CS237585B1 - Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot - Google Patents

Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot Download PDF

Info

Publication number
CS237585B1
CS237585B1 CS828763A CS876382A CS237585B1 CS 237585 B1 CS237585 B1 CS 237585B1 CS 828763 A CS828763 A CS 828763A CS 876382 A CS876382 A CS 876382A CS 237585 B1 CS237585 B1 CS 237585B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
optical system
optical
lens
axis
light spot
Prior art date
Application number
CS828763A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS876382A1 (en
Inventor
Vilem Smejkal
Original Assignee
Vilem Smejkal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vilem Smejkal filed Critical Vilem Smejkal
Priority to CS828763A priority Critical patent/CS237585B1/en
Publication of CS876382A1 publication Critical patent/CS876382A1/en
Publication of CS237585B1 publication Critical patent/CS237585B1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

Vynález se týká transfokační optické soustavy k vytváření stranově posuvné světelné stopy. Soustava je tvořena dvěma optickými členy a posuvem jednoho z nich ve směru optické osy se volí velikost promítané stopy. Stranový posuv této stopy se provádí stranovým posuvem jednoho z optických členů. Soustava je vhodná pro přístroje, vytvářející laserové svazky paprsků pro oza· řování části těla pacienta ve zdravotních střediscích.The present invention relates to zoom optical the system to create a laterally sliding light tracks. The system consists of two optical members and the displacement of one of them in the direction of the optical axis is the projected size tracks. The side feed of this track is performed lateral displacement of one of the optical members. Suitable for devices generating laser beams for ozone patient body in health care centers.

Description

Vynález se týká transfokační optické soustavy k vytváření stranově posuvné světelné stopy, tvořené dvěma čočkami, uloženými na společné ose a oddělenými od sebe vzduchovou mezerou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom optical system for generating a laterally displaceable light spot consisting of two lenses mounted on a common axis and separated by an air gap.

Známé transfokační soustavy představují celek, jehož zobrazující čočky jsou centrický uloženy za účelem vytvoření dostatečně ostrého obrazu předmětu. V praxi se však vyskytují případy, kdy úzký svazek rovnoběžných paprsků, například laserových, je třeba změnit na svazek o různé rozbíhavosti, který v určité vzdálenosti vytváří světelnou stopu požadovaného průměru.Known zoom systems are a unit whose imaging lenses are centrically positioned to produce a sufficiently sharp image of the object. In practice, however, there are cases where a narrow beam of parallel beams, such as laser beams, needs to be converted into a beam of different divergence, which at a certain distance produces a light trace of the desired diameter.

Tomuto požadavku vyhovují běžné transfokátory, které jako celek jsou posouvatelné kolmo ke své optické ose. Kromě tohoto posuvu je možno použít přídavného systému, například diaspor ame tru.Conventional zoom, which as a whole is displaceable perpendicular to its optical axis, meets this requirement. In addition to this displacement, an additional system such as a diaspor ame tru can be used.

V obou případech jsou taková zařízení poměrně nákladná a vykazují i nežádoucí energetické ztráty na lámavých plochách složité optické soustavy.In both cases, such devices are relatively expensive and also exhibit undesirable energy losses on the refractive surfaces of a complex optical system.

Bylo tedy vhodné vyřešit jednoduchou optickou transfokační soustavu, která by umožňovala nejen změnu paralelních světelných paprskových svazků na svazek různé sbíhavosti, ale aby současně zajišťovala stranový posuv tohoto světelného svazku.Therefore, it was desirable to provide a simple optical zoom system that would allow not only to convert parallel light beams into convergence beams, but also to provide lateral displacement of the light beam.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je transfokační optická soustava k zobrazení stranově posuvné světelné stopy, tvořená dvěma čočkami, uloženými na společné ose a oddělenými od sebe vzduchovou mezerou.This object is solved by the object of the invention, which is a zoom optical system for displaying a laterally displaceable light trace, consisting of two lenses mounted on a common axis and separated by an air gap.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že čočka na jedné optické ose nebo čočka, uložená na druhé optické ose je uložena posuvně kolmo ke společné optické ose, která je při centrované transfokační optické soustavě totožná s oběma optickými osami a alespoň jedna z čoček je uložena posuvně ve směru této společné ose.SUMMARY OF THE INVENTION The objective of the invention is that a lens on one optical axis or a lens mounted on the other optical axis is displaceable perpendicular to the common optical axis, which is centered in the center of the optical zoom system with both optical axes. direction of this common axis.

Obě čočky optické soustavy mají bud spojnou nebo rozptylnou lámavost. Vyřešená optická soustava je výhodná pro svou jednoduchost, neboť každý její člen má pouze dvě lámavé plochy proti vzduchu a nepotřebuje žádné další přídavné zařízení.Both lenses of the optical system have either a refractive or a refracting refraction. The solved optical system is advantageous for its simplicity, since each of its members has only two refractive surfaces against the air and does not need any additional device.

Rovněž mechanická část je poměrně jednoduchá, konstrukčně i výrobně nenáročná. Příkladné provedení optické soustavy podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde je na obr. 1 schéma optické soustavy při centrické poloze, na obr. 2 schéma optické soustavy vytvářející posunutí stopy a na obr. 3 příklad mechanického provedení.The mechanical part is also relatively simple, easy to design and manufacture. An exemplary embodiment of an optical system according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a diagram of the optical system at a centric position, FIG.

Jak vyplývá z obr. 1 je transfokační optická soustava tvořena čočkou _1 spojné lámavosti, která je posuvně uložená podél své osy, 0χ ve směru šipky R a od ní ve vzdálenosti a další čočka 2 spojné lámavosti.Referring to FIG. 1, the zoom lens assembly is a continuous refractive lens 1 which is displaceably disposed along its axis, χ in the direction of and away from the arrow R, and a further refractive lens 2.

Tato další čočka £ je uložena posuvně podél své optické osy O? ve směru šipky T. Obě osy. O a O, jsou totožné se společnou osou O celé centrované optické soustavy. Úzký svazekThis further lens 6 is displaceably disposed along its optical axis? in the direction of arrow T. Both axes. O and O are identical to the common O-axis of the entire centered optical system. Narrow volume

2 S světelných“paprsků P o průměru d, vycházející z nenaznačeného zdroje světla, se sbíhá v ohnisku F optické soustavy a postupuje dále jako rozbíhavý svazek o úhlu X/.2 S light beams P of diameter d coming from an unmarked light source converge at the focal point F of the optical system and proceed as a diverging beam of angle X /.

Ve vzdálenosti b od čočky 2 se vytváří světelná stopa £ o průměru D. Má-li čočka 2 ohniskovou vzdálenost a čočka _1 ohniskovou vzdálenost platí, že společná ohnisková vzdálenost f, to je ohnisková vzdálenost celé optické soustavy, je dána vztahem:At the distance b from the lens 2, a light trace of diameter D is formed. If the lens 2 has a focal length and the lens 1 has a focal length, the common focal length f, i.e. the focal length of the entire optical system, is given by:

fl · f2 fl+f2“ f l · f 2 f l + f 2 '

Pro velikost průměru D světelné stopy 6_ platíThe diameter D of the light track 6 applies

D «» /b-s/ , kde značí: D... velikost průměru světelné stopy,D «» / b-s /, where: D ... the diameter of the light trace diameter,

b... vzdálenost světelné stopy od druhé čočky, sf.. sečná vzdálenost optické soustavy,b ... distance of the light spot from the second lens, sf .. secant distance of the optical system,

d... průměr svazku světelných paprsků vstupujících do optické soustavy a f... ohnisková vzdálenost optické soustavy.d ... the diameter of the beam of light entering the optical system and f ... the focal length of the optical system.

Protože ohnisková vzdáelnost optické soustavy f je v praxi řádově menší, než vzdálenost b světelné stopy £ od druhé čočky 2_, je možno uvedený vztah zjednodušit na:Since the focal length of the optical system f is, in practice, less than the distance b of the light spot 6 from the second lens 2, the above relationship can be simplified to:

To znamená, že rozbíhavost svazku je dána velikostí průměru d rovnoběžného svazku světelných paprsků P a rozsahem ohniskových vzdáleností, které optická soustava poskytuje. Velikost průměru D světelné stopy £ je pak úměrná vzdáelnosti b této světelné stopy £ od čočky 2.That is, the divergence of the beam is given by the magnitude d of the parallel beam of light beams P and the range of focal lengths provided by the optical system. The magnitude D of the light trace pak is then proportional to the distance b of the light trace od from the lens 2.

Změna směru rozbíhavého svazku, vytvářejícího světelnou stopu £ je schematicky znázorněna na obr. 2. Z něho vyplývá, že čočka 2. je. svojí optickou osou 0^ vychýlena o hodnotu h, se kterou svírá optická osa úhel β .The change in the direction of the diverging beam forming the light trace je is schematically shown in Fig. 2. It follows that the lens 2 is. its optical axis 0 ^ is deflected by the value h with which the optical axis forms an angle β.

Tímto pousnem dojde tedy k přemístění světelné stopy £ o hodnotu H. Poněvadž optická osa 0Α se po průchodu čočkou 2_ láme do jejího ohniska F2-platí, že kde hnací:This pousnem will therefore displacement of the light spot on the £ value H. Since the optical axis 0 Α after passing through the lens into its refracted 2_ focus F 2 -platí that where the drive:

.4. úhel mezi osami 0 a 0_, s 3.4. angle between axes 0 and 0, s 3

h... hodnotu vzdálenosti společné osy 0g od optické osy O2 a f2«· ohniskovou vzdálenost čočky 2_,h ... the value of the distance of the common axis 0 g from the optical axis O2 and f2 · · the focal length of the lens 2,

Pro příčnou vzdálenost H světelné stopy 6_ od centrické polohy podle obr. nosti b platí: ’Ι ve vzdálejiFor the transverse distance H of the light trace 6 from the centric position according to Fig. B:

Změna směru společné osy 0g na otpickou osu 0^ vyjádřené úhlem w je tedy dána hodnotou h, jejíž maximum je určeno-polovinou účinného~průměru čočky J. Příčná vzdálenost o hodnotě H světelné stopy J je pak přímo úměrná hodnotě vzdálenosti b čočky 2 od světelné stopyChanging the direction of the common axis 0 g 0 ^ otpickou axis expressed by an angle w is given by the value of h, the maximum is determined by - ~ half the effective lens diameter J. transverse distance of the light spot H value J is directly proportional to the distance b from the lens 2 light trails

6.6.

Příklad mechanického uspořádání je schematicky znázorněn na obr. 3, z něhož je patrno, že tubus 4_ je opatřen podélnou drážkou 5_. Jeho spodní část přechází v plochou přírubu J, ve které jsou uchyceny dva magnety 8.An example of a mechanical arrangement is shown schematically in FIG. 3, from which it can be seen that the tube 4 is provided with a longitudinal groove 5. Its lower part passes into a flat flange J in which two magnets 8 are mounted.

Optický člen tvořený čočkou J, je uložen v objímce JI, která je posuvně uložena v dutině tubusu Jav žádoucí poloze je zajištěna šroubem 3_, který prochází podélnou drážkou 5.The optical member formed by the lens 1 is housed in a sleeve 11 which is slidably mounted in the cavity of the tube in the desired position is secured by a screw 3 which extends through the longitudinal groove 5.

Na plochou přírubu J dosedá další plochá příruba 9_, přidržovaná k ploché přírubě J pomocí magnetů 8_, a v této ploché přírubě 9_ je pevně uložena objímka 20, nesoucí druhou čočkou 2_.A flat flange 9 is held against the flat flange 9, held by the magnets 8 to the flat flange 9, and in this flat flange 9 a sleeve 20 carrying a second lens 2 is fixed.

««

Rozsah velikosti světelné stopy 6_ se řídí osovým posuvem první čočky J, zatímco stranové posunutí této světelné stopy 6_ se dosahuje stranovém posuvem druhé čočky 2_.The magnitude of the light spot 6 is controlled by the axial displacement of the first lens, while the lateral displacement of this light spot 6 is achieved by the lateral displacement of the second lens 2.

Oba tyto posuvy se provádějí ručně. Výměnou objímky 10 za jinou, nesoucí druhou čočku £ o jiné lámavosti, je možno obdržet optickou soustavu o jiných parametrech.Both of these feeds are performed manually. By replacing the sleeve 10 with another, carrying a second lens of different refraction, an optical system of other parameters can be obtained.

Vyřešená optická soustava je určená pro přístroje, sloužící k vytváření světelné stopy o měnitelném průměru a k jejímu stranovému posuvu. Jsou to zvláště přístroje, vytvářející laserové svazky paprsků pro ozařování části těla pacienta ve zdravotních ústavech.The solved optical system is designed for devices, which are used to create a light track of variable diameter and its lateral displacement. They are particularly devices that create laser beams for irradiating a part of the patient's body in medical institutions.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Transfokační optická soustava k vytváření stranově posuvné světelné stopy, tvořená dvěma čočkami, uloženými na společné ose a oddělenými od sebe vzduchovou mezerou, vyznačující setím, že první čočka /1/, uložená na předmětové optické ose /0^/ nebo druhá čočka /2/, uložená na obrazové optické ose /Q^/ je uložena posuvně kolmo ke společné optické ose /0s/, která při centrované transfokační optické soustavě je totožná s optickými osami /°j, O2/ a že alespoň jedna z čoček /1, 2/ je uložena posuvně ve směru této společné optické osy /0g/.Transfocating optical system for generating a laterally displaceable light trace, comprising two lenses mounted on a common axis and separated by an air gap, characterized in that the first lens (1) mounted on the object optical axis (0) or the second lens (1) 2), disposed on the image optical axis (Q ^), is displaceable perpendicular to the common optical axis (0 s ), which in the centered optical zoom system is identical to the optical axes (0, O2) and that at least one of the lenses (1) 2) is displaceable in the direction of this common optical axis (0 g ). 2. Transfokační optická soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, že obě čočky /1, 2/ optické soustavy mají spojnou lámavost.Transfocating optical system according to claim 1, characterized in that the two lenses (1, 2) of the optical system have a continuous refractive power. 3. Transfokační optická soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, že obě čočky /1, 2/ optické soustavy mají rozptylnou lámavost.Transfocating optical system according to claim 1, characterized in that the two lenses (1, 2) of the optical system have a diffusing refraction.
CS828763A 1982-12-06 1982-12-06 Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot CS237585B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828763A CS237585B1 (en) 1982-12-06 1982-12-06 Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828763A CS237585B1 (en) 1982-12-06 1982-12-06 Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS876382A1 CS876382A1 (en) 1984-11-19
CS237585B1 true CS237585B1 (en) 1985-09-17

Family

ID=5438666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS828763A CS237585B1 (en) 1982-12-06 1982-12-06 Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS237585B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS876382A1 (en) 1984-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017533004A5 (en)
KR890002692A (en) Optical system and thus surgical device
WO2006068671A3 (en) X-ray needle apparatus and method for radiation treatment
US5054896A (en) Continuously focusable microscope incorporating an afocal variator optical system
WO2018047335A1 (en) Stereoscopic endoscope
SE442559B (en) BINOCULAR NIGHT VIEWS
KR20110081884A (en) X-ray beam processor
US20040264175A1 (en) Fiber optic light with Fresnel condenser lens
GB2120400A (en) A connection between a generator of optical rays and an optical waveguide
CS237585B1 (en) Zooming optical system for forming of lateral sliding light spot
US6142988A (en) Zoom system for a laser slit lamp
JP2020533634A (en) An image forming method on a plurality of planes using a varifocal lens and an image forming device that realizes the method.
JP2009009135A (en) Microscope having centered illumination
Karman et al. Observation of a stronger focus due to spherical aberration
US7248404B2 (en) Microscope
WO2019187762A1 (en) Observation device for operation and control method
Garza-Rivera et al. Gabor superlens with variable focus
KR20080099582A (en) Beam size variable type lens system of infrared laser illuminator for a far distance
JP2015037474A5 (en)
JP7095076B2 (en) Three-dimensional endoscope Objective optical system and an endoscope equipped with it
EP3796054A1 (en) Optical element assembly, optical imaging device, and optical processing device
SU573790A1 (en) Telecentric objective
WO2018007590A1 (en) Optical beam shaping unit, distance measuring device and laser illuminator
DE1226002B (en) Photoelectric scanning device
SU966647A1 (en) Optical image transmission system