 приведены кривые силы света этих отражателей. С увеличением угла охвата равно-
156
мерность светового потока в пучке уменьшается, так как при одинаковом диаметре фокусное расстояние f отражателей уменьшается с увеличением угла охвата <pmax и, следовательно, растет угол излучения (?max>60> (?maxbo> (?тах) 120- Полочки кривых сил све-та одинаковые для первого и третьего и большая для второго отражателей, так как (?;min)60 = (?min) IPC'C (?min)90-
Расчет КСС аберрационного отражателя. Преи-мущество зональной методики расчета КСС проявляется в случае аберрационного параболоидного отражателя. Для получения аналитического расчетного уравнения силы света в этом случае необходима аналитическая зависимость аберрации Ааа от угла ср, однако сделать это трудно. Задача расчета кривой силы света значительно облегчается, если использовать зональный метод расчета. Коэффициент заполнения Ка может быть определен графическим или аналитическим способом.
Последовательность расчета кривой силы света аберрационного параболоидного отражателя остается в основном той же, что и для безаберрационного отражателя. Величины зон отражателя выбираются исходя из тех же соображений (см. п. 1). Площадь и осевая сила света зоны определяются по (4.39), (4.40) (см. п. 2). Размеры ЭО зон определяются для средней точки (фер) так же, как и для безаберрационного отражателя [см. (4.41)]. Затем для каждой зоны находится продольная аберрация относительно действительного фокуса. В пределах зоны значение продольной аберрации считается постоянным, и по ней определяют Даа — величину угловой аберрации [см. (4.15)].
Зональное отображение может быть двух видов (см. рис. 4.14) при Даа^| и Даа>?. Так как OCOJ1 аберрационной зоны образует окружность радиуса Да0, ее свечение определяется значительно сложнее. Если безаберрационная зона (при допущении |/=const) по одним направлениям вся светится, а по другим полностью темная, то при наличии аберрации она может иметь частичное свечение (O^Ka^l).
На рис. 4.28, а, б даны примеры графического определения (см. гл. 3, § 3) и построения кривых силы света для зоны с величинами аберрации Даа<|;- и Да>?/ при шаровом СТ. Естественно, что углы действия аберрационных зон (основание зональных кривых) в первом случае (Даа+|/), во втором — 2|/. При Aaa>Sj максимальная сила света не равна осевой и определяется максимальным углом ра, образованным прямой р = 0 и касательной к контурной линии следа ЭО —133. Направления ai и as имеют одинаковый угол р5, так же как и аг, а4 — угол 04.
Аналитический способ определения углов ра в случае аберрационных зон (круговой след ЭО) достаточно подробно описан в гл. 3. Данные табл. 3.6 соответствует случаю Даа = аСр, Да = 0, они позволяют применить зональную методику и при использовании ЭВМ.
На рис. 4.29 дана блок-схема программы расчета КСС аберра-
157
ционного параболоида с шаровым СТ зональным методом. В ней осуществляется разветвляющийся вычислительный процесс. Различные направления расчетных операций определяются анализом величины Да0 зон. В случае Дао = 0 (безаберрационная зона) расчет зональной КСС ведется по программе блок-схемы, которая да-
Рис. 4.28. Построение КСС аберрационной зоны графоаналитическим способом: а - ьаа<1; 6 - Даа>|
на на рис. 4.24, с тем отличием, что минимальный ?min и максимальный Нтах размеры ЭО здесь рассчитываются для зоны по формулам %min = d cos2 j 2/, ?max=d cos2 j2f. Для аберрационных \j = d cos2 ^ j 2/. При Aa0<|y управление передается 158
Рис. 4.29. Блок-схема программы зонального расчета КСС прожектора с параболоидным аберрационным отражателем н шаровым СТ
логическому оператору IF, анализирующему значение текущего угла а в интервалах 04- (?/ — Ааа), (|—Ааа)-т-(|3-+Ааа), и далее условным или безусловным операторами происходит обращение к формуле, определяющей ра. Если Ааа>|, то вычислительный процесс идет по третьему направлению опять-таки с анализом значений угла а и с обращением к той же формуле |50.
Суммирование зональных КСС ведется в конечном цикле, для чего расчеты силы света каждой зоны рассчитываются для постоянных значений углов а от а = 0° до максимального значения а=
— Етах с постоянным шагом приращения ha.
0,5 1,0 1,5 2,0 а гград
4АЛ
80
60
W
20
О
V \ -¦?
' S - - v—
- А--S г— ч-
\ V
20 W SO 80 100 120 Му,град
Рис. 4.30. Кривые силы света без-аберрационного (1) и аберрационных (2, 3) отражателей
Рис. 4.31. Зависимость размеров | (1) и (2) ЭО дискового СТ от угла ф для параболоидного отражателя
Из кривых силы света (рис. 4.30) видно, что действие аберрации сказывается прежде всего в увеличении угла излучения с возможным снижением осевой силы света, а также в неравномерности потока внутри светового пучка. Кривая 1 силы света соответствует безаберрационному отражателю (фшах = 60°, рис. 4.30), кривая
