Устройство для создания равномерного световогопотока

 

Г зееслтот,над бнттчр-т-.х р ..;.

О П И б" А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

24I745

Союз Ссветскиэ

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42h, 17/01

Заявлено 18.Х11.1967 (№ 1204360/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.IV.1969, Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 9. IX.1969

МПК С 02Ь

УДК 535.242.2(088.8) Комитет по делам изобретений и отирытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. К. Баранов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАВНОМЕРНОГО СВЕТОВОГО

ПОТОКА

Извес пны устройства для создания ра вномерного светового потока, содержащие фотометрический шахр, исследуемый объект и инди катар. Предложенное устройство отличается от из вастных тем, что,в ыем центр отверстия фотометрического,шара совмещен .с фокусом отражателя, проектирующего изображение этого отверстия,с,помощью второго отражателя., IB IKQ TopoiM выпо.1нвно подовечиваемое имитирую шее объект отверстие, в точку наблюдения за объектом. Это позволяет у величить ко нтраст,между объектом и фоном, На фиг. 1 — 4 показаны схема ycypohcTBa для создания оптического фо на и его IBaриа нты с имитацией объекта подовечиваемым отверстием в одном из зеркал.

Конструкция устройства (см. фиг.-1) позволяет в пределах угла 120 †1 создать фон, яркость которого практически равна нулю, или равномерный фон заданной цветности и яркости,. Устройство предназначено в основ.ном для работы в видимой области спектра, однако спектральный диапазон устройства может быть, расширен как в ультрафиолетовую, TBIK и .в инфракра сную области.

Параболоидное зеркало 1 с фокусом в точ.ке 2 и параболоидное зеркало 8 с фокусом в точке 4 расположены соосно,. Ло вушкa 5 с вета,в виде, например, полой сферы с атяепстием установлена таким образом, что центр ее отверстия со впадает с точкой 4.

Если в точке 2 расположить глаз наблюдателя или объектив аппаратуры 6, то из нее в пределах угла 2р,можно наблюдать изображение оспве рстия ловушки 5. Когда внутренняя по верхность шара оклеена, на пример, черным бархатом, яркость отверстия, шара и, следовательно, яркость, наблюдаемая из точки. 2, практичеоки равна нулю независимо otT урoIBня .внешней засвепки.. В фокусе зеркала 8 могут устанавливаться ловушки света и другого типа.

Предложенное устройство для создания

15 фо|на позволяет рассматри вать на этом фоне самые,.различные точечные и лротя женные объекты. Они размещаются или перемещаются в:самых разли чных участках устройства: между точкой 2 и поверхностью зеркала 1, 20 между поверхностями. зеркал 1 и 8, между,поверхностью,зеркала 8 и точкой 4.

Если зеркала 1 и: 3 изготовлены из металла, то точечные опверстия в одном или обоих зеркалах, .подсвеченные снаружи, позволяют

25 имитировать точечные объекты. Вра щение зеркал вокруг их о бщей оптической оси обеспечивает взаимное перемещение объектов и не влияет на .ка ртину фона.

Объект, конечных размеро в, расположенный

30 в центре черного фона, можно имитировать

241745

55 при помощи схемы, по|казанной на фиг. 2.

Имитируемый объект 7 в виде, выреза соответствующей формы устано влен,в iBершинной части зеркала 1 и подсвечен осветительной системой 8. Зсркалыный;конус 9 исключает попадание света QT объекта ва диффузно рассеивающую поверхность аппаратуры 6.

Диаметр объекта 7 может быть больше диаметра аппаратуры 6. Диаметр ло|вушки 5 света не должен, превышать диаметра àïïàратуры 6, а размеры отверстия в ловушке определяются размерами объектива илн иного вовпринимающего элемента в точке 2, соотношение фокусных расстояний зеркал 1 и 8, качеством изготовления отражающих поBcpxklocTckI этих зеркал и расстоянием между ними. Если, зеркала 1 и 8 одинаковы, и имеют высокое, качество, то диаметр отверстия ловушки 5,света должен быть лишь нез начительно больше диаметра воспринимающего элемента,в точке 2.

iH тех случаях, когда объект 7 значительно меньше а ппаратуры 6 или когда этот объект должен быть удален ст аппаратуры 6 на расстояние, превышающее фокусное расстоя нпе зер кала 1, применяется схема, показанная на фиг. 3, Объект 7 наблюдается из точки 2 через отверстие, сделанное в,вершинной части зеркала 1. Фон в непосредсгвенной близости от объекта 7 представляет собой изо|бражение отверстия,дополнительной световой ловушки 10, установленной в фокусе внеосевой вы резки 11 из параболоидного зеркала. Чтобы из точки 2 не наблюдались, края от верстия B зеркале 1,,принимают специальные меры (острая крож<а и т. п.).

Схемы, показанные на фиг. 1 — 3, поз воняют получать черный фон,в пределах угла, достигаю щего 180 . Однако эти. схемы можно применять только в тех случаях, когда размеры испытуемой аппаратуры 6 не велики по сравнению с размерами зеркал.

На фиг. 4 предста влена схема, в которой фон виден под углом, меньшим 180, но зато ис|пытуемая аппаратура, может иметь неогра.ниче нные размеры. В неосевые вырез ки из параболоидных зеркал установлены сооспо.

В фокусе зеркала 1 (точка 2) размещен объектив испытуемой а ппаратуры, а фомку с зерасала 8 (точка 4) совмещен с центром отвер сгия ciBeTQBokl ловушки 5.

Предложенное устройсгво .может быть ис пользовано для испытаний различных оптических элементов на рассеяние ими света (см. фиг, 4). Испытуемый элемент 12 рассматриiBaeTcH из то чки 2 на черном (PQIHe. Прожектор 18 подс вечи вает элемент 12 сбоку. 5Ipко|сть свечения элемента 12 характеризует его рассеи вающие свойства. Чтобы на результа5

40 ты измерений не влиял рассеянный свет от луча прожектора 18, этот луч па дает на Iepный фон, образованный зеркалом 14 и ловушкой 15 света.

Если, размеры аппаратуры, для испытаний которой нео бходим черный фон, невелики, то устройство для сс здания оптического фона может состоять, всего и з одного зеркала, например в схеме применено, эллипсоидное 3сркало. В одном фокусе этого зеркала установлено отверстие ловушки света, а фон наблюдасгся из другого фокуса.

Зеркальные схемы обеспечивают создание фона, яркость которого в идеале равна яркости отверстия ловушки, практически равной нулю. Однако в действительности яркость фона может отличаться от яркости отверстия ловушки по двум причинам: из-за рассеяния света поверхностью зеркал и из-за рассеяния света пылью, находящейся в воздухе и на по верхности зеркал. Применение «черно го» зеркала, поверхность которого выполíBHа из черного никеля или червого хрома, в несколько раз уменьшает рассеянный совет.

Реально и помехой при создании фона нулевой яркости является на.тичие пыли iB воздухе, а также на поверхности зеркал. Способы, позволяющие бороться с этой помехой, сводятся к уменьшению света, освещающего пылинки, между элементами устройства и к сокращению количества пыли в воздухе.

Уменьшение света между элементами устройства достигаегся использованием «черных» зеркал. Кожух защищает элементы устройсгва не только от внешней засветки, но и от пыли. Кроме того, существуют методы, которые .позволяют на несколько порядков уменьшить количество пыли в воздухе. Например, радикальным методом, полностью устраняющим пылевую помеху, является размещение элементов устро|йства,в вакууми рованном оюъ е.м е.

Предмет изобретения

Устройство для создания равномерного свето вого потока, образующего, например, фон прн испытаниях аппарату.ры слежения за объектом. содержащее фотометрический шар, исследуемый объект и индикатор, отлича ощееся тем, что, с целью по вышения контраста между объекто м и фоном, центр отверстия фотометрического шара совмещен с фокусом огражателя, проектирующего изображение этого отверстия с помощью, второго отражателя, в котором выполнено подсвечивающее огверстие, имитирующее объект, в центр набгподения за об ьектом.

241745

Составитель Г. 3. Литвин

Редактор И. С. Грузова Техред Л. Я. Левина Корректор E. Н. Зелкина

Заказ 2077,8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2