CS255474B1

CS255474B1 - Apparatus for displaying the optical deflection function

Info

Publication number: CS255474B1
Application number: CS86634A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Miler; Peter Skok
Original assignee: Miroslav Miler; Peter Skok
Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS63486A1

Abstract

Řešení se týká oboru optických přístrojů. Podstata zařízení spočívá v tom, že za světelným zdrojem, kterým je He-Ne laser, je uspořádána osvětlovací soustava tvořená složenou čočkou s ohniskovou vzdálenosti od 1 do 10 mm, za níž je upravena složená čočka obsahující sférický člen a cylindrický člen.The solution relates to the field of optical instruments. The essence of the device is that behind the light source, which is a He-Ne laser, there is arranged an illumination system consisting of a compound lens with a focal length of 1 to 10 mm, behind which a compound lens containing a spherical element and a cylindrical element is arranged.

Description

Vynález se týká zařízení k zobrazení optické deflekční funkce sestávajícího z osvětlovací optické soustavy a filtrační soustavy zobrazující deflekční funkci na stínítku.The present invention relates to an apparatus for displaying an optical deflection function consisting of an illumination optical system and a filter system illustrating a deflection function on a screen.

Dosud se v zařízeni k zobrazení optické deflekční funkce používá jako zdroje výbojka s přímkovým svítícím prostorem. Princip zařízení spočívá v tom, že přímkový vodorovný světelný zdroj je zobrazen čočkou na vodorovnou štěrbinu, která je umístěna v ohniskové rovině kolimační čočky. Za touto čočkou je uložena kyveta s tekutým prostředím, nebo pevné těleso, v jejichž řezu určeném svislou štěrbinou se má vyšetřovat rozložení indexu lomu. Potom následuje filtrační složená čočka, která ve své ohniskové rovině zobrazuje vodorovnou štěrbinu.Until now, in the apparatus for displaying the optical deflection function, a lamp with a linear luminous space is used as the source. The principle of the device is that the horizontal horizontal light source is imaged by a lens on a horizontal slit which is located in the focal plane of the collimating lens. Behind this lens is a cuvette with a liquid medium, or a solid body, in the cross section of which is determined by the vertical slit, the refractive index distribution is to be investigated. This is followed by a filter composite lens that shows a horizontal slit in its focal plane.

V téže rovině je umístěna šikmá štěrbina, jíž prochází úzký svazek paprsků. Podle velikosti odchylky je svazek více ěi méně vzdálen od svislé osy. Za šikmou štěrbinou je ve vhodné vzdálenosti umístěna sférocylindrická optická soustava, která ve vodorovné rovině zobrazuje spolu s filtrační čočkou svislou štěrbinu. Na stínítku tedy vznikne křivka, která představuje závislost odchylek paprsků procházejících svislou štěrbinou od kolimačního směru.In the same plane there is an oblique slit through which a narrow beam of rays passes. Depending on the magnitude of the deviation, the beam is more or less distant from the vertical axis. A spherylindrical optical system is located at a suitable distance behind the inclined slit, which in a horizontal plane shows a vertical slit together with the filter lens. Thus, a curve is formed on the screen which represents the dependence of the deviations of the rays passing through the vertical slit from the collimation direction.

Zařízení, ve kterém je zdrojem světla klasická výbojka, má mnoho nevýhod. Klasický zdroj vysílá nekoherentní světlo, tzn. že svítí celá plocha a světlo je složeno ze širokého spektrálního pásu. Proto se musí nejprve zdroj zobrazit čočkou na štěrbinu, aby tento sekundární zdroj byl patřičně ohraničen a výsledná křivka dostatečně ostrá. Touto prostorovou filtrací se velká část světelného toku odcloní, což má za následek sníženi kontrastu výsledné křivky. Kromě toho se realizací tohoto prvního zobrazeni podstatně prodlouží stavební délka celého zařízení. Velmi často je však také třeba omezit frekvenční šířku spektra, což se děje zařazením frekvenčního filtru, který zúží spektrální pás na úzkou spektrální čáru.A device in which the light source is a conventional lamp has many disadvantages. A classical source emits incoherent light; that the entire surface is lit and the light is composed of a wide spectral band. Therefore, the source must first be imaged by a lens on the slit so that the secondary source is properly circumscribed and the resulting curve sufficiently sharp. This spatial filtration removes much of the luminous flux, which results in a decrease in the contrast of the resulting curve. In addition, by realizing this first representation, the construction length of the entire device is substantially extended. Very often, however, it is also necessary to limit the frequency width of the spectrum, which is done by including a frequency filter that narrows the spectral band to a narrow spectral line.

Tím se také podstatně sníží světelný tok v zařízení. Další snížení užitečného světelného toku nastane vymezením pracovního rpostoru vertikální štěrbinou v místě studovaného předmětu. Účinkem všech těchto omezeni je poměrně malá viditelnost výsledné křivky.This also greatly reduces the luminous flux in the device. Further reduction of the useful luminous flux occurs by defining the working rpostor by a vertical slit in the place of the studied subject. The effect of all these constraints is a relatively low visibility of the resulting curve.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že za světelným zdrojem, kterým je He-Ne laser, je uspořádána osvětlovací soustava tvořená složenou čočkou sohniskovou vzdáleností od 1 do 10 mm, za níž je upravena složená čočka obsahující sférický člen a cylindrický člen.Many of these disadvantages are overcome by the device according to the invention, characterized in that an illumination system consisting of a compound lens with a focal length of from 1 to 10 mm is arranged behind the light source, which is a He-Ne laser, behind which a compound lens containing a spherical lens is arranged. member and cylindrical member.

Výhoda zařízeni podle vynálezu spočívá v tom, že je využit celý světelný výkon laserového paprsku, který je sám o sobě už daleko vyšší, než u klasického zdroje. Výsledná zobrazená křivka má vysokou ostrost a viditelnost, současně i justáž celého zařízení je mnohem snadnější a celková stavební délka mnohem kratší.The advantage of the device according to the invention is that the entire light output of the laser beam, which in itself is far higher than that of a conventional source, is utilized. The resulting displayed curve has high sharpness and visibility, at the same time adjustment of the whole device is much easier and the overall construction length is much shorter.

Příklad provedeni zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu ve schematickém náčrtu.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing in a schematic diagram.

Za zdrojem koherentního světla, tj. He-Ne laserem _1 je upravena složená čočka £ s krátkou ohniskovou vzdáleností, tj. od 1 mm do 10 mm, pro vytvoření silně rozbíhavého svazku. Za touto čočkou 2_ je upravena sférocylindrická složená čočka 3 osvětlovací soustavy a za ní je místo £ pro vložení měřeného předmětu. Dále pak následuje filtrační optická soustava sestávající z filtrační složené čočky 15, filtrační štěrbiny 6,, sférooylindrické zobrazovací složené čočky T_ a stínítka 2 pro zobrazení křivky 2 deflekční funkce.Downstream of the coherent light, i.e. the He-Ne laser 1, there is provided a composite lens 6 with a short focal length, i.e. from 1 mm to 10 mm, to form a strongly diverging beam. Behind this lens 2 is a spherylindrical composite lens 3 of the illumination system and behind it is a space 6 for receiving the object to be measured. Next, there is a filtering optical system consisting of a filter composite lens 15, a filter slit 6, a spheroylindrical composite lens T and a screen 2 for displaying the deflection function curve 2.

Funkce zařízení probíhá tak, že koherentní světlo He-Ne laseru 2 prochází čočkou 2, která rozšíří světelný svazek dopadající na sférocylindrickou čočku _3- kde se světlo ve svislé rovině kolimuje a ve vodorovné rovině se soustřeáuje do svislé fokálni úsečky v místě 2 pro vložení měřeného předmětu. Dále svazek prochází filtrační čočkou 2» kterou je soustředěn do vodorovné fokálni úsečky v místě šikmé filtrační štěrbiny 2· Ozký svazek paprsků procházející daným bodem filtrační štěrbiny 2 prochází dále sférocylindrickou zobrazovací Složenou čočkou 2 na stínítko 2, kde se vytvoří křivka £ deflekční funkce.The function of the device is that the coherent light of He-Ne laser 2 passes through the lens 2, which expands the light beam incident on the spherylindrical lens 3 where the light collimates in the vertical plane and concentrates in the horizontal plane into the vertical focal line at the insertion point 2. subject. Further, the beam passes through a filter lens 2, which is centered in a horizontal focal line at the point of the inclined filter slit 2. A narrow beam passing through a given point of the filter slit 2 passes through a spherylindrical imaging composite lens 2 onto the screen 2 where a deflection function curve is formed.

Zařízení podle vynálezu je možno s výhodou využít k měření profilu indexu lomu v daném řezu vyšetřovaného prostředí.The device according to the invention can be advantageously used for measuring the refractive index profile in a given section of the examined environment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for displaying an optical deflection function consisting of an illumination system provided with an optical condensation element and a filter system showing a deflection function on a screen, characterized in that an illumination system consisting of a compound lens (2) is arranged downstream of the light source being a He-Ne laser (1). having a focal length of from 1 to 10 mm, beyond which a composite lens (3) comprising a spherical member (3a) and a cylindrical member (3b) is provided.