Широкоугольный коллиматор

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Широкоугольный коллиматор, включающий расположенные последовательно на одной оси объектив,сетку с измерительными шкалами на ее первой рабочей поверхности, обращенной к объективу и установленной в его фокальной плоскости, и осветитель, отличающийся тем, что на второй рабочей поверхности сетки нанесено зеркальное покрытие, в котором имеются прозрачные окна, оптически сопряженные с измерительными шкалами сетки, а осветитель состоит из оптически связанных отражателя со сферической рассеивающей поверхностью, центр кривизны которой расположен на оси объектива, и не менее чем двух источников света, установленных между сеткой и рассеивающей поверхностью отражателя, причем источники света оптически сопряжены с зеркальным покрытием сетки.(56) 1. Афанасьев В.А. Оптические измерения Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. Высш.школа, 1981. - С. 157 (прототип). Фиг. 1 Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к приборам для контроля углов поля зрения телескопических систем, а также для контроля углов отклонения визирной линии телескопических систем. Из всех известных технических решений наиболее близким к заявляемой полезной модели является широкоугольный коллиматор 1, включающий объектив, сетку с измерительными шкалами, расположенными в фокальной плоскости объектива, и осветитель, состоящий из источника света и матового стекла. Штрихи измерительных шкал для лучшего контраста обычно выполнены прозрачными и нанесены на рабочей поверхности сетки, обращенной к объективу. 363 Основными недостатками этого устройства являются малая яркость штрихов измерительных шкал, обусловленная рассеянием света матовым стеклом, и большая неравномерность яркости этих штрихов в пределах поля зрения широкоугольного коллиматора, обусловленная изменяющимися углами падения лучей света на различные зоны матового стекла, определяющие яркость различных штрихов измерительных шкал. Задачей полезной модели является повышение яркости и обеспечение равномерности яркости штрихов измерительных шкал в пределах поля зрения широкоугольных коллиматоров. Для решения поставленной задачи в широкоугольном коллиматоре, включающем расположенные последовательно на одной оси объектив, сетку с измерительными шкалами на ее первой рабочей поверхности, обращенной к объективу и установленной в его фокальной плоскости, и осветитель, в отличие от прототипа, на второй рабочей поверхности сетки нанесено зеркальное покрытие, в котором имеются прозрачные окна, оптически сопряженные с измерительными шкалами сетки, а осветитель состоит из оптически связанных отражателя со сферической рассеивающей поверхностью, центр кривизны которой расположен на оси объектива, и не менее чем двух источников света, установленных между сеткой и рассеивающей поверхностью отражателя, причем источники света оптически сопряжены с зеркальным покрытием сетки. Выполнение сетки с зеркальным покрытием на ее второй рабочей поверхности обеспечивает возможность увеличить яркость штрихов измерительных шкал, так как отраженный от зеркального покрытия свет дополнительно подсвечивает рассеивающую поверхность, увеличивая ее освещенность, а следовательно, яркость штрихов измерительных шкал. Выполнение осветителя в виде оптически связанных отражателя со сферической рассеивающей поверхностью, центр кривизны которой расположен на оси объектива, и не менее чем двух источников света, установленных между сеткой и рассеивающей поверхностью отражателя, причем источники света оптически сопряжены с зеркальным покрытием сетки, обеспечивает равномерную яркость штрихов измерительных шкал широкоугольного коллиматора в пределах всего поля зрения, так как свет источников света обеспечивает не только прямую засветку рассеивающей поверхности, но и подсвечивает эту поверхность, отражаясь от зеркального покрытия сетки, изменив углы засветки, и, кроме того, каждая точка рассеивающей поверхности, являясь источником света, также отражается от зеркального покрытия и засвечивает другие точки рассеивающей поверхности, обеспечивая выравнивание ее освещенности, а следовательно и яркости наблюдаемых штрихов измерительных шкал. На фиг. 1 изображена принципиальная схема широкоугольного коллиматора, на фиг. 2 показан вид сетки со стороны объектива, на фиг. 3 - вид сетки и источников света со стороны отражателя. Широкоугольный коллиматор включает (фиг. 1) объектив 1, сетку 2 с измерительными шкалами, источники света 3, число которых может быть не меньше двух, и отражатель 4 с рассеивающей сферической поверхностью Р. На первой рабочей поверхности сетки 2, обращенной к объективу, нанесены вертикальная и горизонтальная измерительные шкалы, а на второй рабочей поверхности, обращенной к отражателю, нанесено зеркальное покрытие, в котором имеются прозрачные окна 5, оптически сопряженные с измерительными шкалами широкоугольного коллиматора. Форма прозрачных окон 5 соответствует конфигурации измерительных шкал. Выполнение сетки показано на фиг. 2 и 3. Прозрачные окна 5 (фиг. 3) оптически сопряжены с вертикальной и горизонтальной измерительными шкалами широкоугольного коллиматора и в данном случае образуют прозрачное перекрестие. Внешний вид измерительных шкал показан на фиг. 2. Остальная зона поверхности сетки покрыта зеркальным слоем 6. В предлагаемой конструкции используются четыре источника света 3, которые расположены между сеткой 2 (фиг. 1) и отражателем 4 со сферической рассеивающей поверхностью, центр кривизны которой расположен на оптической оси объектива, причем источники света оптически сопряжены с зеркальным покрытием 6 сетки 2. Это исключает прямое попадание лучей света в объектив и нарушение тем самым равномерности яркости штрихов в пределах поля зрения. Во избежание неравномерности яркости штрихов, обусловленной односторонней засветкой, предпочтительно использовать два или более источника света, которые следует располагать равномерно по окружности, центрированной относительно оси объектива. Работает широкоугольный коллиматор следующим образом. Источники света 3 (фиг. 1) освещают рассеивающую поверхность Р отражателя 4 напрямую, а также светом, отраженным от зеркального покрытия 6 сетки 2, обеспечивая тем самым увеличение примерно вдвое и выравнивание освещенности рассеивающей поверхности отражателя 4 по всей ее площади. Кроме того, каждая точка освещенной поверхности отражателя, являясь теперь источником света, также отражается от зеркального покрытия сетки 2 и дополнительно засвечивает рассеивающую поверхность отражателя, еще более выравнивая ее освещенность. В результате этого, измерительные шкалы сетки 2 широкоугольного коллиматора наблюдаются со стороны объектива 1 на фоне равномерно яркой, хорошо освещенной рассеивающей поверхности Р отражателя 4 и все штрихи в пределах поля зрения выглядят одинаково яркими. Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает не только увеличение яркости наблюдаемых измерительных шкал широкоугольных коллиматоров, но и выравнивание яркости по всему полю зрения. Заявляемая схема широкоугольного коллиматора положена в основу ряда измерительных приборов, разработанных в настоящее время на предприятии. 2 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.