Оптическая следящая система астрономического телескопа

Оптическая следящая система астрономического телескопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат, свид-ву (22) Заявлено 0402,76 (21) 2329451/18-10 п11678465 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 05 D 1/00

Государственный комите

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 53.085, .331(088.8) Опубликовано 0508.79,- Бюллетень Йо 29

Дата опубликования описания 050879 (72) Авторы изобретения

A.Ñ. Васильев, Б.Я. Гутников и Г.П. Сок лов

ВП1 Ь фй д 3 ьй38 (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА АСТРОНОМИЧЕСКОГО

ТЕЛЕСКОПА

Изобретение относится к точному оптико-механическому приборостроению и может быть применено в конструкцияк фотоэлектрических гидов и компенсаторах дифференциального изгиба в астрономических телескопах, в системах согласования элементарных зеркал в телескопах с составной аппаратурой, в приводах коррекции полсжения зеркал в кюветах системы Уайта, в приборах автоматической астронавигации.

Известны оптические следящие системы, например фотоэлектрические гиды астрономических телескопов и сходные по назначению и одинаковые по устройству двухкоординатные позиционные датчики оптических следящих систем, где в качестве оптического анализатора изображения применена четырехгранная пирамида с наружными зеркальными гранями (анализаторная пирамида), вершина которой помещена в фокусе объектива (1). Известные системы — громоздки, конструктив и. сложно выполнены и имеют пониженную чувствительность из-за удвоения шумов на входе усилителя по каждой координате, которые накладываются на сиг- нал рассогласования,и из-за потерь на отражение световой энергии.

Несколько иной конструкции двухкоординатные датчики с единым светоприем ником, с фазовым измерением угла рас. согласования (2). Сложность оптической конструкции систем этого типа вызвана наличием дополнительных четырех зеркал и четырех линз Фабри., переносящих изображение зрачка на фотокатод, механического или квадрантного оптического модулятора., Светопотери в этой системе еще больше, чем в предыдущих конструкциях, из-за дополнительных зеркал и квадрантного оптического модулятора. Габариты устройства велики. Наиболее близким к изобретению является двухкоординатный датчик оптической следящей системы (3).

Цель изобретения заключается в повышении чувствительности, уменьшение габаритов и упрощение конструкции.В предлагаемой системе это достигается тем, что в фокусе гида помещена прозрачная оптическая пирамида и последовательно с ней расположена линза Фабри, которая строит четыре зрачка выхода на фотокатоде диссектора или квадрантного фотоумножителя.

При этом чувствительность фотогида увеличивается за счет увеличения

78465

Формула изобретения

Оптическая следящая система астро45 номического телескопа, содержащая объектив, установленную в его фокусе четырехгранную анализаторную пирамиду, линзу Фабри, приемник излуче ния, управляющий фазочувствительный усилитель, электрически соединенный с исполнительными двигателями привода точной коррекции телескопа по часовому углу и склонению, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения чувствительности, уменьшения габарита и упрощения конструкции, четырехгранная анализаторная пирамида выполнена прозрачной и помещена в проходящем свете последователь-6ð но с лиызой.Фабри. б5

3 поступающего на светоприемник сигнаЛа, так как коэффициент "ripoNyckания прозрачной пирамиды примерно в четыре раза больше, чем у отражающей, и

Нет дополнительных зеркал, которые понижают коэффициент пропускания всей системы примерно на 10%.Перед светоприемником в предлагаемой системе имеется .только два оптических элемен-та: пирамида и линза Фабри, отсутствует модулятор - конструкция очень проста и мала по размеру.

На фиг. 1 показана предлагаемая система; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1 (с звездой точнф на вершине пирамиды); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг". 1 (с звездой точно на вершине пирамиды); на фиг. 4 - раЭрез A-A на фиг. 1 (с звездой, отклонившейся от вершины пирамиды); на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 1 (c звездой, отклонившейся от вершины пирамиды); на фиг. б — соединение пирамиды и линзы

Фабри на оптическом контакте, вариант выполнения.

Предлагаемая система содержит объектив 1 гида, прозрачную четырехгранную пирамиду 2 с вершиной, рас- . положенной в фокусе объектива, линзу

3 Фабри, одна из поверхностей которой расположена вблизи вершины призмы (возможны два варианта положения: линзой Фабри назад или вперед), диссектор 4, фотокатод которого расположен в плоскости изображения линзы

Фабри, управляющий фазочувствительный усилитель 5, -электрически связанный с двигателями приводов точной коррекции телескопа по часовому ведению t и склонению d (см. фиг.1).На фиг. 2 показана пирамида 2 с изображением звезды 6 точно на вершине пирамиды. По этой звезде ведется гидирование гидом телескопа. На фиг. 3 показано расположение на фотокатоде . диссектора 4 четырех зрачков 7, 8, 9 и 10 выхода (изображенйй объектива гида) с равным распределением энергии по зрачкам, соответствующим положению точного наведения звезды 6 на вершину пирамиды 2. На фиг. 4 показан вариант, когда звезда отклонилась от вершины пирамиды одновременно по на правлениям t и Р и при этом заполненными световой энергией остались только зрачки 8 и 10 выхода (см. фиг.5) .

Сканйрование,изображений зрачков на фотокатоде диссектора электронным лучом может происходить или в прямоугольной системе координат, или в полярной (bio спирали) . При соединении пирамиды и линзы Фабри на оптическом контакте, показанном на фиг. 6, система дает увеличение коэффициента про пускания до 4Ъ, а конструкция ее по,лучается более. простой и компактной.

Тубус 11 гида (см.фиг.1) жестко соединЬн с телескопом (на чертеже не показан). В астрономических гидах, которые как правило, работают по очень слабым объектам звездам и в астронавигационных автоматических системах в качестве светоприемников могут быть применены диссекторы и квадрантные фотоумножители, а в других случаях .- квадрантный светодиод.

5 Объектив 1 гида строит изображения звезды на вершине прозрачной пирамиды 2 . Поскольку эта пирамида является совокупностью четырех преломля-!

О ющих призм, пересеченных друг с другом через 90 преломляющими углами

М наружу, то четыре пучка света, выходящие из нее и проходящие через линзу 3 Фабри образуют на поверхности фотокатода диссектора 4 четыре не15 подвижных зрачка выхода 7,8 9 и 10.

При точном наведении звезды на вершину пирамиды, количество световой энер гии во всех четырех зрачках - одинаковое от диссектора 4 на вход усилителя 5 поступают попарно одинаковые сигналы по t и д,на выходе усилителясигнала нет и приводы телескопа остаются в покое. Но если, изображение звезды уходит с вершины пирамиды, в зрачках 7 и 9 световая энергия отсутствует и распределяется между зрачками 8 и 10. В этом случае с диссектора поступают дифференциальные сигналы на вход усилителя,и он вы3О дает сигналы двигателям телескопа, которые и восстанавливают точную наводку звезды на вершину пирамиды., Этот процесс возникает при малейшем рассогласовании в положении звез35 ды и происходит непрерывно.

Предлагаемая система может быть применена в астроприборостроении, в системах автоматической астронавигации, в конструкциях многоходовых кю4р .вет системы уайта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Курс азрофизики и звездной. астрономии . Под ред. Б.В.Кукаркина. М., Наука, т. 1, 1974, с. 97.

678465 иа.1

А-А

А-A

Фие. Х

Составитель В. Ванторин

Редактор Л., Тюрина Техред С. Мигай Корректор О Билак

Заказ 4558/37 Тираж 1015 Подписное

IlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий-113035, Москва, Ж-35, Рау аская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Кравцов Н.B. и др. Позицион- ные чувствительные датчики оптических следящих систем. М., Наука, 1969, с. 32.

3. Ивандиков М.M. Оптико-электронные приборы для ориентации космических аппаратов. М., Машинострое" ние, 1971., с. 180.