Линзовая конденсорная система Советский патент 1979 года по МПК G02B27/18 

(54) ЛИНЗОВАЯ КОНДЕНСОРНДЯ СИСТЕМА.

Изобретение относится к технической физике, а именно к оптике, в частности к осветительным устройства проекционных приборов. Известны конденсорные системы, содержащие два компонента 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является конденсор, содержащий два компонента, второй из которых состоит из двух одиночных положительных линз 2. Недостаток известных устройств соетоит в том, что освещенность в плоскости проекции освещаемого объекта (на экране) распределена неравномерно. Цель изобретения - повышение равномерности освещенности в плоскости проекции (на экране) освещаемого кадра. Эта цель.достигается тем, что в линзовой криденсорной системе,, содержащей два компонента, второй из которых срстонт из,двух одиночных положительных линз, первый компонен выполнен в виде обращенного вогну.тостью к источнику излучения сфероэллиптического мениска, центр кривиз ны сферической поверхности которого совмещен с источником излучения и со вторым фокусом выпуклой эллипсоидаль ной поверхности, эксцентриситет которой равен обратной величине показателя преломления материала линзы. На чертеже представлена оптическая схема коденсора. Конденсор состоит из двух компонентов 1 и 2. Компонент 1 выполнен в виде обращенного вогнутостью к источнику излучения (на чертеже не показан) сферо-эллиптического мениска, центр кривизны сферической поверхности которого совмещен с источйиком излучения и со вторым фокусом выпуклой эллипсоидальной поверхности 3, эксцентриситет которой равен обратной величине показателя преломления материала-линзы. Компойент 2 сотоит из двух одиночных положительных линз 4 и 5. Линза 5 выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению. . Компонент 1 изрбражает предмет (источник .излучения), расположенный в ее фокусе, в бесконечность. Двухпинзовый компонент 2 переносит изображение предмета из бесконечности в свою фокальную плоскость. Освещаемый объект может располагаться в ходе лучей, -проходящих через конденсор. Сферо-эллиптический мениск 1, центр кривизны вогнутой сферической поверхности которого совпадает со вторым фокусом эллипсоидальной поверхности, а эксцентриситет ее равен обратной величине показате ля преломл ния материала линзы, является частны случаем безаберационной или картезианской линзы. Равномерность освещенности изменяется вследствие свойства сфероэллиптического мениска 1 перераспре делять световой поток от центра к краям кадра, или наоборот, в зависимости от места его расположени по отношению к источнику света и от того, выпуклой или вогнутой стороной он ориентирован по отноиению к последнему. Это свойство сферо-эллиптического мениска 1 обусловлено больши отступлением от условия синусов, оно :эависит от показателя преломления материала линзы п и равно -. для апертурного луча, ограниченного вели чиной малой полуоси эллипса. Разность линейных увеличений конденсора, свободного от сферической аберрации, для апертурного и параксиального лучей тоже равна -рг-Цг-Это изменение линейного увеличени по апертуре и Определяет распределение освещенности в плоскости проекции освещаемого кзщра. В конденсоре сферо-эллиптический мениск об 5ащен вогнутостью к предмету, расположенному во втором фокусе выпуклой эллипсоидальной поверхности, второй компонент 2, состоящий из двух одиночных положительных Линз рассчитан на минимум сферической аберрации. В этом случае линейное увеличение / для апертурного луча больше на -i- параксиального .линейного увеличения о, а отношение освещенности на краю экрана к освещенности в центре экрана в / Ро - f раза Ч 1Ъо выше, чем в системах, где линейное увеличение не изменяется по апертуре. Формула изобретения Линзовая конденсорная система, содержащая два компонента, второй из которых состоит из двух одиночных положительных линз, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьнле- , ния равномерности освещения, первый компонент выполнен в виде обращенного вогнутостью к плоскости предметов сферо-эллиптического мениска, центр кривизны сферической поверхности ко.торого совмещен с источником излучения и со вторым фокусом выпуклой эллипсоидальной поверхности, эксцентриситет которой равен обратной величине показателя преломления материала линзы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Волосов Д.С. и др. Теория и расчет светооптических систем. М., Искусство, 1960, с.406. 2.Мальцев М.Д. и др. Прикладная оптика и оптические измерения, М., Машиностроение,1968, с.240-243.