SE455237B - Monolitiskt spegelobjektiv och optiskt arrangemang innefattande tva sadana spegelobjektiv - Google Patents

Description

(s, u! 10 15 20 25 30 455 237 2 är sidoförskjuten i förhållande till ingángsytans centrum, så att den första spegeln och den andra spegeln tillsammans med linsen och eventuel- la ytterligare linser får spegelobjektivets optiska axel att följa en excentriskt förlöpande, N-formad bana genom objektivet, varigenom objek- tivet och bilden förläggs pà ömse sidor om spegelobjektivets geometriska axel.

Spegelobjektivet enligt uppfinningen är lämpat för exempelvis avläsning av strecksymboler, bokstäver och siffror med en detektorrad (array), samt för avläsning av optiska skivor och liknande lagringsme- dia. Hittills har vid nämnda exempel pá tillämpningar använts mikroobjek- tiv eller miniatyriserat fotoobjektiv. Dessa objektiv har emellertid be- svärande dimensioner. För att exempelvis överföra en 10 mm stor bokstav till en 5 mm stor detektor, behövs en fyrlinsíg anastigmat och en total- längd från objektet till detektorn på 40 till 60 mm. Denna längd kan jäm- föras med totallängden av på sin höjd 20 mm vid spegelobjektivet enligt uppfinningen.

I sin enklaste form utgörs spegelobjektivet av två speglande ytor anbringade pá en lins. För att förbättra bildskärpan och anpassa spegel- objektivet till olika förstoringar (förhållande mellan objekt och bild- storlek) kan emellertid ytterligare linser anordnas som företrädesvis limmas samman med linsen. Enligt en fördelaktig vidareutveckling av spe- gelobjektivet kan därför detta vara kännetecknat av att en ytterligare lins är anordnad intill nämnda lins, varvid en av de reflekterande ytorna är innesluten mellan nämnda tva linser.

Enligt en annan fördelaktig vidareutveckling anordnas en kolli- matorlins nära objektet. Kollimatorlinsen tillser att för avbildning ut- väljs strálknippen, vilka sinsemellan är parallella. Vid små variationer av objektavstándet förblir bildstorleken genom detta arrangemang väsent- ligen oförändrad. Spegelohjektivet enligt denna vidareutveckling är kän- netecknat av att en kollimatorlins är anordnad nära spegelobjektivets objektplan.

Uppfinningen avser även ett arrangemang innefattande tvâ spegel- objektiv enligt uppfinningen. Det ena objektivet utnyttjas för belysning, medan det andra utnyttjas för avläsning. Vanligen sker belysningen med en miniatyrlampa eller en s k vertikalilluminator. I det första fallet bely- ser man ett stort fält, varav endast en smal remsa används för avläs- ning. Vid den andra lösningen reflekteras ljuset i en snedställd transpa- rent spegel, passerar objektivet och belyser objektet, vilket objekt av- \«' 10 15 20 25 30 35 455 237 3 bildas av nämnda objektiv genom spegeln pà detektorn. Båda dessa belys ningssystem kräver mycket ljus, och en stor del går förlorad och kan även ge upphov till störande reflexer. Den excentriska strálgången vid arran gemanget enligt uppfinningen gör att objektet ligger vid optikens peri feri. Två identiska spegelobjektiv kan därför läggas intill varandra och det ena kan användas för projicering av en objektformad ljuskälla på ob- jektet, t ex en rak glödtrâd, om en linje eller ett band på objektet skall avläsas. Strålgángarna för belysning och avläsning är här helt ät- skilda och det uppstår inga reflexer och endast det fält som skall avlä- sas belyses.

Det optiska arrangemanget bestáende av tvâ spegelobjektív är kän- netecknat av att de tva spegelobjektiven är anordnade med parallella geo- metriska axlar och intill varandra samt, att det ena spegelobjektivet an- vänds för belysning-av ett objekt, medan det andra spegelobjektivet an- vänds för avbildning av ifrågavarande objekt.

Uppfinningen kommer nedan att beskrivas närmare medelst utfö- ringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, där figur 1 visar ett enkelt utföringsexempel på ett spegelobjektiv, figur_2 visar ett andra utföringsexempel på ett spegelobjektiv enligt uppfinningen innefat- tande en ytterligare lins, figur 3 visar ett tredje utföringsexempel pa ett spegelobjektiv enligt uppfinningen, figur 4 visar ett fjärde utfö- ringsexempel på ett spegelobjektiv enligt uppfinningen innefattande en kollimatorlins och figur 5 visar ett optiskt arrangemang innefattande två spegelobjektiv enligt uppfinningen, varvid figur Sa visar arrangemanget i sidovy och figur Sb visar arrangemanget i toppvy.

Enligt det i figur 1 visade utföringsexemplet består spegelobjek- tivet av en plankonvex lins 1 försedd med en primärspegel 2 och sekundär- spegel 3. Objektet 5 avbildas av ett strålknippe 6 på detektorn eller de- tektorraden 7. I figuren är endast strålgàngen för den centrala stràlen antydd. I strálgángen mellan objektet 5 och linsen 1 är en ingángsspalt 10 anordnad och i strálgàngen mellan linsen 1 och detektorraden 7 är en utgångsspalt 11 anordnad. Spegelobjektivet enligt figur 1 är lämpar för en förstoring på 0,5.ïFörstoringen är inte låst till detta värde, utan kan genom att företrädesvis ändra linsens brytningsindex antaga andra värden. Primärspegeln är utformad som en liten rund skiva, varigenom strålar som kan orsaka en oskarp bild skäres bort.Ovan och nedan angivna linser är företrädesvis av plast- eller glasmaterial.

I den följande beskrivningen under hänvisning till figurerna 2-4 10 20 25 30 35 455 237 4 har för motsvarande element använts samma hänvisningsbeteckningar som i figur 1.

Det i figur 2 visade utföringsexemplet innefattar utöver linsen 1, som i detta fall är konvex, en ytterligare lins 4. Dessa två linser 1,4 är så anordnade att sekundärspegeln 3 är innesluten av linsernas an- gränsande ytor. Den andra ytan hos linsen 4, som är vänd mot ingångsspal- ten 10, har en sfärisk form som medger att strålknippet 6 träffar sist- nämnda yta under väsentligen rät vinkel.

Figur 3 visar ett utföringsexempel där linsen 1 är konvexkonkav och en ytterligare lins 4 är anordnad att tillsammans med den konvexa ytan av linsen 1 innesluta sekundärspegeln 3. Liksom i figur 1 är endast strålgången för den centrala strålen antydd.

Figur 4 visar ett spegelobjektiv enligt figur 2, som försetts med en kollimatorlins 14 nära objektet. Kollimatorlinsen tillser att strål- knippen som är sinsemellan parallella utväljs för avbildning.

Ett optiskt arrangemang bestående av två spegelobjektiv av ovan beskrivet slag är visat i figur 5. Figur Sa visar arrangemanget från si- dan, medan figur 5b visar arrangemanget uppifrån. De två spegelobjekti- ven, kropparna, är anordnade intill varandra och det ena (vänstra) an- vänds för belysning av ett objekt 5, medan det andra (högra) används för avbildning av ifrågavarande objekt 5. Belysningskroppen liksom avbild- ningskroppen består av en konvex lins 1 och en ytterligare lins 4 som tillsammans innesluter en sekundärspegel 3, samt en primärspegel 2 anord- nad i anslutning till den konvexa linsen 1. Kropparna är vidare försedda med ingångs~ och utgàngsspalter 10, 11. Hänvisningsbeteckningen 8 beteck- nar en ljuskropp vars ljus projiceras på objektet 5 och sedan avbildas på detektorraden 9. Primärspegelns apertur 2 i belysningskroppen, vänstra spegelobjektivet, kan, såsom visat i figur Sb, göras större än primärspe- geln i avbildningskroppen, högra spegelobjektivet. Med andra ord kan spe- geln täcka en stor del av línsens yta där låga eller inga krav ställes på bildskärpan (vänstra objektivet), medan primärspegeln endast utgör en li- ten skiva i det fall skärpan är avgörande (högra objektivet).I det visade utförandet enligt figur 5 utgörs de angränsande ytorna hos belysnings- kroppen och avbildningskroppen av plana ytor 12, 13 . Kropparna kan emel- lertid, såsom de med hänvisning till figur 1-4 beskrivna optiska spegel- systemen, vara cirkulärcylindriska. Objektet 5 är i det visade utförandet förlagt i för-längningen av de plana ytorna 12, 13. unc.. _

Claims (5)

F: 10 15 25 30 35 455 237 5 Patentkrav_

1. Monolistiskt spegelobjektiv innefattande en lins med en första spegel, primårspegel, anordnad i anslutning till linsens utgängsyta och en andra spegel, sekundärspegel, anordnad i anslutning till linsens in- gángsyta, varvid speglarna i samverkan med linsen är anordnade att bilda en N-formad strálgáng genom spegelobjektivet, k ä n n e t e c k n a t av att den första spegeln är anordnad att täcka centrumdelen av utgángsytan, medan den andra spegeln är anordnad att täcka en del av ingángsytan som är sidoförskjuten i förhållande till ingångsytans centrum, så att den första spegeln och den andra spegeln tillsammans med linsen och eventuel- la ytterligare linser far spegelobjcktivets optiska axel att följa en ex- centriskt förlöpande, N-formad bana genom objektivet, varigenom objekti- vet och bilden förläggs på ömse sidor om spegelobjektivets geometriska axel.

2. Spegelobjektiv enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en ingángsspalt är anordnad framför ingángsytan och en utgángsspalt är anordnad efter utgángsytan för att tillsammans med speglarnas form be- gränsa stràlknippet som genomgår spegelobjektivet.

3. Spegelobjektiv enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e- t e c k n a t av att en ytterligare lins är anordnad intill nämnda lins, varvid en av speglarna är innesluten mellan nämnda två linser.

4. Spegelobjektiv enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e- t e c k n a t av att en kollimatorlins är anordnad nära spegelobjekti- vets objektplan.

5. Optiskt arrangemang innefattande tva spegelobjektiv enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att de två spegel- objektiven är anordnade med parallella geometriska axlar och intill var- andra, samt att det ena spegelobjektivet används för belysning av ett objekt, medan det andra spegelobjektivet används för avbildning av ifra- ,gavarande objekt.