Осветительное устройство

 

(в) RU <1ц (Я) 5 С0151 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

IC ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патеитям и ТОВарным зеикзм (21) 4931421/25 (22) 25.04.91 (46) 15.11.93 Бюл. Ия 41-42 (71) Государственный институт прикладной оптики (?2) Ковальский Э.И.; Новоселов ВА; Шитиков Д.Б. (73) Научно-производственное объединение Государственный институт прикладной оптики" (54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: в фотометрии и спектрофотометрии и позволяет расширять спектральный и динамический диапазоны изменения потока излучения, повысить качество изображения источников излучения (ИИ) и стабильность заданных потоков излучения на выходе осветительного устройства Сущность изобретения: устройство содержит ИИ, последовательно установленные по ходу светового луча подвижный внеосевой зеркальный объектив (ПО), неподвижный зеркальный объектив (НО), блок фильтров (БФ) и установленную в плоскости изображения ИИ диафрагму. ПО имеет фиксированные положения по числу ИИ. БФ и ПО расположены соосно с Н0 и установлены с возможностью вращения относительно общей оптической оси объективов. ИИ расположены в плоскости, перпендикулярной общей оптической оси объективов ло окружности с центром на этой оси. 8 устройство дополнительно может быть введен второй БФ, расположенный также соосно с НО и с возможностью вращения вокруг оси, общей для обоих объективов

1 з.п.ф-лы, 3 ил.

2003057

Изобретение относится к фотометрии и спектрофотометрии, а именно к осветительным устройствам фотометрических, спектрофотометрических приборов и имитаторов астрономических источников излучения, например звезд.

Известно осветительное устройство, содержащее источник излучения и доа неподвижных объектива. В фокусе первого по ходу соегового луча абьектива расположена излучающая поверхность источника излучения, а о фокусе второго — выходная диафрагма. Для изменения потока излучения на выходе диафрагмы между объективами установлен блок фильтров, в отверстиях которого находятся ослабляющие и спектральные корригирующие светофильтры. ось поворота блока фильтров параллельна оптической аси осветителя Щ.

Недостатком известного устройства является ограниченные спектральный и динамический диапазоны изменения потока излучения через диафрагмы.

Спектральный диапазон излучения на выходе устройства ограничен типом источника излучения, а так>хе возможностью коррекции хроматических аберраций линзовых систем в широкой области спектра и пропусканием материалов линз, Динамический диапазон изменения патока излучения на выходе устройства ограничен возможностями источника излучения (пампа накаливания) и ослабителей излучения. Практически при необходимости ослабления излучения о 1000 раз и более в широкой области спектра погрешности ослабителя делают осветители такой конструкции малопригодными для решения ряда, задач. Это обьясняется тем, что при значительном увеличении оптической плотности ослабителей спектральный состав излучения может значительно изменяться, что недопустимо, например, при использовании осветителей о составе имитаторов звезд.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является осветительное устройство, содержащее источники излучения, последовательно установленные по ходу излучения,выполненный с возможностью перемещения зеркальный элемент. снабженный средством для фиксации его положения по числу источников излучения, при котором центры излучающих поверхностей источников излучения расположены в плоскости предметов осветительного устройства, зеркальный объектив и установленную в плоскости изображения источников излучения диафрагму. При этом центры излучающих поверхностей лежат в одной плоскости с оптической осью осветительного устройства на

ЗО

55 одинаковом расстоянии от оси поворота подвижнога зеркального элемента (плоского зеркала), Поворотное плоское зеркало имеет три фиксированных положения, при которых излучающие поверхности трех источников излучения последовательно проектируются о плоскости выходной диаф(2 j

По сравнению с аналогом это устройство имеет более широкие технические возможности за счет использования трех различных (па спектральному составу и яркости) источников излучения.

Основным недостатком этого устройства является малый диапазон спектральных и динамических изменений потока излучения. Расстояние от источников излучения да оси паоарата плоского зеркала относительна мало (меньше чем у осветительного устройства с Одним источником излучения), поэтому при размещении таких источников излучения как лампы накаливания температурные или глоба ры, габариты которых достигают 50...100 мм, возникают затруднения, чта ограничивает возможное количество используемых источников.

Динамический диапазон работы осветителя ограничен отсутствием о нем системы ослабления потока излучения с помощью фильтров (аптических ослабителей).

Возможность исправления аберраций у одиночного зеркального объектива BOcbма мала, что ограничивает возможности применения светодиодов и других источников излучения с малыми излучающими площадками.

Цель изобретения — расширение спектрального и динамического диапазонов изменения выходных потоков излучения и повышение качества иэображения источников излучения, Укаэанная цель достигается тем, что осветительное устройство, содержащее источники излучения, последовательна установленные па ходу излучения выполненный с вазможбастью перемещения зеркальный элемент, снабженный средством для фиксации ега поло>кения по числу источников излучения, при котором центры излучающих поверхностей источников излучения расположены в плоскости предметов осветительного устройства, зеркальный обьектив и установленную в плоскости изображения источников диафрагму, дополнительно содержит блок фильтрав, расположенный на выходе осветительного устройства па ходу излУчения перед диафрагмой, при этом зеркальный элемент выполнен в виде внеосевого зеркального объектива, блок фильтров и . зеркальный элемент расположены соосно с зеркальным объективом и установлены с воэможностью вращения относительно общеи оптической оси обоих обьективов, а источники излучения расположены в плоскости, перпендикулярной этой оси по 5 окружности с центром на ней.

Кроме того, устройство дополнительно содержит второй блок фильтров, расположенный на входе осветительного устройства по ходу излучения за источником 10 излучения соосно с зеркальным объективом и с воэможностью вращения вокруг общей оси обоих объективов.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 — 15 вид по стрелке А на фиг,1; на фиг,3 — то же, продольный разрез с дополнительным блоком фильтров.

Осветительное устройство содержит исто <ники 1 излучения, подвижный зеркаль- 20 ный элемент 2, неподвижный зеркальный объектив 3, диафрагму 4, блок 5 фильтров с отдельными светофильтрами 6, дополнительный блок 7 фильтров со светофильтрами 8. Элемент 2 выполнен в виде внеосевого 25 зеркального объектива. Блок 5 фильтров и подвижный зеркальный элемент 2 расположены соосно с неподвижным зеркальным объективом 3 и установлены с возможностью вращения относительно общей опти- 30 ческой оси обоих объективов, а источники 1 излучения расположены в плоскости, перпендикулярной этой оси по окружности с центром на ней. При этом центры излуча,ощих поьерхностей источников излучения 35 расположены в фокусе подвижного зеркального элемента (объектива) при его фиксации. .Дополнительный блок 7 светофильтров располо>кен также соосно с неподвижным 40 зеркальным обьективом и с возможностью вращения вокруг общей оптической оси обоих обьективов.

Осветительное устройство работает следующим образом. 45

Свет от источника 1 излучения поступает на подвижный внеосевой зеркальный объектив (см. фиг.1 и 3). Параллельный пучок лучей на выходе подвижного зеркального

50 обьектива неподвижньгм зеркальным обьективом 3 фокусируется в плоскости диафрагмы 4. Поток излучения на выходе диафрагми

4 при еэ неизменной площади определяется яркостью источника излучения, коэффициентов отражения объективо ч коэффициентом пропускания светофильтров 6 и 8.

Следовательно, необходимый поток излучения на выходе осветителя можно осуществить тремя способами: сменой источников излучения — это производится соответствующим поворотом зеркального объектива 2, сменой светофильтров 6 (и/или 8) и одновременной сменой источника излучения и светофильтра.

Поскольку ось вращения подвижного внеосевого зеркального объектива совпадает с общей осью обоих объективов, его фокус при вращении описывает окружность. В любой точке этой окружности могут располагаться центры излучающих поверхностей источников 1 излучения, число которых, включая лампы накаливания и глобары, может достигать 10 шт, и более. Расположение блока 5 фильтров вокруг объектива, соосно с ним, позволяет, практически не увеличивая габариты, разместить значительное количество светофильтров, а применение дополнительного блока 7 фильтров позволяет во много раз увеличить воэможности изменения светового потока осветительного устройства, При этом динамический диапазон изменения потока излучения на выходе осветительного устройства может догтигать.10 ...10 .

Используя в.качестве источников излучения лампы накаливания, глобар, водородную лампу и светодиоды можно обеспечить в осветительном устройстве выходной поток излучения от ультрафиолетовой области спектра до инфракрасной, при этом температурное влияние источников излучения друг на друга незначительно. (56) 0ptica1 Engineering, 1978, т,17, М 4, Vli и Vlii, р,432 — 439, Забудский И.П. и др. Инфракрасный гениометрический рефрактометр ГСИ, ОМП

Vh 10, 1978, с.31 — 34.

4 405 I

l 20

Формула изобретения

1, ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее источники излучения, последовательно установленные по ходу излучения, выполненный с возможносгью перемещения зеркальный элемент, снабженный средством для фиксации его положения по числу источников излучения, при котором центры излучающих поверхностей источников излучения расположены в плоскости зеркального элемента, зеркальный обьектив и установленную в плоскости изображения источников излучения диафрагму, отлича|ощееся тем, что, с целью расширения спектрального и динамического диапазонов изменения выходных потоков излучения, повышения качества изображения источников излучения, оно дополнительно содержит блок фильтров, расположенный на выходе осветительного устройства по ходу излучения перед диафрагмой, при этом зеркальный элемент выполнен в виде внеосевого зеркального объектива, блок фильтров и зеркальный элемент расположены соосно с зеркальным обьективом и установлены с воэможностью вращения относительно общей оптической оси обоих обьективов, а источ10 ники излучения расположены в плоскости, перпендикулярной к этой оси по окружности с центром на ней.

2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вто15 рой блок фильтров, расположенный на входе осветительного устройство по ходу излучения за источником излучения соосно с зеркальным обьективом и с возможностью вращения вокруг общей оси обоих

2Q объективов.

2003057

2003057

Составитель Д. Шитиков

Техред М.Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор Т, Горячева

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3229

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101