Осветитель оптического прибора Советский патент 1980 года по МПК G02B19/00 G02B27/54 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в оптических прибо рах различного назначения, в частнос ти, в теневых измерительных приборах применяемых для измерения углового .отклонения световых лучей, вызванного воздействием на них исследуемого объекта. Известный осветитель состоит из источника света и конденсорной системы, фокусирующей изображение источ ника света на входную диафрагму опти ческого прибора 1. Наиболее близким к изобретению яв ляется содержащий расположенные посл довательно вдоль оптической оси 1 ефлектор, протяженный источник света с одинаковыми диаграммами направленнос ти излучения в двух противоположных направлениях оптической оси, конденсорную систему, фокусирующую основное и дополнительное изображения источника света на входную диафрагму оптического прибора {2}. Он создает в плоскости :входной диафрагмы оптического прибора два изображения источника света, основное и дополнктель ное (образованное с помсщью рефлектора) , которые могут быть совмещены. либо сдвинуты параллельно друг другу в плоскости входной диафрагмы. Существенным недостатком такого осветителя с рефлектором является то, что он не позволяет получать расположение дополнительного изображения под углом к -основному изображению источника света. Это ограничивает его использование в оптических приборах, имеюищх входную диафрагму крестообразной формы и требующих создания большой освещенности диафрагмы. Цепью изобретения является увеличение освещенности диафрагмы крестообразной форим путем обеспечения разворота дополнительного изображения относительно источника света вокруг оптической оси на угол от О до 180 . Эта цель достигается тем, что рефлектор выполнен в виде двугранного зеркала с прямым углем при вермине, ребро которого перпендикулярно оптиГеской оси, а между рефлектором и источнике света установлен объектив, передняя фокальная плоскость которого совмещена с плоскостью установки источника света, при этом рефлектор выполнен с возможностью поворота вокруг оптической оси на угол от О до . На фиг. 1 изображена оптическая схема осветителя оптического прибора на фиг. 2 -.источник света и плоскость его установки. Осветитель содержит конденсор-i ную систему 1, источник света 2, рас положенный в плоскости, перпендикулярной оптической оси (на фиг. 1 источник света изображен в виде протяженной нити с одинаковыми диаграммами направленности излучения в двух противоположных направлениях оптической оси), рефлектор 3, выполненный в виде двугранного зеркала с пря мым углом при вершине и установленный с возможностью поворота так, что его ребро пересекается с оптической осью под углом 90, объектив 4 с Фокусным расстоянием f, передняя фокальная плоскость которого совпадает с источнике света 2, входная диaфpa ма 5.оптическогоприбораf б - изобра жение источника света 2, фокусируемое рефлектором 3 и объективом 4, О - точка пересечения оптической оси с источником света 2, Саггиталь ная плоскость оптической системы изображенной на фиг. 1, совпадает с ребром двуграннозг-о зеркала.3, меридианальная плоскость перпендикулярна Еэебру двугранного зеркала 3,А и А изображения точек А и А в плоскости диафрагмы 5.Световые пучки : на фиг, 1 представлены их главны ми лучами. OS - линия пересечения сагитталь ной плоскости оптической системы с. плоскостью чертежа, ow - линия пересечения меридйанальной,плоскости оптической системы с плоскостью чер тежа (фиг. 2) , А - произвольная то ка источника света 2, f - изображе ние точки , формируемое рефлекто .ром 3 и объективом 4, сС- угол межд источником света 2 и меридйанальной плоскостью, -Л,- угол между меридй нальной плоскостью и изображением 6 источника света 2, , Расходящийся пучок лучей света, испускаег/ый точкой А в направлении объектива 4 (фиг. 1), после прохожд ния через объектив 4 .преобразуется в телецентрический пучок, наклоненный к меридйанальной плоскости на угол: /OASilldL ,-,-q ct lr--|); и к -сагиттальной плоскости - на угол; ( 4.g--afc Пучок лучей после отражения от двугранного,,зеркала 3 вновь падает на объектив 4. При этом угол телецентрического пучка с сагиттальной (гпоскостью не изменится, а угол с м идианальной плоскостью изменит свой знак на противоположный: /ол-&Апл ОЛ-&АПЛ m--. , 4.,-4..«rct 1 т. е. точка А и ее изображение - точка А буду.т симметричны относительно меридйанальной плоскости, перпендикулярной ребру двугранного зеркала 3. Так как источник света имеет вид прямой тонкой нити, а точка A.J бьта .выбрана произвольным образом, то, следовательно, система двугранное зеркало 3 - объектив 4 дает допол-; нительное изображение источника света 2 в плоскости ОМ (фиг. 2) , расположенное зеркально относительно мери-, дианальной плоскости. Таким образом, в плоскости источника света 2 тело свечения источника света 2 и его изображение, даваемое оптической системой двугранное зеркало 3 - объектив 4, будут повернуты руг относительно друга на угол 2с(., если угол между нитью источника света 2 и меридйанальной плоскостью был равен d. Далее конденсорная система 1 переносит дополнительное изображение (построер ное в плоскости источника света 2) и сам источник света 2 в плоскость входной диафрагмы 5 опти- ческого прибора, причем угол между изображениями источника света сохранится и останется равным 2 oL, В конечном итоге, в плоскости входной диафрагмы 5 будут наблюдаться- два изображения источника света 2, основ ное и дополнительное, повернутые друг относительно друга вокруг оптической оси на угол -2с(,, При вращении двугранного зеркала 3 относительно источника света (вокруг оптической оси системы) вращается и меридианальная плоскость оптической сист.емы, перпендикулярная ребру двугранного зеркала 3, а, еле-ДОНательно, изменяется угол ci Между меридйанальной плоскостью и плоскостью,, содержащей источник света 2 и оптическую ось. При взаимном вращении двугранного зеркала 3 относительно источника света 2 на угол от О до 90 угол между основным и дополнительным изображениями источника света будет изменяться от О до 180 . Кроме того, .при смещении источника света 2 в плоскости, перпендикулярной оптической оси, и параллельно меридианальной плоскости, его изображения в плоскости входной диафрагмы 5 будут смещаться также параллельно меридйанальной плоскости и в одну сторону, при смещении жв источника света 2 параллельно сагиттальной плоскости его изображения будут

сметаться параллельно сагиттальной плоскости, но в стороны. Таким образом, предлагаемый осветитель пoэвoл eт создавать в плоскости входной диафрагмы, 5 оптического прибора два изображения источника света 2, симметричные относительно любой выбранной плоскости, проходяией через оптическую ось, и дополнительное изображение может поворачиваться (путем взаимного разворота источника света и двугранного зеркала) на углы от О до ЗбО вокруг любой заданной точки основного изображения источника света.

Формула изобретения

Осветитель оптического прибора, содержащий расположенные последовательно вдоль оптической оси рефлектор, протяженный источник света с одинаковыми диаграммами направленности излучения в двух противоположных направлениях оптическойоси, кон;денсорную систему, фокус ирунхпую основное и дополнительное изображения источника света, образуемые реАпекторсм в плоскости установки этгиго источника, на входную диафрагму оптического прибора, отличающийся тем, что, с целью увеличения освещенности диафрагмы крестоg образной формы путем обеспечения разворота дополнительного изображения относительно источника света вокруг оптической оси на угол от О до 180° рефлектор выполнен в виде двугранного зеркала с прямым углом при вершине,

0 ребро которого перпендикулярно опти ческой оси,а между рефлектором и источником света установлен объектив, передняя фокальная плоскость, котороге совмещена с плоскостью установки источника света, при этом рефлектор выполнен с возможностью поворота вокруг оптической оси на угол от О до 90°.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Берн М., Вольф 3. Основы оптики, М., Наука, 1973, с. 237,

2.Гвоздева Н. П. и др. Прикладная оптика и оптические измерения,

5м., Магяиностроение , 1976, с. 222224 (прототип . .