Оптическая система двойного изображения

 

(t t) 572740

Ооаэ Советских т";оциалистинескнк

Peen,eëèê (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.76 (21) 2351380/10 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.с G 02В 25/00

Совета Чнннстрав СССР ло делил нассретений и открытий (53) УДК 535 813.2 (088.8) Опубликовано 15.09.77. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 28.09.77 (72) Авторы изобретения

А. E. Елькин и H. А. Михеев (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

ГосудаpcTBGHNblN коиитет (23) Приоритет

t1

Изобретение относится к оптическим устройствам двойного визирования, которые применяются в наблюдательных системах для исключения ошибок фокусирования при визировании на марку или точку удаленного предмета, и может быть применено как в визуальных, так и автоматических приборах.

Известны системы двойного изображения, состоящие из совокупности отражающих поверхностей (lJ.

Система (2J представляет собой стекловолоконный прямоугольный параллелепипед, образованный большим количеством зеркальных поверхностей. ilpEE малых габаритах эта система имеет плохую разрешающую способность и низкую точность визирования. Низкое качество изображения объясняется малыми размерами каждого единичного светового слоя в одном из сечений параллелепипеда, что обуславливает большие размеры дифракционн ого кружка р а с сея н ия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является оптическая система двойного изображения (3), состощая из двух одинаковых призм, установленных с воздушным промежутком, причем на одной из них нанесены зеркальное и светоделительное покрытия. Эта система имеет три существенных недостатка: большие размеры системы по сравнению с размером действующего светового зрачка, наличие воздушного промежутка, расположенного наклонно к ходу лучей, и, как следствие, ухудшение точности визирования из-за возникающего при этом астигматизма, наличие паразитного изображения, мешающего наблюдению.

Для повышения точности визирования с одновременным изменением габаритов и веса в предлагаемой системе перпендикулярно отражающей поверхности плоского зеркала устаl0 новлены ди<рракционные решетки, раоотающие в проходящем свете, причем штрихи решеток параллельны между сооой.

На чертеже представлена принципиальная

15 схема описывасмой системы, содержащей плоское зеркало l, дифракционные решетки 2 и 3, работающие в проходящем свете. Излучение, идущее от объекта, попадая на решетку

2, дифрагирует и распространяется далее по

IGI1paBJIcEEEEEo спектральных порядков. Излучение нулевого порядка проходит решетку 2 без изменения направления распространения, как сквозь плоскопараллельную пластину. Излучение остальных порядков, например l-го, рас25 пространяется под углом тр к нормали решетки, и, если угол падения света равен О, то

mi.

Si.t CP =

Н где n -- номер дифракционного порядка;

30 i . -- длина волны;

d — период решетки.

572740

„г,л и

Составитель В. Йантории

Техред М. Семенов

Редактор С. Хейфиц

Корректор Е Хмелева

Заказ 2082/16 Изд. № 735 Тираж 633

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Излучение первого порядка, достигнув зеркала 1, отражается от него и попадает на решетку 3, где, вторично дифрагируя, образует второе изображение объекта, излучение от которого распространяется по направлению падающего. Изображение оказывается зеркально перевернутым относительно изображения, прошедшего систему без отражения. Очевидно, что если излучение объекта распространяется под углом к оптической оси системы, то возникают два изображения объекта, и угловое расстояние между ними оказывается удвоенным. Габариты системы определяются размером входного зрачка а)(а — плоскостью нарезанной части решетки и длиной l. Размер аХа определяет величину светового потока, с помощью которого формируется изображение, разрешающую способность системы, а следовательно, и угловую чувствительность визирования. Поэтому этот параметр стараются делать наибольшим. Однако при увеличении параметра а значительно увеличивается длина

l оптического пути. В данной системе поскольку здесь используются свойства дифракции, а не преломления или отражения, длина 1 может быть сделана значительно меньше. Как следует из чертежа длина 1 определяется из соотношения, где 1 р -(.")

Видно, что при увеличении угла длина системы уменьшается и может быть легко сделана меньше а. Так, при 1дгв=1 1=а, Это соответствует ср=45 . Увеличение угла ср, как следует из формулы, может быть достигнуто или увеличением номера дифракционного порядка, или уменьшением периода решеток.

Угловая чувствительность или точность визирования в описываемой системе повышается за счет того, что воздушный промежуток между решетками расположен перпендикулярно ходу лучей, а следовательно, он не вносит

10 астигматизма, влияющего непосредственно на точность визирования. Кроме того, в системе с решетками отсутствуют паразитные изображения, мешающие наблюдению, что также существенно влияет на точность визирования.

Формула изобретения

Оптическая система двойного изображении, содержащая отражательные элементы, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения

20 точности визирования с одновременным изменением габаритов и веса, она снабжена двумя пропускающими дифракционными решетками, рабочие поверхности которых перпендикулярны рабочей плоскости отражательного эле25 мента, а штрихи параллельны ей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев А. В. и др. Оптические приборы и методы контроля прямолинейности в ин30 женерной геодезии, М., «Недра», 1973, с. 35—

37.

2. Авторское свидетельство СССР №209793, кл. G 02В 6/14, 1966, 3. Авторское свидетельство СССР № 46977, 35 кл. G 02В 27/00, 1967.