КОЛЛИМАТОР Российский патент 1994 года по МПК G02B27/30 

Изобретение относится к устройствам преобразования лучистой энергии источников расходящегося излучения в виде пучка параллельных лучей и может использоваться для настройки, юстировки и контроля углового разрешения и поля зрения визуальных приборов и для имитации изображений объектов с различными пространственными частотами.

Известен коллиматор [1], содержащий вогнутое зеркало, на оптической оси которого установлен исследуемый объект.

Излучение от исследуемого объекта падает на вогнутое зеркало и возвращается обратно в виде параллельного пучка лучей.

Недостатком известного коллиматора является то, что отраженный от вогнутого зеркала параллельный световой пучок экранируется исследуемым объектом, его оправой и осветителями, что искажает реальную картину изображения исследуемого объекта и приводит к снижению точности измерений.

Наиболее близким по технической сущности является коллиматор [2], содержащий вогнутое зеркало, на оптической оси которого установлен держатель с исследуемым объектом, между ним и вогнутым зеркалом под углом к оптической оси установлено плоское зеркало с отверстием. Отверстие выбрано довольно малых размеров (меньше, чем размеры оправы или держателя исследуемого объекта), в результате чего незначительно затеняется излучение коллиматора и повышается качество имитации изображения.

Недостатком известного коллиматора является то, что он может имитировать излучения только объектов, размеры которых меньше, чем отверстие в плоском зеркале, в результате чего имеет малый диапазон измеряемых угловых размеров.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых угловых размеров.

Цель достигается тем, что в коллиматор, содержащий вогнутое зеркало, на оптической оси которого установлен держатель с исследуемым образцом, а между ним и вогнутым зеркалом под углом к оптической оси установлено плоское зеркало с отверстием, дополнительно введен второй держатель с вторым исследуемым образцом, установленный за пределами плоского зеркала, а вогнутое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси и поворота в плоскости, содержащей оптическую ось, в такое положение, при котором направление выходного пучка от объекта во втором держателе совпадает с направлением от объекта в первом держателе.

На чертеже показана принципиальная схема коллиматора.

Коллиматор содержит вогнутое зеркало 1(1^l), первый держатель 2 исследуемого образца (объекта) 3, расположенного в фокальной плоскости вогнутого зеркала 1, когда оно находится в положении О, второй (дополнительный держатель 4 исследуемого объекта 3, расположенного в фокальной плоскости вогнутого зеркала 1^l, когда оно находится в положении О^l. Взаимное положение объектов 3 и 3^l определяется координатами A и В, которые выбирают, исходя из условий, что второй держатель 4 расположен за пределами зеркала 5.

Коллиматор работает следующим образом.

При необходимости имитации излучения малых объектов, т.е. объектов с высокими пространственными частотами, объект 3 в держателе 2 устанавливают в фокусе вогнутого зеркала 1, которое при этом устанавливают в положение О. Расходящийся пучок лучей от малого объекта 3 проходит через малое отверстие в плоском зеркале 5 и, отразившись на вогнутом зеркале 1, параллельным пучком возвращается на плоское зеркало 5, после чего направляется для использования в контролируемом визуальном приборе (на чертеже не показан).

При необходимости имитации излучения от объектов низких пространственных частот (больших угловых размеров, чем отверстие в плоском зеркале 5) вогнутое зеркало 1 перемещают в положение 1^l с вершиной в точке О^l и поворачивают относительно точки О на угол α= 1/2 arctg A/(f + B - C), где A и В - координаты центра держателя 4 относительно центра держателя 2; f - фокусное расстояние вогнутого зеркала 1(1^l); С - величина перемещения вогнутого зеркала 1 вдоль оптической оси от точки О до О^l. В этом случае расходящийся пучок лучей от объекта 3^l в держателе 4 падает на вогнутое зеркало 1^l и параллельным пучком направляется на плоское зеркало 5 по тому же оптическому пути, что и от объекта 3, после чего направляется в контролируемый прибор с малым затенением на небольшом отверстии в плоском зеркале 5, в результате чего обеспечивается высокое качество изображения объектов, размеры которых больше отверстия в плоском зеркале 5.

В результате описанной модернизации коллиматор позволяет имитировать излучения объектов как высоких, так и низких пространственных частот, в больших и малых углах с высоким качеством изображения. При исследовании объектов с высокими пространственными частотами высокое качество изображения обеспечивается благодаря незначительному затенению излучения на небольшом отверстии в плоском зеркале 5. В то же время за счет относительно малого затенения на том же отверстии излучения протяженных объектов с большими угловыми размерами повышается качество изображения на низких пространственных частотах, что приводит к расширению функциональных возможностей коллиматора за счет расширения диапазона измеряемых угловых размеров.

Использование: коллиматор относится к устройствам преобразования лучистой энергии источников расходящегося излучения в виде пучка параллельных лучей и может использоваться для настройки, юстировки и контроля углового разрешения и поля зрения визуальных приборов и для имитации изображений объектов в широком диапазоне пространственных частот. Сущность: коллиматор содержит вогнутое зеркало, на оптической оси которого установлен держатель исследуемого объекта, а между ним и вогнутым зеркалом под углом к оптической оси установлено плоское зеркало с отверстием, коллиматор дополнительно снабжен вторым держателем исследуемого объекта, установленным за пределами плоского зеркала, а вогнутое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси и поворота в плоскости, содержащей оптическую ось и центры обоих держателей. Коллиматор позволяет исследовать объекты высоких и низких пространственных частот в больших и малых углах с высоким качеством изображения, в результате чего расширяются его функциональные возможности. 1 ил.

КОЛЛИМАТОР, содержащий вогнутое зеркало, на оптической оси которого установлен держатель с исследуемым объектом, а между ним и вогнутым зеркалом под углом к оптической оси установлено плоское зеркало с отверстием, отличающийся тем, что дополнительно введен второй держатель с вторым исследуемым объектом, установленный за пределами плоского зеркала, а вогнутое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси и поворота в плоскости, содержащей оптическую ось, в такое положение, при котором направление выходного пучка от объекта во втором держателе совпадает с направлением от объекта в первом держателе.