×
27.01.2015
216.013.2078

ОПТИЧЕСКИЙ ЛУЧЕВОЙ ДЕЛИТЕЛЬ В ВИДЕ СБОРНОЙ ДИХРОИДНОЙ ПРИЗМЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002539760
Дата охранного документа
27.01.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается оптического лучевого делителя. Оптический лучевой делитель представляет собой сборную дихроидную призму и выполнен в виде склейки нескольких прозрачных призм. Прозрачные призмы имеют на одной из граней в месте склейки дихроичное покрытие, предназначенное для отражения различных частотных компонент падающего излучения. Форма и взаимное расположение прозрачных призм выбраны из условия пересечения плоскостей склеек в одной точке. Технический результат заключается в увеличении компактности конструкции. 3 ил.
Основные результаты: Оптический лучевой делитель в виде сборной дихроидной призмы, содержащей входную или выходную грань для соответственно ввода или сбора общего светового потока и по меньшей мере одну склейку смежных граней по меньшей мере двух составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент, отличающийся тем, что геометрия и взаимная компоновка призм, составляющих после склейки сборную дихроидную призму, выбраны из условия пересечения плоскостей расположения указанных склеек в одной точке.
Реферат Свернуть Развернуть

Область использования

Изобретение относится к оптическим спектральным приборам, использующим разложение светового пучка на несколько спектральных компонент или же использующим сложение излучения от источников света с различными спектральными компонентами в один пучок.

Предшествующий уровень техники

Многоцветная фотометрия требует измерения в нескольких участках спектра, что можно осуществить или последовательно, по очереди меняя необходимые светофильтры в оптическом тракте фотометра, или одновременно, разделив исследуемый поток света на несколько цветных пучков и направив каждый в свой измерительный канал. Большинство используемых в настоящее время фотометров реализует первый способ измерений, поскольку он требует минимума аппаратных затрат: один фотоприемник, один усилитель, одно регистрирующее устройство, и обладает гибкостью в применении к конкретной наблюдательной задаче.

Многоцветный фотометр с одновременным измерением исследуемого потока в нескольких спектральных полосах конструктивно сложнее, но обладает рядом существенных преимуществ: уменьшаются затраты времени получения информации, можно получать моментальные цвета быстропеременных объектов и надежные цвета объектов при не очень хороших атмосферных условиях, можно применять оптимальные для каждого спектрального канала фотоприемники. По этой причине различными авторами неоднократно предлагались многоцветные многоканальные фотометры, в которых световой поток от измеряемого объекта делился между спектральными каналами при помощи дифракционных решеток, призм или дихроичных зеркал. Для спектрального анализа изображений последние приспособлены в наибольшей степени. В этом случае в каждый канал проходит практически все излучение соответствующего спектрального диапазона, и прибор становится пригодным для одновременных многоцветных измерений слабо освещенных объектов в сложных фоновых условиях.

Посколку предлагаемое изобретение направлено на спектральный анализ изображений быстро протекающих процессов, предшествующий уровень техники далее рассматривается в сфере светоделительных систем на основе дихроичных покрытий, то есть таких тонкопленочных структур, которые в некоторой спектральной области Δλ отражают практически все излучение и пропускают все остальное излучение. Дихроичный оптический лучевой делитель (ОЛД) представляет собой структуру из чередующихся тонкопленочных слоев диэлектрика с высоким и низким коэффициентами преломления, нанесенных методом вакуумного напыления на прозрачную подложку. Общее число слоев дихроичного ОЛД обычно составляет 20-30 в зависимости от требований к форме кривой отражения (пропускания) и к рабочему диапазону частот.

Чаще всего такой ОЛД выполняют в виде наклоненной под углом к падающему лучу плоскопараллельной стеклянной пластины с многослойным покрытием рабочей поверхности (US 8405048, G01J 1/58, 2009 [1] - аналог). Недостатком плоскопараллельной стеклянной пластины как основы для нанесения многослойных покрытий является цветовой блик в направлении отраженных лучей как следствие многократного отражения внутри пластины. По этой причине предпочтение отдается светоделительным призмам.

Известен включенный в состав прожектора ОЛД в виде трехгранной дихроидной призмы с выходной собирающей гранью и полупрозрачным дихроичным зеркальным покрытием на двух других, рассчитанным на отражение разных частот оптического диапазона электромагнитных колебаний (US 6082863, G03B 21/14, 2000 - [2] - аналог). Такой ОЛД не дает бликов, как в дихроичных плоских зеркалах [1], но не может собрать или разложить световой поток при наличии более трех его частотных компонент.

Известен ОЛД в виде сборной дихроидной призмы (СДП), содержащей входную или выходную грань для соответственно ввода или сбора общего светового потока и по меньшей мере одну склейку смежных граней по меньшей мере двух составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент (http://ru.wikipedia.org/wiki/ [3] - аналог). Такой ОЛД может разложить или собрать световой поток с произвольным числом частотных компонент. К недостаткам [3] можно отнести то, что выходные или входные пучки светового потока с различными частотными диапазонами не полностью заполняют объем СДП и имеют внутри нее различные по длине оптические пути (фиг. 1). При этом спектральная компонента, вырезаемая одним дихроичным зеркалом, никак не взаимодействует с другим дихроичным зеркалом, если их рабочие полосы длин волн не перекрываются.

Известен ОЛД в виде СДП, содержащей входную или выходную грань для соответственно ввода или сбора общего светового потока и по меньшей мере одну склейку смежных граней по меньшей мере двух составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент (патент US 6327092, G02B 27/14, 2001 [4] - прототип). Согласно [4] геометрия и взаимная компоновка призм, составляющих после склейки сборную дихроидную призму, выбраны из условия пересечения плоскостей расположения указанных склеек по линии. Это, благодаря объемной симметрии СДП, делает конструкцию ОЛД более компактной.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в том, чтобы повысить эффективность ОЛД, выполненного в виде СДП. Техническим результатом изобретения является создание максимально компактной конструкции СДП с симметричным расположением произвольного числа разночастотных световых компонент.

Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в ОЛД в виде СДП, содержащей входную или выходную грань для соответственно ввода или сбора общего светового потока и по меньшей мере одну склейку смежных граней по меньшей мере двух составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент, согласно изобретению геометрия и взаимная компоновка призм, составляющих после склейки сборную дихроидную призму, выбраны из условия пересечения плоскостей расположения указанных склеек в одной точке.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом состоит в том, что взаимное пересечение плоскостей расположения склеек в одной точке обеспечивает шаровую объемную симметрию СДП, создающую максимально возможную компактность конструкции ОЛД.

Краткое описание иллюстраций

На фиг. 1 схематично изображен ОЛД согласно аналогу [3]; на фиг. 2 - схема ОЛД согласно изобретению с приемниками выведенных из него частотных компонент; на фиг. 3 - схема того же ОЛД в более крупном масштабе с аксонометрическим изображением пересечения плоскостей расположения склеек призм СДП в одной точке.

Подробное описание устройства

ОЛД в виде СДП 1 содержит в рассматриваемом примере (фиг. 2-3) входную грань 2 для ввода общего светового потока 3 и N склеек 2.1…2.N смежных граней составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой указанной склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент 3.1…3.N общего светового потока 3. Геометрия и взаимная компоновка призм, составляющих после склейки СДП, выбраны из условия пересечения плоскостей расположения указанных склеек в одной точке 4 (фиг. 3). В частности, СДП лучевого делителя фиг. 2, 3 представляет собой прозрачный кубик, разрезанный шестью плоскостями на шесть пирамидальных призм. На каждой плоскости 2.1…2.5 полученных призм нанесено свое дихроичное покрытие, после чего произведена склейка полученных при разрезке кубика призм в СДП 1 со входной гранью 2, расположенной под углом 45° по отношению к падающему лучу 3. Грани призм со склейками 2.1…2N ориентированы относительно друг друга с одинаковыми или различными пространственными углами α (фиг. 2), определяемыми исходя из требуемых диапазонов частот световых компонент, отраженных дихроичными покрытиями, и из удобства вывода из делителя или ввода в него соответствующих лучей 3.1…3.N. На пути указанных лучей установлены соответственно фотоприемники или фотоизлучатели 5.1…5.N (фиг. 2). Между каждым фотоприемником 5.1…5.N и соответствующей выходной гранью СДП устанавливается собирающая линза (не показаны). Максимальное количество частотных компонент на выходе СДП можно обеспечить при выполнении последней в виде ограненного скленного шара с произвольным числом составляющих его призм (не показано).

Работа устройства

Работа ОЛД согласно изобретению происходит следующим образом. Исходный световой поток 3 подается на входную грань 2 СДП 1. Полоса каждой из частотных компонент 3.1…3N, отражаемых дихроичными покрытиями склеек 2.1…2N, зависит от угла наклона разлагаемого на компоненты луча по отношению к плоскости соответствующей склейки с дихроичным покрытием. Проходящие через выходные грани СДП частотные компоненты 3.1…3N через собирающие линзы подаются на фотоприемники 5.1…5.N. Работа ОЛД в обратном направлени при сборе частотных комонент от излучателей 5.1…5.N происходит аналогичным образом.

Промышленное применение

Предложенный ОЛД может быть использован в спектроскопии для выделения определенных спектральных компонент, в видео- или фототехнике для разделения экспонируемого изображения по базовым цветам, для спектральной компоновки светового луча в прожекторных системах, лазерных телевизорах, медицинских эндоскопах и т.п.

Оптический лучевой делитель в виде сборной дихроидной призмы, содержащей входную или выходную грань для соответственно ввода или сбора общего светового потока и по меньшей мере одну склейку смежных граней по меньшей мере двух составляющих указанную дихроидную призму прозрачных призм с дихроичным покрытием одной из граней в месте каждой склейки для отражения этим покрытием в зависимости от угла встречи со световым потоком его разных частотных компонент, отличающийся тем, что геометрия и взаимная компоновка призм, составляющих после склейки сборную дихроидную призму, выбраны из условия пересечения плоскостей расположения указанных склеек в одной точке.
ОПТИЧЕСКИЙ ЛУЧЕВОЙ ДЕЛИТЕЛЬ В ВИДЕ СБОРНОЙ ДИХРОИДНОЙ ПРИЗМЫ
ОПТИЧЕСКИЙ ЛУЧЕВОЙ ДЕЛИТЕЛЬ В ВИДЕ СБОРНОЙ ДИХРОИДНОЙ ПРИЗМЫ
ОПТИЧЕСКИЙ ЛУЧЕВОЙ ДЕЛИТЕЛЬ В ВИДЕ СБОРНОЙ ДИХРОИДНОЙ ПРИЗМЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
10.03.2014
№216.012.a8d2

Способ и устройство для плазмохимической очистки газов от органических загрязнений

Изобретение относится к пищевой и биоэнергетической промышленностям. Способ плазмохимической очистки газов от органических загрязнений путем пропускания указанных газов через область объемного высоковольтного электрического разряда, при этом плазменную обработку газа производят при давлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508933
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.08.2014
№216.012.e995

Способ и устройство для оптического измерения распределения размеров и концентраций дисперсных частиц в жидкостях и газах с использованием одноэлементных и матричных фотоприемников лазерного излучения

Изобретение относится к области оптической диагностики физических сред и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения распределения концентрации и размеров микро- и наночастиц в жидкостях и газах. Способ включает измерение флуктуации мощности излучения, рассеянного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525605
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.12.2014
№216.013.16de

Способ огранки бриллианта

Предназначено для использования в ювелирной промышленности. Способ огранки бриллианта заключается в том, что площадку бриллианта выполняют в виде конуса с углом образующей конуса к плоскости рундиста. Огранка бриллианта выполнена со следующими параметрами: диаметр бриллианта D, общая высота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537278
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1aa8

Способ плазмохимической переработки угля и устройство для плазмохимической переработки угля

Группа изобретений относится к угольной промышленности, а именно к способу и устройству для плазмохимической переработки угля. Способ включает переработку угля, в реакторе в непрерывном и в импульсно-периодическом режиме поддержания плазмы, включающем камеру формирования пленочного потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538252
Дата охранного документа: 10.01.2015
26.08.2017
№217.015.d6b3

Способ ранней диагностики заболеваний путем оптического измерения физических характеристик нативной биологической жидкости

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для исследования физических характеристик нативной биологической жидкости (НБЖ). Для этого через ее анализируемый образец, помещенный в прозрачную кювету, пропускают зондирующий лазерный луч...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622761
Дата охранного документа: 19.06.2017
30.11.2018
№218.016.a269

Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для переработки нефти, нефтепродуктов и тяжелых нефтяных остатков. Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов содержит приёмную камеру формирования плёночного потока жидкости с тангенциальным штуцером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673486
Дата охранного документа: 27.11.2018
06.10.2019
№219.017.d31d

Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя с вихревым движением топлива и окислителя

Изобретение относится к ракетной технике. Камера сгорания (КС) жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) содержит корпус 10 в форме тела вращения с вертикальной образующей и сопряженный профилем 11 с выходным отверстием 12 в нижней части КС, а также средства направленного распыления топлива и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702060
Дата охранного документа: 03.10.2019
Показаны записи 1-10 из 14.
10.03.2014
№216.012.a8d2

Способ и устройство для плазмохимической очистки газов от органических загрязнений

Изобретение относится к пищевой и биоэнергетической промышленностям. Способ плазмохимической очистки газов от органических загрязнений путем пропускания указанных газов через область объемного высоковольтного электрического разряда, при этом плазменную обработку газа производят при давлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508933
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.08.2014
№216.012.e995

Способ и устройство для оптического измерения распределения размеров и концентраций дисперсных частиц в жидкостях и газах с использованием одноэлементных и матричных фотоприемников лазерного излучения

Изобретение относится к области оптической диагностики физических сред и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения распределения концентрации и размеров микро- и наночастиц в жидкостях и газах. Способ включает измерение флуктуации мощности излучения, рассеянного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525605
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.12.2014
№216.013.16de

Способ огранки бриллианта

Предназначено для использования в ювелирной промышленности. Способ огранки бриллианта заключается в том, что площадку бриллианта выполняют в виде конуса с углом образующей конуса к плоскости рундиста. Огранка бриллианта выполнена со следующими параметрами: диаметр бриллианта D, общая высота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537278
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1aa8

Способ плазмохимической переработки угля и устройство для плазмохимической переработки угля

Группа изобретений относится к угольной промышленности, а именно к способу и устройству для плазмохимической переработки угля. Способ включает переработку угля, в реакторе в непрерывном и в импульсно-периодическом режиме поддержания плазмы, включающем камеру формирования пленочного потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538252
Дата охранного документа: 10.01.2015
26.08.2017
№217.015.d6b3

Способ ранней диагностики заболеваний путем оптического измерения физических характеристик нативной биологической жидкости

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для исследования физических характеристик нативной биологической жидкости (НБЖ). Для этого через ее анализируемый образец, помещенный в прозрачную кювету, пропускают зондирующий лазерный луч...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622761
Дата охранного документа: 19.06.2017
30.11.2018
№218.016.a269

Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для переработки нефти, нефтепродуктов и тяжелых нефтяных остатков. Устройство для плазмохимической переработки нефтепродуктов содержит приёмную камеру формирования плёночного потока жидкости с тангенциальным штуцером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673486
Дата охранного документа: 27.11.2018
20.02.2019
№219.016.c2be

Способ проверки подлинности объектов защиты с использованием наноразмерных меток

Изобретение относится к средствам защиты ценных бумаг, документов и изделий с использованием метода двойного резонанса и когерентных квантовых свойств наночастиц. Техническим результатом является повышение надежности защиты документов от подделки. В способе учитывают тонкую структуру уровней и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408073
Дата охранного документа: 27.12.2010
23.02.2019
№219.016.c77a

Устройство проверки подлинности документов

Изобретение относится к области проверки подлинности защищенных ценных бумаг, документов и других изделий, умеренно поглощающих излучение видимой или ближней инфракрасной области спектра. Устройство проверки подлинности документов содержит устройство управления и обработки, приемник изображения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002358882
Дата охранного документа: 20.06.2009
09.06.2019
№219.017.7a2f

Устройство и способ неинвазивного исследования характеристик капилляров и капиллярного кровотока

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к измерению характеристик капилляров и капиллярного кровотока. Устройство содержит приемник изображений с объективом, соединенный с компьютером, систему освещения области исследования и ложемент для размещения пальца обследуемого....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002389434
Дата охранного документа: 20.05.2010
29.06.2019
№219.017.9cab

Датчик контроля уровня жидкости

Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам контроля уровня жидкости, и может быть использовано в системах и приборах для контроля уровня топлива, при хранении, заправке, а также в процессе работы двигателей на криогенном топливе при жестких механических воздействиях. Сущность:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002310173
Дата охранного документа: 10.11.2007
+ добавить свой РИД