Оптическая система для вращения изображения

10777618 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл.6 02 В 17/О при 23) Приорите43) Опублик45) Дата опу сударственнын комите СССР(088.8) по делам изобретении и открытий(71) Заявите 54) О Е АЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВРАЩЕНИЗОБРАЖЕН ИЯ Изобретение относится к устройствам для вращения изображения и может использоваться в оптических приборах как компенсатор поворота изображения вокруг оптической оси.Известна призма Дове для компенсации вращения изображения, устанавливаемая в оптических приборах с возможностью вращения вокруг оси, параллельной отражающей грани призмы 111,Для пучков большого светового диаметра призма Дове, устанавливаемая только в параллельном ходе лучей во избежание внесения аберраций комы и астигматизма, имеет большую осевую длину и вес.Известна призма, имеющая меньшие габариты вдоль оси и вес, выполненная в виде трехгранника, две грани которого расположены под углом полного внутреннего отражения по отношению к падающему на них с внутренней стороны пучку лучей, а третья грань расположена параллельно падающему на призму пучку лучей 12.Однако эта призма также не позволяет работать в гомоцентрических пучках из-за наклона входной грани к падающим лучам,на для враая пять плоодной плоИзвестна также призма Пеения изображения, содержащких отражателей с центрами Я в рг,% 12скости и общей осью вращения, проходящей через центры первого и пятого отражателей, параллельных друг другу и наклоненных к этой оси на угол 45, а второй,5 третий и четвертый отражатели образуют всвоем главном сечении отрезки сторон треугольника 3.Призма Пехана может работать как впараллельных, так и в гомоцентрических10 пучках, однако применение ее в пучках сдиаметром на входной грани более 50 ммприводит к резкому увеличению габаритови веса призмы, который пропорционаленкубу светового диаметра призмы,15 Целью изобретения является увеличениесветового диаметра при одновременномуменьшении габаритного размера вдоль осивращения.Это достигается тем, что в оптическойсистеме, содержащей пять плоских отражателей с центрами в одной плоскости и общей осью вращения, проходящей черезцентры первого и пятого отражателей, параллельных друг другу и наклоненных кэтой оси на угол 45, а второй, третий и четвертый отражатели образуют в своем главном сечении отрезки сторон треугольника,ось вращения размещена нормально к плоскости главного сечения в точке, с которойсовмещены центры первого и пятого отражателей, лежащие на линии, соединяющей центры второго и четвертого отражателей,На фиг. 1 приведена оптическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - сечение А - А фиг. 1.Первый 1 и пятый 2 отражатели выполнены, например, в виде прямоугольных призм, гипотенузные грани которых совмещены и имеют зеркальное покрытие, Отражатели 3, 4 и 5 представляют собой плоские зеркала, отражающие поверхности которых образуют в главном сечении отрезки сторон треугольника ВСР. Ось 6 вращения системы размещена нормально к плоскости главного сечения и проходит через центры гипотенузных граней совмещенных первого 1 и пятого 2 отражателей под углом 45. Точка пересечения оси вращения 6 с плоскостью главного сечения отражателей 3, 4 и 5 расположена на линии, соединяющей центры второго 3 и четвертого 5 отражателей,Оптическая система работает следующим образом.Световой пучок диаметром д на входе направляется по оси вращения 6 системы. Осевой луч пучка отражается от гипотенузной грани отражателя 1 под углом 90 и попадает на отражатель 3. Поскольку главное сечение отражателей 3, 4 и 5 нормально к оси вращения, осевой луч, последовательно отраженный от этих отражателей, останется в плоскости главного сечения, затем упадет на гипотенузную грань отражателя 2 и пойдет после отражения от нее по своему первоначальному направлению.Нечетное число отражений в такой системе в сочетании со свойством прямого зрения приводят к оборачиванию изображения в одной плоскости. Поворот такой оптической системы на некоторый угол вокруг оси падающего пучка вызовет поворот изображения в ту же сторону от первоначального положения на удвоенный угол, т. е, изображение будет вращаться с вдвое большей, чем сама система, скоростью.Данная оптическая система может работать как в параллельных, так и в гомоцентрических пучках лучей. В связи с тем, что главное сечение периферийных отражателей перпендикулярно оси вращения системы, ее габаритный размер вдоль оси вращения равен диаметру светового пучка на входе в систему.Наименьшая геометрическая длина хода лучей внутри оптической системы ограничивается габаритами отражателей 1 и 2 и г 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при нх симметричном расположении относительно отражателей 3 и 5 равна 9,25 И.Замена монолитных блоков стекла впризме Пехана на зеркальные отражателипозволяет кроме сокращения осевого габарита значительно уменьшить вес всей системы, что особенно важно в случае, когдатакая система устанавливается в пучкахбольшого светового сечения. Так, например, оптическая система, работающая впараллельном пучке с д=80 мм, позволяет (при прочих равных условиях с призмойПехана) уменьшить вес в 1,35 раза. Длясходящегося пучка лучей с углом 12, притом же световом диаметре и симметричномрасположении первого и пятого отражателей относительно минимального сечениясветового пучка, уменьшение веса составляет примерно 1,7 раза, а при использовании для зеркал и призменных отражателейстекол типа легких кронов - порядка 2" раз.Кроме того, использование зеркальныхотражателей позволяет сократить длинухода лучей внутри стекла примерно в двараза. Это означает, что искажения волнового фронта, обусловленные оптическиминеоднородностями стекла, которые прямопропорциональны длине хода лучей в стекле, будут в два раза меньше.Фор мула изобретенияОптическая система для вращения изображения в параллельных или гомоцентрических пучках, содержащая пять плоскихотражателей с центрами в одной плоскостии общей осью вращения, проходящей черезцентры первого и пятого отражателей, параллельных друг другу и наклоненных кэтой оси на угол 45, второй, третий и четвертый отражатели образуют в своем главном сечении отрезки сторон треугольника,отличающаяся тем, что, с целью увеличения светового диаметра при одновременном уменьшении габаритного размеравдоль оси вращения, последняя размещенанормально к плоскости главного сечения вточке, с которой совмещены центры первого и пятого отражателей, лежащей на линии, соединяющей центры второго и четвертого отражателей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чуриловский В, Н. Теория оптическихприборов, М,-Л., 1966, с. 34 - 35.2. Авторское свидетельство СССРМ 198724, кл, б 02 В 17/00, 19.08.65.3. Кругер М. Я. и др. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Л1968, с. 239 (прототип).Составитель Г. ЛитвинРедактор И. Клюкина Техред А. Камышникова Корректор Л. Корогодказ 2545/12 Изд.601 Тираж 569 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 пография, пр, Сапунова,