Устройство для расширения зрачка

(5 р б 02 В 27/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБретений и ОткРытий(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ЗРАЧКА, содержащее подвижный и неподвижный оптические компоненты, отличаюиееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем двух 801075218 А канального разделения зрачка, неподвижный оптический компонент выполнен из двух групп призм с равными углами отклонения, первая группа состоит из двух идентичных полупентапризм с касающимися входными гранями, линия касания которых лежит в плоскости, содержащей оптическую ось, вторая группа состоит из двух идентичных полупентапризм или призм Шмидта, при этом входные грани первой группы и выходные грани второй группы призм лежат в параллельных плоскостях, перпендикулярных оптической оси, а подвижный компонент выполнен в виде куба или правильной многогранной призмы и помещен между двумя группами указанных призм, при этом ось его вращения перпендикулярна плоскости главного сечения призм, в точке пересечения их оптических осей,10752 5 1 О 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к устройствам для расширения зрачков в микроскопах и в других визуальных оптических приборах, предназначенных для стереоскопического наблюдения изображений объектов, в частности в микростереопроекторах. Предметом изобретения является устройство, осуществляющее одновременно разделение и расширение зрачка. Такие устройства могут найти применение в приборах для наблюдения и визуального контроля изделий в электронной промышленности, при сборке и контроле электронных элементов, фото- шаблонов, интегральных схем и полупроводниковых пластин, а также в точном машиностроении, часовой промышленности, текстильной промышленности, в медицинских и археологических исследованиях и работах.Известно устройство для расширения зрачка, содержащее вращающуюся в параллельном ходе лучей .многогранную призму с четным числом граней, вращающуюся вокруг оси, перпендикулярной оптической оси, со скоростью, обеспечивающей остаточное зрительное впечатление 1.Указанное устройство не обеспечивает разделения зрачка, что делает невозможным его использование в микроскопах или микро- проекторах для стереоскопического наблюдения изображений объектов.Известно также устройство для расширения зрачка, содержащее подвижный и неподвижный оптический компоненты. Подвижный оптический компонент выполнен в виде двух круглых прозрачных дисков, находящихся в контакте и обращенных навстречу поверхностями, содержащими параллельные канавки, направление которых в одном диске перпендикулярно направлению канавок в другом диске 2.Данное устройство не обеспечивает стереоскопическое наблюдение объекта, так как для получения двух расширенных зрачков устройство необходимо поместить в двух, разделенных до него другим устройством ветвях, а это приводит к усложнению конструкции, увеличению габаритов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем двухканального разделения зрачка.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для расширения зрачка, содержащем подвижный и неподвижный оптические компоненты, неподвижный оптический компонент выполнен из двух групп призм с равными углами отклонения, первая группа состоит из двух идентичных полупентапризм с касающимися входными гранями, линия касания которых лежит в плоскости, содержащей оптическую ось, вторая группа состоит из двух идентичных полупентапризм или призм Шмидта, при этом входные грани первой группы и выходные 182грани второй группы призм лежат в параллельных плоскостях, перпендикулярных оптической оси, а подвижный компонент выполнен в виде куба или правильной многогранной призмы и помещен между двумя группами указанных призм, при этом ось его вращения перпендикулярна плоскости главного сечения призм в точке пересечения их оптических осей.На фиг. 1 показана оптическая схема устройства; на фиг. 2 - разделенные расширенные изображения зрачков после устройства; на фиг. 3 и 4 - варианты исполнения устройства.Устройство для расширения зрачка состоит из двух групп идентичных полупентапризм 1 и 2 с касающимися входными гранями, линия касания которых лежит а плоскости, содержащей оптическую ось, вторая группа состоит из двух идентичных полупентапризм 3 и 4 (на фиг. 3 показана оптическая схема устройства, вторая группа призм которого состоит из двух призм Шмидта 5 и 6), при этом входные грани первой группы и выходные грани второй группы лежат в параллельных плоскостях, перпендикулярных оптической оси, а подвижная часть выполнена в виде куба 7 или правильной восьмигранной призмы 8 (фиг. 3) и помещена между двумя группами указанных призм, ось ее вращения перпендикулярна плоскости главного сечения призм в точке пересечения их оптической осей,Устройство работает следующим образом.Первая группа призм неподвижной части 1 и 2 делит зрачок на две половины и направляет оптические оси обеих ветвей перпендикулярно входным граням подвижной части 7 (в первом варианте устройства угол между нормалями к входным граням куба или правильной восьмигранной призмы, соответствующий углу, под которым пересекаются оптические оси обеих ветвей, равен 90), Вращаясь, подвижная часть перемещает изображения разделенных зрачков в каждом из каналов в плоскостях, перпендикулярных оптическим осям. Это перемещение определяется как сдвиг зрачка плоскопараллельной пластиной. Величина сдвига зрачка зависит от толщины и показателя преломления стекла пластины. Для расширения зрачка в 25 мм при показателе преломления пластины п - 1,8138 ее толщина должна равняться 30 мм.Если противоположные стороны куба 7 скошены под заданным, углом к плоскости главного сечения и кубу придан заданный наклон в плоскости главного сечения к оси вращения, то при его вращении изображения разделенных зрачков будут перемещаться по четырем параллельным друг другу направлениям, что позволит увеличить площадь зрачка, в которой наблюдатель сможет увидеть изображение (фиг. 2).107523Исходя из изложенных условий, в первом варианте предлагаемого устройства в случае применения куба рассчитаны следующие величины углов наклона и скоса. Угол наклона куба равен 7, а угол скоса противоположных сторон равен 2010.5Таким же образом вычисляются углы скоса других противоположных сторон шестигранной или восьмигранной призмы.Если противоположные стороны правильной восьмигранной призмы 8 скошены под заданными углами к плоскости главного сечения призмы и ей придан заданный наклон в плоскости главного сечения к оси вращения, то при ее вращении изображения разделенных зрачков будут перемещаться по восьми параллельным друг другу на правлениям, что позволит расширить площадь зрачка, в которой глаз наблюдателя сможет видеть изображение.Подвижная часть установлена на оси двигателя, вращающего ее со скоростью, обеспечивающей остаточное зрительное впечатление (не менее 2000 мин ).Вторая группа призм 3 и 4 отклоняет пересекающиеся оптические оси, которые после устройства параллельны между собой на расстоянии, равном среднему глазному базису (64 мм).Использование во второй группе призм неподвижной части полупентапризм 3 и 4 (с четным числом отражений, равным 2) или призм Шмидта 5 и 6 (с числом отражений, равным 3) вызывается необходи- ЗО мостью обеспечения устройством в сочета 18нии с оптической схемой прибора прямого изображения.Использование куба или правильной восьмигранной призмы определяет требование о расширении площади зрачка в направлении оси вращения (в случае использования куба получаются четыре направления перемещения зрачка, а в случае использования правильной восьмигранной призмы - восемь),Как видно из фиг. 4, возможные варианты устройства для расширения зрачка, где неподвижный компонент выполнен составной из прямоугольной призмы 9 с отражающими гранями и расположенными со сторон отражающих граней двух плоских зеркал 10 и 11 с углом между нормалями 120 и второй группы из двух плоских зеркал 12 и 13 с углом между нормалями 150, а подвижная часть 14 выполнена в виде правильной шестигранной призмы и помещена за прямоугольной призмой между двумя группами зеркал и ее ось вращения перпендикулярна плоскости, содержащей нормали к обеим группам зеркал в точке пересечения оптических осей,Данное устройство делит и расширяет зрачок, что позволит сохранить эффект стереоскопического наблюдения объекта, устранит необходимость строгой фиксации глаз и положения наблюдателя, тем самым уменьшит зрительное и общее утомление наблюдателя, что способствует оздоровлению условий труда и повышению его производительности.Редактор С. ПатруЗаказ 233/40ВН Составитель Са Техред И. ВерТираж 497 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рауш ППП Патент, г. Ужгор Корректор ОПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул: Проектная, 4