SU777618A1

SU777618A1 - Optical system for rotating images

Info

Publication number: SU777618A1
Application number: SU782588726A
Authority: SU
Inventors: Александр Алексеевич Муретов; Георгий Михайлович Грязнов; Михаил Анатольевич Степанов; Светлана Яковлевна Корниенко
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1980-11-07

Description

жателеи, лежащие на линии, соедин ющем центры второго и четвертого отражателей.bodies lying on the line connecting the centers of the second and fourth reflectors.

На фиг. 1 приведена оптическ-а схема предложенного устройства; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.FIG. 1 shows the optical scheme of the proposed device; in fig. 2 is a section A-A of FIG. one.

Первый 1 и п тый 2 отражатели выполнены , например, в виде пр моугольных призм, гипотенузные грани которых совмещены и имеют зеркальное покрытие. Отражатели 3, 4 и 5 представл ют собой плоские зеркала, отражающие поверхности которых образуют в главном сечении отрезки сторон треугольника BCD. Ось 6 вращени системы размещена нормально к плоскости главного сечени и проходит через центры гипотенузных граней совмещенных первого 1 и п того 2 отражателей под углом 45°. Точка пересечени оси вращени 6 с плоскостью главного сечени отражателей 3, 4 и 5 расположена на линии, соедин ющей центры второго 3 и четвертого 5 отражателей .The first 1 and fifth 2 reflectors are made, for example, in the form of rectangular prisms, whose hypotenuse faces are aligned and have a mirror coating. The reflectors 3, 4 and 5 are flat mirrors, the reflective surfaces of which form in the main section sections of the sides of the triangle BCD. The axis of rotation 6 of the system is placed normally to the plane of the main section and passes through the centers of the hypotenuse faces of the combined first 1 and fifth 2 reflectors at an angle of 45 °. The intersection point of the axis of rotation 6 with the main section plane of the reflectors 3, 4 and 5 is located on the line connecting the centers of the second 3 and fourth 5 reflectors.

Оптическа система работает следующим образом.The optical system works as follows.

Световой пучок диаметром d на входе направл етс по оси вращени 6 системы. Осевой луч пучка отражаетс от гипотенузной грани отражател 1 под углом 90° и попадает щ отражатель 3. Поскольку главное сечение отражателей 3, 4 и 5 нормально к оси вращени , осевой луч, последовательно отраженный от этих отражателей , останетс в плоскости главного сечени , затем упадет на гипотенузную грань отражател 2 и пойдет после отражени от нее по своему первоначальному направлению .A light beam with a diameter d at the entrance is directed along the axis of rotation 6 of the system. The axial beam of the beam is reflected from the hypotenuse face of the reflector 1 at an angle of 90 ° and the reflector 3 hits. Since the main section of the reflectors 3, 4 and 5 is normal to the axis of rotation, the axial beam, successively reflected from these reflectors, will remain in the plane of the main section, then fall on the hypotenuse edge of the reflector 2 and will go after reflection from it in its original direction.

Нечетное число отражений в такой системе в сочетании со свойством пр мого зрени привод т к оборачиванию изображени в одной плоскости. Поворот такой оптической системы на некоторый угол вокруг оси падак)щего пучка вызовет поворот изображени в ту же сторону от первоначального положени на удвоенный угол, т.е. изображение будет вращатьс с вдвое большей, чем сама система, скоростью.An odd number of reflections in such a system, in combination with the property of direct vision, results in image wrapping in one plane. Rotation of such an optical system at a certain angle around the padak axis will cause the image to rotate in the same direction from the initial position to the double angle, i.e. the image will rotate at twice the speed of the system itself.

Данна оптическа система может работать как в параллельных, так и в гомоцентрических пучках лучей. В св зи с тем, что главное сечение периферийных отражателей перпендикул рно оси вращени системы , ее габаритный размер вдоль оси вращени равен диаметру светового пучка на входе в систему.This optical system can operate in both parallel and homocentric beams of rays. Since the main section of the peripheral reflectors are perpendicular to the axis of rotation of the system, its overall size along the axis of rotation is equal to the diameter of the light beam at the entrance to the system.

Наименьша геометрическа длина хода лучей внутри оптической системы ограничиваетс габаритами отражателей 1 и 2 иThe shortest geometric path length of the rays inside the optical system is limited by the dimensions of the reflectors 1 and 2 and

при их симметричном расположении относительно отражателей 3 и 5 равна 9,25с/.with their symmetrical arrangement with respect to reflectors 3 and 5, it is equal to 9.25 s /.

Замена монолитных блоков стекла в иризме Пехана на зеркальные отражателиReplacing monolithic glass blocks in Piehan’s irizm with mirror reflectors

позвол ет кроме сокращени осевого габарита значительно уменьшить вес всей системы , что особенно важно в случае, когда така система устанавливаетс в пучках большого светового сечени . Так, например , оптическа система, работающа в параллельном пучке с мм, позвол ет (при прочих равных услови х с призмой Пехана) уменьшить вес в 1,35 раза. Дл сход щегос пучка лучей с углом 12°, приIn addition to reducing the axial dimension, it allows a significant reduction in the weight of the entire system, which is especially important in the case when such a system is installed in beams of a large light section. Thus, for example, an optical system operating in a parallel beam with mm allows (other things being equal with the Pehan prism) to reduce the weight by 1.35 times. For the convergence of a beam of rays with an angle of 12 °, with

том же световом диаметре и симметричном расположении первого и п того отражателей относительно минимального сечени светового пучка, уменьшение веса составл ет примерно 1,7 раза, а при использоваНИИ дл зеркал и призменных отражателейthe same light diameter and symmetrical arrangement of the first and fifth reflectors relative to the minimum cross section of the light beam, reducing the weight by approximately 1.7 times, and when using the LI for mirrors and prism reflectors

стекол типа легких кронов-пор дка 2- раз.glasses of the type of light kroons are about 2 times.

Кроме того, использование зеркальныхIn addition, the use of mirror

отражателей позвол ет сократить длинуreflectors reduces the length

хода лучей внутри стекла примерно в дваthe course of the rays inside the glass is approximately two

раза. Это означает, что искажени волнового фронта, обусловленные оптическими неоднородност ми стекла, которые пр мо пропорциональны длине хода лучей в стекле , будут в два раза меньше.times. This means that wavefront distortions caused by optical inhomogeneities of glass, which are directly proportional to the length of the rays in the glass, will be half as large.

Claims

Invention Formula

An optical system for rotating images in parallel or homocentric beams, containing five planar

reflectors with centers in the same plane and a common axis of rotation passing through the centers of the first and fifth reflectors parallel to each other and inclined to this axis at an angle of 45 °, the second, third and fourth reflectors form in their main section sections of the sides of the triangle, differing so that, in order to increase the light diameter while simultaneously reducing the overall size

along the axis of rotation, the latter are normally located to the main section plane at the point with which the centers of the first and fifth reflectors are aligned, lying on the line connecting the centers of the second and fourth reflectors.

Sources of information taken into account in the examination 1. Churilovsky V.P. Theory of optical instruments; M.-L., 1966, p. 34-35.

2. USSR author's certificate number 198724, cl. G 02B 17/00, 08.19.65.

3. Kruger, M. Ya., Et al. Reference book of the designer of optical-mechanical instruments and equipment, L 1968, p. 239 (prototype).