Прожектор линзовый
Линзовый прожектор – это осветительный прибор, способный фокусировать световой луч и менять размеры светового пятна. В широком смысле линзовыми можно назвать любые прожекторы с функцией фокусировки (в том числе, профильные, следящие и прожекторы с линзой Френеля). Однако в театрах этот термин обычно используют для обозначения простейших прожекторов с одной плоско-выпуклой линзой.
Линзовый прожектор Rama 175 PC 100-1200W, Philips Selecon
Конструкция линзового прожектора включает в себя источник света и сферический отражатель, жёстко сцепленные друг с другом. Варьируя расстояние между ламповым блоком и линзой, можно менять диаметр светового пятна.
Если лампа попадёт в фокус плоско-выпуклой линзы, на выходе прожектора образуется пучок параллельных лучей.
Перемещая лампу в ту или иную сторону вдоль оптической оси, можно получить сходящиеся или расходящиеся световые лучи.
Поскольку лампа и отражатель закреплены на оптимальном расстоянии друг от друга, при изменении угла раскрытия луча световой поток остаётся постоянным. Интервал его изменения зависит от фокусного расстояния линзы. Чем меньше это фокусное расстояние, тем более широкий луч можно получить. И наоборот – линзы с большим фокусным расстоянием дают узкий световой пучок. В зависимости от производителя диапазон изменения луча находится в пределах 4°-78°.
Фокусировку луча можно производить, передвигая либо ламповый блок, либо линзу. Второй способ представляется более предпочтительным, потому что он меньше нарушает соосность (выстроенность по одной оси) всех элементов оптической системы. По этой же причине, эксплуатируя линзовые прожекторы, нужно время от времени поводить их юстировку (то есть, точную подгонку и фиксацию на одной оси источника света, отражателя и линзы), а также чистку и смазку фокусирующего механизма.
Линзовые прожекторы используются как для акцентного освещения актёров и декораций, так и для широкой заливки. Они очень популярны в театрах благодаря своим достоинствам – широкому диапазону углов раскрытия, простоте конструкции и демократичной цене.
Главным недостатком линзовых прожекторов является хроматическая аберрация – появление радужной кромки вокруг светового пятна. Это происходит из-за неравномерного преломления в одной и той же среде (в данном случае – в одной и той же стеклянной линзе) световых волн разной длины. Чтобы устранить ярко-выраженную дисперсию, используют плоско-выпуклые линзы с волнистой, ребристой или каменистой поверхностью (Pebble Lens). Это позволяет скрыть и другие возможные оптические дефекты, например, проецирование спирали лампы или искажение формы светового пятна.
Источник
Театральное освещение / Театральное освещение
Возможно исполнение прибора с коротким тубусом:
вес прибора 1 кг, работает с источниками: лампа фара 120 В х 650 Вт, лампа фара 12 В х 50 Вт, лампа фара 6 В х 30 Вт.
Этот прибор, имеющий другое название — Pinspot, даёт точечный свет. Узкий, яркий, как световая линия, луч при сочетании со сцениче ским дымом используют для создания световой графики. Существуют модели со встроенным в корпус прибора трансформатором.
Миниатюрные прожекторы небольшой мощности используются для локальных световых акцентов с небольшого расстояния, как правило, для интерьерной, витринной подсветки. Источниками являются лампы типа MR.
С отражателем (низковольтные 12 В)
Дихроичное зеркало — диаметр 35 мм
Дихроичное зеркало L диаметр 50 мм
С отражателем (высоковольтные 220 В)
Лампы MR — это компактные галогенные лампы с микрорефлекто ром. Выпускаются лампы, дающие заливающий свет и направленные световые потоки. Электрические параметры ламп самые разнообраз ные.
ПРОЖЕКТОРЫ SOURCE FOUR PAR СО СМЕННЫМИ СТЁКЛАМИ
Уникальная разработка фирмы «ЕТС» — прожектор Source Four PAR — использует параболический отражатель с дихроичным покрыти ем, поглощающим до 90% теплового спектра. В качестве источника ис пользуется галогенная лампа, совмещенная с алюминиевым радиато ром, — HPL 575, HPL 750.
Изменение угла раскрытия прожектора достигается простой сменой одного из пяти съёмных стёкол, которые условно называют линзами. Каждый тип стекла имеет свой профиль и свой тип рифления поверх ности. Линзы, формирующие широкий луч, трансформируют световой поток в эллипс (луч становится не круглым, а эллипсоидным в сече
Стёкла линзы устанавливаются во вращающийся обод на корпусе прибора. Вращая линзу, можно добиться необ ходимой позиции луча.
Разработана версия прожектора с одновременной уста новкой двух линз: одна — неподвижная, другая — во враща ющемся ободе. Такая версия называется Source Four PAR Nel. Подбирая нужные линзы и вращая обод, можно полу чить эффект «шире уже» (одно стекло «собирает» луч по го ризонтали, другое — по вертикали).
VNS (Very Narrow Spot) — очень узкий луч;
NS (Narrow Spot) — узкий луч;
MF (Middle Flood) — среднее рассеивание;
WF (Wide Flood) — широкое рассеивание.
Схема из руководства по устройству и эксплуатации прожектора SF PAR
Линзовые прожекторы с точки зрения сложности оптической систе мы можно разделить следующим образом:
с гладкошлифованной линзой РС,
многолинзовые Zoom; следящего света:
с металлогалогенной лампой;
дневного света с металлогалогенной лампой.
ПРОСТЫЕ ОДНОЛИНЗОВЫЕ ПРОЖЕКТОРЫ
Оптическая схема простого однолинзового прожектора состоит из источника света, сферического отражателя и плоско выпуклой линзы, которая выполняет функции объектива. Плоской частью линза обраще на к источнику.
Плоско выпуклая линза называется линзой РС (аббревиатура от PlanoLConvex или Pebble–Convex ). Это деталь из оптического стекла, од на поверхность которого является плоской, а другая сферической. Дру гое название этой линзы — гладкошлифованная, что говорит о качестве поверхности и виде обработки оптического стекла. Линза РС позволяет более чётко (или, как говорится, более «жёстко»), чем линза Френеля, очерчивать границы луча. Прожекторы, в которых используется линза РС, называются Plano Spot или Pebble Spot .
Источник света расположен в центре сферического отражателя. Све товой поток, отразившись от сферы, возвращается по обратному ходу лучей в объём тела накала. Здесь формируется изображение источника таким образом, чтобы изображение спиральных витков располагалось между самими витками. Благодаря этому используется весь световой поток: половина от самого источника в прямом ходе лучей, половина от изображения источника в обратном ходе лучей.
С центром сферического отражателя, а, следовательно, с самим ис точником совмещён фокус линзы. На линзу приходит расходящийся световой поток, после преломления линзой формируется параллельный пучок света . Поскольку мы имеем дело не с точечным источником, а с реальной лампой, генерирующей поток с различными длинами волн
и обладающей протяжённым телом накала, реально на выходе прожек тора всегда имеется «естественная» расходимость луча.
Источник света соединён со сферическим отражателем жёстко, су ществует лишь небольшой технологический зазор для юстировки про жектора. Юстировать в переводе с немецкого — «точно выверять».
Юстировкой называется точная наладка прибора, когда все элемен ты оптической системы выстраиваются строго по оптической оси
и жёстко фиксируются, в противном случае функции прибора будут на рушены. Осуществляется юстировка с помощью юстировочных винтов на специальной оптической скамье — чугунной станине в виде стола с очень точными направляющими. После настройки юстировочные винты контрятся. В процессе эксплуатации прожектора соосность оп тических элементов может быть нарушена, поэтому необходимо время от времени делать глубокую профилактику оптической системы.
Если источник света выводить из фокуса линзы в ту или иную сторо ну вдоль оптической оси, на выходе прожектора будет изменяться угол раскрытия луча. Это свойство изменения диаметра светового пятна в шиL роких пределах , а именно в десять раз, является основным свойством
и главным достоинством линзовых прожекторов .
Изменять расстояние между источником и линзой технически мож но двумя способами:
перемещением каретки, на которой установлен источник и от ражатель.
Оба способа одинаково распространены, однако предпочтительнее перемещать линзу, так как при смещении источника легко стряхнуть нить накала (особенно если прожектор давно не чистили и не смазыва ли).
В паспорте прожектора, как правило, приведена таблица, где есть информация об угле раскрытия светового пучка и радиусе светового пятна на конкретном расстоянии.
Главным недостатком линзы РС является наличие хроматической аберрации — искажения. По краю светового пятна появляется радуж ный ободок. Это явление дисперсии — различные длины волн имеют разный коэффициент преломления одним и тем же оптическим стек лом. Для устранения этого недостатка плоскую сторону линзы выпол няют не гладкой, а придают ей определённую волнистую или ребристую фактуру, либо наносят матовое покрытие прямо на линзу. Такие линзы более дорогие. Подобная ребристая поверхность представляет фактиче ски набор призм, которые выравнивают световой поток по пучку, устра няя «завалы» освещённости и радужную кромку.
ПРОЖЕКТОРЫ С ЛИНЗОЙ ФРЕНЕЛЯ
В линзовых прожекторах наряду с линзой РС широко применяются линзы Френеля — Fresnel lens . Такие прожекторы называются Френе левскими ( Fresnel Spot ) в честь разработчика Жана Августина Френеля.
Жан Августин Френель (1788—1827) был инженером мос тов и дорог при правительстве Франции. В свободное от рабо ты время, увлекаясь физикой, он проводил опыты и изучал те орию оптики. Френель разработал общую волновую модель света, успешно объяснявшую отражение, преломление, ин терференцию и поляризацию. Предложенная им для приме нения в маяках система линз используется и по сей день.
Линза Френеля (Fr) имеет те же параметры, что и обычная линза РС, но лишена ряда недостатков, свойственных гладким линзам. Условно механизм конструирования линзы Френеля можно представить следу ющим образом. Если обычную линзу разделить вертикальными плоско стями и цилиндрическими поверхностями, соосными с оптической осью, то очевидно выявление оптического балласта. Это та часть линзы, которая работает как плоскопараллельная пластина, то есть она не пре образует световой поток, а лишь сдвигает наклонные лучи.
В преобразовании светового потока участвуют лишь сегменты лин зы, содержащие сферические фрагменты. По оптическому действию эти сегменты приближённо можно приравнять к оптическим клиньям и призмам.
Таким образом, френелевская линза состоит из центрального плос ковыпуклого элемента и определённого числа кольцевых элементов. Число элементов может быть разным и зависит от параметров линзы, желаемой оптической точности и способа её изготовления.
Первая, или внутренняя, преломляющая поверхность линзы может быть плоской или сферической (криволинейной). Вторая, или внеш няя, преломляющая поверхность имеет ступенчатую форму. Она в каж дом ступенчатом элементе представляет собой тороидальную поверх ность, профиль которой образован дугой с определённым радиусом и центром кривизны.
Источник
