Оптическая система перепроектирования точечного источника в изображение с увеличением 1 @ Советский патент 1985 года по МПК G02B17/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим системам перепроектирования точечного источника в изображение с увеличением 1. Известна зеркальная оптическая система, состоящая из двух вогнутых сферических зеркал, выполненная с осесимметричной установкой элементов 1. Недостатком этой оптической системы с осесимметричной установкой элементов является экранирование центральной зоны светового пучка, что приводит к значительным потерям светового потока. Известен также зеркальный объектив, состоящий из двух вогнутых сферических зеркал и компенсатора аберраций. В этом объективе с целью компенсации астигматических ошибок зеркал их оптические оси скрещены и образуют угол порядка 7- 10° в одной плоскости и угол порядка 7-12° в другой, перпендикулярной первой 2. Недостатком такого объектива является использование для коррекции комы линзового компенсатора аберраций, что ограничивает возможность использования объектива в широкой области спектра. Кроме того. коррекция аберраций проведена для бесконечно удаленной точки объекта, и в связи с этим объектив может быть использован только в системах телескопов при падении параллельного пучка на первое зеркало объектива. Наиболее близкой к изобретению является система, состоящая из двух вогнутых сферических зеркал с одинаковыми радиусами кривизны и Z-образной оптической схемой, и в которой объект (точечный источник) и его изображение расположены в фокальных плоскостях первого и второго зеркал. В таких системах для некоторой точки объекта возможно исправление комы 3. Однако известная система обладает астигматизмом, величина которого равна сумме астигматических аберраций первого и второго зеркал. Цель изобретения - уменьшение астигматизма с одновременным сохранением коррекции комы в изображении точечного источника с увеличением . Указанная цель достигается тем, что в оптической системе перепроектирования точечного источника в .изображение с увеличением 1 состоящей из двух вогнутых сферических зеркал с одинаковыми радиуса ми кривизны и точечный источник, расположенный в фокальной плоскости одного из зеркал, центры кривизны зеркал совмещены, их оптические оси развернуты на угол 90°, а точечный источник размещен в точке пересечения фокальной плоскости, плоскости главного сечения и проходящей через вершину зеркала прямой, наклоненной к его оптической оси под углом 45°. На фиг. 1 изображена оптическая система перепроектирования точечного источника в изображение с увеличением 1, главное сечение; на фиг. 2 - система в аксонометрии и ход лучей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Система состоит из двух вогнутых сферических зеркал 1 и 2 с одинаковыми радиусами кривизны (не показаны). Оптические оси 3 и 4 этих зеркал развернуты на 90°, а их центры кривизны совмещены в точке 5. Точечный источник 6 излучения, например ксеноновая лампа ДКсШ-150 (или ее изображение), расположен в фокальной плоскости 7 зеркала 1 на прямой 8, наклоненной к оптической оси 3 на угол 45°. Пучок лучей 9 и 10 через зеркало 1 строит промежуточное изображение в виде наличие которой обусловлено линии астигматизмом зеркала 1, которое собирает лучи 9 в меридиональной плоскости в точке 12, а лучи 10 в сагиттальной плоскости направляет параллельным пучком на зеркало 2. Последнее строит изображение 13 точечного источника 6 в своей фокальной плоскости 14 на прямой 15, наклоненной к его оптической оси 4 на угол 45°. В изображении 13 точечного источника 6, кроме уменьшения астигматизма, сохранено условие уменьшения комы за счет осуществления симметричной конструкции, работающей с увеличением 1. Предлагаемая оптическая система может найти применение в различных оптических приборах в качестве осветительной системы, в частности в спектральных приборах. Наличие промежуточного изображения выгодно отличает ее от известных зеркальных систем, так как это изображение может быть полезно использовано в ряде случаев, например, для модуляции и переключения световых потоков, облучения анализируемого объекта. Проведенные испытания макета зеркальной оптической системы подтвердили возможность получения хорошего качества изображения и показали перспективность ее широкого использования.

6

11

1Z

Фиг.г

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА В ИЗОБРАЖЕНИЕ С УВЕЛИЧЕНИЕМ 1, содержащая два вогнутых сферических зеркала с одинаковыми радиусами кривизны и точечный источник, расположенный в фокальной плоскости одного из зеркал, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения астигматизма с одновременным сохранением коррекции комы, центры кривизны зеркал совмещены, их оптические оси развернуты на угол 90°, а точечный источник размещен в точке пересечения фокальной плоскости, плоскости главного сечения и проходящей через вершину зеркала прямой, наклоненной к его оптической оси под углом 45°. 05 00 00 00 05