КОЛЛИМАТОР

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к коллиматорам и может быть использована в различных оптических приборах, работающих в спектральном диапазоне от 0,5 мкм до 14 мкм.
Известен коллиматор, описанный в патенте РФ №2489744, МПК G02B 27/30, G01M 11/02, опубл. 10.08.2013 г. Коллиматор содержит объектив, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива и систему подсветки тест-объекта. Тест-объект - система проводников, подключенных к источнику стабилизированного тока и образующих, по меньшей мере, одно перекрестие в поле зрения. Система подсветки -прозрачная пластина с матированной центральной зоной, расположенной непосредственно за тест-объектом, подсвеченная источником излучения видимого диапазона. Перекрестие в поле зрения выступает за границы матированной зоны. Однако коллиматор имеет большие габариты, что определяется оптической системой, т.к. объектив выполнен в виде одиночного зеркала, в фокусе которого находится тест-объект.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является зеркальный коллиматор, описанный в патенте на полезную модель РФ №31284, МПК G02B 27/30, G01B 11/26, опубл. 27.07.2003 г., который включает в себя оптически связанные зеркальный объектив, плоское зеркало, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости зеркального объектива, систему подсветки тест-объекта, например, светодиод, а также систему подогрева тест-объекта. Тест-объект выполнен в виде оптической пластины с полированными рабочими поверхностями, на первую из которых, обращенную к зеркальному объективу, нанесено металлическое покрытие, в котором выполнены прозрачные штрихи, образующие рисунок тест-объекта. Зеркальный объектив в простейшем случае может быть сферическим или асферическим. Однако зеркальный коллиматор имеет большие габариты, что определяется оптической системой, т.к. зеркальный объектив выполнен в виде одиночного вогнутого зеркала, в фокусе которого находится тест-объект, а так же имеет недостаточную освещенность тест-объекта.
В предлагаемой полезной модели решается техническая проблема создания коллиматора, работающего в спектральном диапазоне от 0,5 мкм до 14 мкм, с улучшенными эксплуатационными характеристиками, при этом достигается технический результат, заключающийся в повышении равномерности освещенности в выходном зрачке коллиматора.
Это достигается тем, что коллиматор, состоящий из последовательно расположенных по ходу лучей источника света, тест-объекта, расположенного в фокальной плоскости объектива, при этом тест-объект выполнен в виде плоско-параллельной пластины с рабочими поверхностями, на первую из которых, обращенную к зеркальному объективу, нанесено металлическое покрытие в котором выполнены прозрачные штрихи, образующие рисунок тест-объекта, в отличие от известного источник света выполнен в виде лампы накаливания, создающий расходящиеся пучки света, плоскопараллельная пластина выполнена из селенида цинка, между источником света и плоскопараллельной пластиной тест-объекта расположен конденсор, выполненный в виде одиночной двояковыпуклой линзы из селенида цинка, позволяющий направить на тест-объект световые пучки, в зеркальном объективе сферическое зеркало выполнено первичным, обращенным выпуклостью к предмету, кроме того в зеркальный объектив добавлено вторичное сферическое зеркало, обращенное вогнутостью к изображению и имеющее отверстие в центральной части, вторичное сферическое зеркало расположено между плоскопараллельной пластиной тест-объекта и первичным сферическим зеркалом.
Кроме того, тест-объект может быть нанесен на плоско-параллельную пластину методом фотолитографии.
На фиг. представлена оптическая схема предлагаемого коллиматора. Коллиматор содержит оптически связанные источник света 1, конденсор 2, тест-объект 3, зеркальный объектив, состоящий из первичного сферического зеркала 4 и вторичного сферического зеркала 5 и бленду 6. Источник света 1 выполнен в виде лампы накаливания. Конденсор 2 находится между источником света 1 и тест-объектом 3, и представляет собой двояковыпуклую линзу из селенида цинка. Тест-объект 3 расположен в фокальной плоскости зеркального объектива и выполнен в виде плоско-параллельной пластины с полированными рабочими поверхностями, на первую из которых, обращенную к зеркальному объективу, нанесено металлическое покрытие, в котором выполнены прозрачные штрихи, образующие рисунок тест-объекта. Тест-объект 3 выполнен на плоско-параллельной пластине методом фотолитографии. Зеркальный объектив выполнен в виде первичного сферического зеркала 4, обращенного выпуклостью к предмету, и вторичного вогнутого сферического зеркала 5 с отверстием в центральной части, обращенного вогнутостью к изображению и расположенного между тест-объектом 3 и первичным сферическим зеркалом 4.
Коллиматор работает следующим образом.
Световой поток от источника света 1 проецируется конденсором 2 в плоскость тест-объекта 3, нанесенного на вторую по ходу лучей поверхность плоскопараллельной пластины, проходит сквозь отверстие во вторичном вогнутом сферическом зеркале 5, попадает на первичное выпуклое сферическое зеркало 4, отражается от него и попадает на вторичное вогнутое сферическое зеркало 5, отражается от него и коллимирует в бесконечность изображение тест-объекта 3. Бленда 6 не пропускает лучи паразитной засветки.
Применение в двух оптических преломляющих деталях материала селенида цинка, а также зеркальной схемы объектива позволяет предлагаемому коллиматору работать и в видимом спектральном диапазоне, и в диапазоне ИК-спектра. Применяемый в коллиматоре конденсор из селенида цинка позволяет направить на тест-объект расходящиеся световые пучки, идущие от источника света, что позволяет повысить и сделать более равномерной освещенность в выходном зрачке предлагаемого коллиматора. А применение двухзеркальной оптической схемы объектива коллиматора позволяет уменьшить габариты предлагаемого коллиматора.
Таким образом, обеспечено получение технического результата: создан коллиматор, работающий в спектральном диапазоне от 0,5 мкм до 14 мкм, с повышенной равномерностью освещенности в выходном зрачке коллиматора.