Многоходовая оптическая система

 

МНОГОХОДОВАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая вогнутые зеркало-коллектив , два зеркала-объектива. и.-. --- B .V g-%W .. установленные на кронштейне с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, входное и выходное отверстия, отличающаяся тем, что, с целью регулируемого увеличения числа ходов лучей, в нее введены два дополнительных вогнутых зеркала, одно из которых примыкает к коллективу , а другое - к объективам, при этом кронштейн установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, а все зеркала имеют одинаковый радиус кривизны. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ., ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390275/18-10 (22) 04.02.82 (46) 07.09.85. Бюл. У 33 (72) С.М.Чернин и Е.Г. Барская (53) 535.8(088.8) (56) 1. Applied Optics, 1Î,К - 8,, 1971, 1894.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 871125, кл. С 02 В 17/00, 1980 (I1DOT0THII) . (54)(57) МНОГОХОДОВАЯ ОПТИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА, содержащая вогнутые зеркало-коллектив, два зеркала-объектива, (1)4 G 02 В 17/06; G 01 N 21/03 установленные на кронштейне с возмож- ностью поворота вокруг вертикальной" оси, входное и выходное отверстия, отличающаяся тем, что, с целью регулируемого увеличения числа ходов лучей, в нее введены два дополнительных вогнутых зеркала, одно из которых примыкает к коллективу, а другое — к объективаМ, при этом кронштейн установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, а все зеркала имеют одинаковый радиус кривизны.

1082162

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к оптическим системам с отражающими поверхностями. Изобретение Ъ может быть использовано при разработ- S ке светосильных кювет с очень большой длин >й оптического пути, достигающей многих километров, а также при созда= нии регулируемых оптических линий задержки.

t0

Известна многоходовая оптическая система, содержащая три вогнутых зеркала, из которых первое и второе установлены рядом и выполняют роль 15 объективов, а третье, противолежащее на расстоянии радиуса кривизны, является коллективом, на котором формируется матрица последовательных промежуточных изображений осветите- 20

JIB 1 1).

Недостатком системы является малое количество строчек изображений, определяющее достижимую длину оптического пути. 25

Известна многоходовая оптическая система, .содержащая вогнутые зеркало-коллектив, два зеркала-объектива, установленных на кронштейне с возможностью поворота вокруг вер- ЗО тикальной оси, входное и выходное отверстие (2).

Однако данное устройство имеет ограниченное число ходов лучей в системе. 35

Целью изобретения является регулируемое увеличение числа ходов лучей..

Эта цель достигается тем, что в многоходовую оптическую систему, 40 содержащую вогнутые зеркало-коллектив два зеркала-объектива, установленные на кронштейне с возмбжностью поворо.та вокруг вертикальной оси, входное и выходное отверстия, введены два до-4з полнительных вогнутых зеркала, одно из которых примыкает к коллективу, а другое — к объективам. Кронштейн установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, а все И зеркала имеют одинаковый радиус кривизны.

На чертеже схематически представлены пространственное расположение зеркал системы, характер их подвиж- Я ности и закрепления {пунктиром обозначено расположение изображений на поверхности коллектива). Цифры на изображениях показывают порядок образования их при настройке системы на

30 прохождений света).

Против входного отверстия 1 расположены спаренные зеркальные объективы 2 и 3, жестко закрепленные на плате 4 составного подвижного кронштейна 5. Объективы 2, 3 жестко соединены друг с другом под фиксированным углом, значение которого выбирается, исходя из таго, что расстояние между це*трами кривизны этих объективов соответствуют половине .шага. Плата 4 вместе с объективами 2 и 3 имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси 6, Зеркальный коллектив 7 установлен напротив пары объективов 2 и 3. Центр кривизны коллектива 7 расположен в центре симметрии пары объективов 2 и 3, поэтому коллектив 7 изображает объективы 2 и 3 друг на друга. Вспомогательный зеркальный коллектив 8 в виде узкой полосы примыкает к коллективу 7. Он ориентирован так, чтобы изображать объектив 2 на дополнительный объектив 9, установленный на кронштейне 5 вблизи спаренных объективов 2 и 3, Подвижный кронштейн 5 имеет возможность поворота вокруг горизонтальной оси 10 вместе с зеркальными объективами 2, 3 и 9. Оси 6 и 10 взаимно перпендикулярны. Над коллективом 8 расположены выходное отверстие 11 и входное отверстие 1 системы.

Иногоходовая оптическая система работает следующим образом. .Через отверстие I свет попадает на объектив 2, который создает промежуточное изображение входного отверстия на поверхности коллектива 7.

Отразившись от него, свет заполняет объектив 3. Спаренные объективы 2 и 3 поочередно фокусируют с определенным смещением изображения входного отверстия на коллективе 7. От поворота объективов 2 и 3 зависит расстояние от края коллектива 7 до первого изображения входного отверстия.

От наклона всего. кронштейна 5 вместе с объективами 2, 3, 9 зависит величина смещения этого изображения по вертикали. После образования первого изо ражения свет отражается от коллектива 7 на объектив 3, который формирует изображение рядом с отверстием 1 на самом краю коллектива 7.

Затем свет вновь попадает на объекРедактор Л.Утехина Техред М. Кузьма Корректор О.Луговая

Заказ 6379/1 Тираж 526 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

3 1082 тив 2 и т.д. до тех пор, пока не бу- дут построены две строки изображе. ний и последнее изображение не попадает на вспомогательный коллектив 8

Отраженный от коллектива 8 свет пада- . ет на дополнительный объектив .9, который возвращает его на коллектив 8 со смещением по высоте. Далее свет направляется иа объектив 2 как бы из нового входного отверстия. Образу" 1О ется следующая пара строк изображений и т.д. до тех пор, пока последнее изображение не попадет в выходное отверстие 11.

Регулировка числа строк в матрице 15 производится наклоном всего кронштейна с тремя объективами вокруг горизонтальной оси, параллельной строкам матрицы изображений. Число строк прямо пропорционально углу поворота крон 20 штейна.

Изменение числа изображений в каждой строке, т.е. число колонок в матрице достигается совместным поворотом жестко закрепленных относительно . друг друга первого и второго зеркалобъективов вокруг вертикальной оси, перпендикулярной к строкам матрицы.

Число колонок прямо пропорционально углу поворота этих зеркал. 30

При совместном повороте объективов 2 и 3 их центры кривизны скользят по поверхности коллектива 7, со162 4 храняя расстояние между собой неизменным. При наклоне кронштейна 5 эти центры кривизны смещаются совместно по высоте, в то же время интервал по вертикали между линией центров кривизны объективов 2, 3 и центром кривизны объектива 9 остается постоянным. Выходное изображение попадает в отверстие 11 системы не при любом повороте платы 4 и кронштейна 5, а в положениях, соответствующих фиксированным смещениям первого изображения, кратным указанным межцентровым расстоянием.

Многоходовая оптическая система позволяет значительно увеличить длину оптического пути путем возрастания числа строк в матрице создаваемых отражений, без увеличения ширины коллектива. При этом система обладает устойчивостью к вибрации, поскольку подвижной частью механизма регулировки числа изображений матрицы является пара жестко связанных между собой объективов. При этом при повороте такой пары происходит взаимная компенсация поворота лучей и положение каждого четного изображения (по ходу луча) не зависит от поворота пары объективов, а положение нечетных изображений меняется прямо пропорционально удвоенному углу поворота пары объективов независимо от числа изображений. Ъ