RU2641514C1 - Solar radiation simulator - Google Patents
Solar radiation simulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641514C1 RU2641514C1 RU2016130904A RU2016130904A RU2641514C1 RU 2641514 C1 RU2641514 C1 RU 2641514C1 RU 2016130904 A RU2016130904 A RU 2016130904A RU 2016130904 A RU2016130904 A RU 2016130904A RU 2641514 C1 RU2641514 C1 RU 2641514C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- lens
- simulator
- diameter
- collimating lens
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники, и патентуемый имитатор солнечного излучения может быть применен в качестве осветителя фокальной плоскости для фотометрической градуировки крупногабаритных оптико-электронных каналов космических спутников.The present invention relates to the field of optoelectronic technology, and the patented solar radiation simulator can be used as a focal plane illuminator for photometric calibration of large-sized optoelectronic channels of space satellites.
Известен имитатор Солнца ИС-100 (изготовитель ООО «ЛОМО ФОТОНИКА», г. Санкт-Петербург, ул. Чугунная, д. 20), использующий ксеноновую лампу и зеркальную оптику. ИС-100 содержит конденсор - эллипсоидальное зеркало, в одном из фокусов которого расположена ксеноновая лампа, и которое проецирует увеличенное изображение светящейся плазмы в плоскость диафрагмы, расположенной во втором фокусе эллипсоидального зеркала и выполняющей роль выходного зрачка имитатора. В плоскости диафрагмы располагается также фокус внеосевого параболоидального зеркала, которое и создает параллельный пучок лучей, использующийся для облучения испытуемой оптической системы. Для повышения равномерности освещенности в противоположной от эллипсоидального зеркала стороне от ксеноновой лампы расположено сферическое зеркало.The well-known solar simulator IS-100 (manufactured by LOMO FOTONIKA LLC, St. Petersburg, Chugunnaya St., 20), using a xenon lamp and mirror optics. The IS-100 contains a condenser - an ellipsoidal mirror, in one of the foci of which a xenon lamp is located, and which projects an enlarged image of the luminous plasma into the plane of the diaphragm located in the second focus of the ellipsoidal mirror and acting as the exit pupil of the simulator. The focus of the off-axis paraboloidal mirror is also located in the plane of the diaphragm, which creates a parallel beam of rays, which is used to irradiate the optical system under test. To increase the uniformity of illumination, a spherical mirror is located on the side opposite from the ellipsoidal mirror from the xenon lamp.
Недостатком этого имитатора Солнца является малый диаметр параллельного пучка лучей (100 мм) и применение двух асферических поверхностейThe disadvantage of this simulator of the Sun is the small diameter of a parallel beam of rays (100 mm) and the use of two aspherical surfaces
Наиболее близким по технической сущности является имитатор Солнца (авторское свидетельство №339464, опубл. 24.05.1972), который содержит ксеноновую дуговую лампу, которая с помощью конденсора изображается на полевой диафрагме, установленной в переднем фокусе коллиматорного объектива. Для выравнивания яркости по полю дуги источника света со стороны, противоположной конденсору, установлен сферический отражатель, проектирующий на дугу ее перевернутое изображение. Кроме того, для выравнивания и создания симметричного распределения яркости изображения дуги на диафрагме, между диафрагмой и конденсором установлена зеркальная система, состоящая из трех зеркал, два из которых расположены под углом к оптической оси, а третье параллельно ей. Эта зеркальная система вращается приводом.The closest in technical essence is the simulator of the Sun (copyright certificate No. 339464, publ. 05.24.1972), which contains a xenon arc lamp, which is displayed on the field diaphragm mounted in the front focus of the collimator lens using a condenser. To align the brightness along the field of the arc of the light source from the side opposite the condenser, a spherical reflector is installed, projecting its inverted image onto the arc. In addition, to align and create a symmetric distribution of the brightness of the arc image on the diaphragm, a mirror system is installed between the diaphragm and the condenser, consisting of three mirrors, two of which are located at an angle to the optical axis, and the third parallel to it. This mirror system is driven by a drive.
Недостатком этого имитатора Солнца является наличие вращающихся оптических зеркал, а также требуемый большой диаметр коллиматорного объектива для применения совместно с крупногабаритной калибруемой оптической системой (системы Кассегрена, Ричи-Кретьена при диаметрах главного зеркала ~1 м и более).The disadvantage of this simulator of the Sun is the presence of rotating optical mirrors, as well as the required large diameter collimator lens for use in conjunction with a large calibrated optical system (Cassegrain, Ritchie-Chretien systems with diameters of the main mirror of ~ 1 m or more).
Задачей настоящего изобретения является исключение вращающихся оптических элементов, уменьшение диаметра коллимирующего объектива с сохранением равномерного распределения яркости по полю испытуемого объектива и с возможностью измерения крупногабаритных зеркально-линзовых объективов.The objective of the present invention is the elimination of rotating optical elements, reducing the diameter of the collimating lens while maintaining a uniform distribution of brightness across the field of the tested lens and with the ability to measure large-sized mirror lenses.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в имитаторе солнечного излучения, состоящем из дугового источника света, конденсора, зеркала, установленного под углом к оптической оси, полевой диафрагмы и коллимирующего объектива, в отличие от известного, конденсор содержит апертурную диафрагму, ось дугового источника света расположена параллельно оптической оси коллимирующего объектива, а вокруг дугового источника света равномерно установлены одинаковые каналы, каждый из которых содержит конденсор с апертурной диафрагмой, зеркало, установленное под углом к оптической оси, полевую диафрагму и коллимирующий объектив, причем в имитаторе солнечного излучения имеют место соотношения:The technical result due to the task is achieved by the fact that in a solar radiation simulator consisting of an arc light source, a condenser, a mirror mounted at an angle to the optical axis, a field diaphragm and a collimating lens, in contrast to the known one, the condenser contains an aperture diaphragm, axis the arc light source is parallel to the optical axis of the collimating lens, and the same channels are uniformly installed around the arc light source, each of which contains a capacitor with an aperture diaphragm, a mirror mounted at an angle to the optical axis, a field diaphragm and a collimating lens, moreover, in the solar radiation simulator, there are relations:
; ;
; ;
, ,
где Dк - диаметр коллимирующего объектива канала имитатора солнечного излучения;where D to - the diameter of the collimating lens channel simulator of solar radiation;
Dгл.з. - диаметр главного зеркала испытуемого зеркально-линзового объектива;D hl - the diameter of the main mirror of the test mirror lens;
Dконтр.з. - диаметр вторичного зеркала испытуемого зеркально-линзового объектива;D counter - the diameter of the secondary mirror of the test mirror-lens;
Nк - число каналов в имитаторе солнечного излучения;N to - the number of channels in the simulator of solar radiation;
Δyкон.max. - величина поперечной сферической аберрации конденсора при максимальном значении апертурной диафрагмы dад.max;Δy con.max. - the magnitude of the transverse spherical aberration of the condenser at the maximum value of the aperture diaphragm d ad.max ;
dп.д. - диаметр полевой диафрагмы.d p.p. - diameter of the field diaphragm.
Схема одного из каналов имитатора солнечного излучения показана на чертеже 1.A diagram of one of the channels of the simulator of solar radiation is shown in figure 1.
Канал имитатора солнечного излучения состоит по ходу лучей из дугового источника света 1, конденсора 2, апертурной диафрагмы 3, наклонного зеркала 4, полевой диафрагмы 5 и коллимирующего объектива 6.The channel of the solar radiation simulator consists in the direction of the rays from the
Конструктивные данные варианта канала имитатора солнечного излучения в обратном ходе лучей приведены в таблице 1.The design data of a variant of the channel simulator of solar radiation in the reverse path of the rays are shown in table 1.
На чертеже фиг. 2 показано взаимное расположение двух противоположно расположенных каналов имитатора солнечного излучения 7, 8 и испытуемого объектива большого диаметра 9.In the drawing of FIG. 2 shows the relative position of two oppositely located channels of the
На чертеже фиг. 3 показано взаимное расположение десяти равномерно расположенных по окружности каналов имитатора солнечного излучения 10 и испытуемого объектива большого диаметра 9.In the drawing of FIG. 3 shows the relative position of ten channels of the
На чертеже фиг. 4 показаны развороты изображения дугового источника света 1 в каждом из каналов имитатора солнечного излучения и распределение зрачков каналов имитатора по кольцевому входному зрачку испытуемого зеркального объектива большого диаметра.In the drawing of FIG. 4 shows the image spreads of the
Принцип действия имитатора солнечного излучения заключается в следующем.The principle of operation of the simulator of solar radiation is as follows.
Ось дугового источника света 1 располагается параллельно оптической оси коллимирующего объектива 6 (фиг. 1), а вокруг дугового источника света равномерно устанавливаются одинаковые каналы 7 (фиг. 2, фиг. 3), при этом коллимирующие объективы 6 заполняют кольцевой входной зрачок испытуемого крупногабаритного зеркального объектива 9 равномерно по окружности и имеет место соотношение:The axis of the
В каждом из каналов область свечения ксеноновой дуговой лампы 1 с помощью конденсора 2 (фиг. 1) изображается на полевой диафрагме 5, установленной в переднем фокусе коллимирующего объектива 6, при этом число каналов выбирается из соотношения:In each channel, the luminescence region of the
Выравнивания яркости по полю дуги источника света 1 и создание симметричного распределения яркости изображения дуги осуществляется в фокальной плоскости испытуемого объектива 9 за счет наложения друг на друга изображений дуги 1' каждым из каналов, при этом изображения дуги 1' от каждого из последующих каналов развернуто относительно изображения Г от каждого из предыдущих каналов соответственно углам разворота каналов относительно друг друга (фиг. 4), а также за счет увеличенной сферической аберрации конденсоров 2, при этом имеет место соотношение:The alignment of brightness along the field of the arc of the
Δyкон.max.≥dп.д. Δy con.max. ≥d pa
Диаметр полевой диафрагмы 5 формирует угловой размер Солнца.The diameter of the field diaphragm 5 forms the angular size of the sun.
При изменении диаметра апертурной диафрагмы 3 осуществляется изменение энергетической освещенности фокальной плоскости испытуемого объектива 9.When changing the diameter of the
Таким образом, параметры варианта исполнения имитатора солнечного излучения могут быть следующие:Thus, the parameters of the embodiment of the simulator of solar radiation can be as follows:
Таким образом, имитатор солнечного излучения, содержащий набор каналов с коллимирующими объективами небольшого диаметра по сравнению с диаметром главного зеркала испытуемого объектива, позволяет уменьшить трудоемкость и стоимость изготовления оптики имитатора в сравнении с классическим коллиматором, требующим применения коллимирующего объектива с диаметром, равным диаметру главного зеркала испытуемого объектива, с сохранением равномерности облученности фокальной плоскости испытуемого объектива и без применения вращающихся оптических элементов.Thus, a solar radiation simulator containing a set of channels with small diameter collimating lenses compared to the diameter of the main mirror of the test lens allows one to reduce the complexity and manufacturing cost of the simulator optics in comparison with the classical collimator requiring a collimating lens with a diameter equal to the diameter of the test mirror lens, while maintaining the uniformity of irradiation of the focal plane of the test lens and without the use of rotating optics elements.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130904A RU2641514C1 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Solar radiation simulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130904A RU2641514C1 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Solar radiation simulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2641514C1 true RU2641514C1 (en) | 2018-01-17 |
Family
ID=68235415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016130904A RU2641514C1 (en) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | Solar radiation simulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641514C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU339464A1 (en) * | WHAT A SUN | |||
US3247367A (en) * | 1960-10-31 | 1966-04-19 | Perkin Ehner Corp | Solar simulator |
US4933813A (en) * | 1986-04-14 | 1990-06-12 | Berger Daniel S | Sunlight simulator |
US5217285A (en) * | 1991-03-15 | 1993-06-08 | The United States Of America As Represented By United States Department Of Energy | Apparatus for synthesis of a solar spectrum |
US7839503B2 (en) * | 2008-07-16 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Method and system for a solar simulator |
-
2016
- 2016-07-26 RU RU2016130904A patent/RU2641514C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU339464A1 (en) * | WHAT A SUN | |||
US3247367A (en) * | 1960-10-31 | 1966-04-19 | Perkin Ehner Corp | Solar simulator |
US4933813A (en) * | 1986-04-14 | 1990-06-12 | Berger Daniel S | Sunlight simulator |
US5217285A (en) * | 1991-03-15 | 1993-06-08 | The United States Of America As Represented By United States Department Of Energy | Apparatus for synthesis of a solar spectrum |
US7839503B2 (en) * | 2008-07-16 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Method and system for a solar simulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100813983B1 (en) | Illumination system, illumination unit and image projection apparatus employing the same | |
JP5905305B2 (en) | Irradiation light quantity control device and solar simulator | |
US9625726B2 (en) | Lens array-based illumination for wafer inspection | |
JP2023159191A (en) | System and method for plasma source with lamp house correction | |
US20140118819A1 (en) | Optical device, imaging system which incorporates the optical device and method implemented by the imaging system for imaging a specimen | |
RU2641514C1 (en) | Solar radiation simulator | |
US20090237941A1 (en) | Illumination Optics | |
RU2380663C1 (en) | Solar radiation simulator | |
RU2570055C1 (en) | Infrared catadioptric lens | |
Li et al. | Illumination optics design for DMD Pico-projectors based on generalized functional method and microlens array | |
JP2023542249A (en) | a silhouette contour of at least one measurement object in the measurement field using a light collection unit, an imaging device, and an imaging device for providing directional illumination to the measurement object positioned at the measurement object position; Methods of recording and use of attenuation elements | |
CN111024137B (en) | Linear measuring system | |
CN109633882B (en) | Phase contrast microscope and debugging method thereof | |
RU127949U1 (en) | MIRROR LENS VARIO LENS | |
CN113126311B (en) | Wide-spectral-line high-resolution optical system | |
CN113126281B (en) | Wide spectral line high resolution optical system | |
US7164470B2 (en) | Depth of field enhancement for optical comparator | |
RU2344383C2 (en) | Broadband fourier hyperspectrometer | |
RU159144U1 (en) | COLLIMATOR LENS | |
Sun et al. | Optical efficiency improvement of an asymmetric condenser uniform lighting design for a DMD projector | |
Tongsheng et al. | Assessment of LED’s radiation safety | |
US9255694B2 (en) | Reflector structure of illumination optic system | |
JP5843905B2 (en) | Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
Tordi et al. | The visible light source for METIS stray-light tests: preliminary design | |
TW202227744A (en) | Led light irradiation apparatus and inspection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180727 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200429 |