ПРИЁМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПАНОРАМНОГО ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА

Приёмная оптическая система паиорамного оптико-электроиного прибора.
Полезная модель относится к области оптического приборостроения и может быть использована в приёмных оптических системах панорамных оптико-электронных приборов.
Известна приёмная оптическая система панорамного оптикоэлектронного прибора, описанная в пат. US .№ 5.473.474, НПК 359-725, опубл. 05.12.1995 г., содержащая последовательно установленные вдоль оптической оси оптический панорамный блок с двумя преломляющими и двумя отражающими поверхностями, оптическую систему переноса изображения на приёмник излучения и приёмник излучения.
Однако такая система имеет низкие качество изображения и отношение сигнал/шум.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является приёмная оптическая система панорамного оптикоэлектронного прибора, описанная в свидетельстве РФ на полезную модель .№25947, МПК G02B13/06, опубл. 27.10.02 г. и содержащая осесимметричные последовательно установленные вдоль оптической оси оптический панорамный блок с первой выпуклой и второй плоской преломляющими поверхностями, первой выпуклой и второй вогнутой отражающими поверхностями, задней фокальной плоскостью, расположенной за плоской преломляющей поверхностью и многоэлементный приёмник излучения.
Недостатком такой системы являются низкая разрешающая способность, снижающая контраст в изображении различных точек панорамного пространства и отношение сигнал/п1ум, что приводит к ухудшению технических характеристик системы.
МПК G02B13/06
Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение технических характеристик панорамного оптико-электронного прибора за счёт повышения разрешаюп ;ей способности, увеличения контраста в изображении различных точек и отношения сигнал/шум.
Это достигается тем, что известная приёмная оптическая система панорамного оптико-электронного прибора, содержаш;ая осесимметричные установленные вдоль оптической оси оптический панорамный блок с первой выпуклой и второй плоской преломляющими поверхностями, первой выпуклой и второй вогнутой отражаюш;ими поверхностями, задней фокальной плоскостью, расположенной за плоской преломляюш;ей поверхностью и многоэлементный приёмник излучения, она снабжена осесимметричным волоконно-оптическим диском с входной и плоской выходной поверхностями установленным между оптическим панорамным блоком и многоэлементным приёмником излучения, первая выпуклая преломляюпдая, первая выпуклая и вторая вогнутая отражающие поверхности оптического панорамного блока выполнены поверхностями второго порядка, при этом многоэлементный приёмник излучения расположен на плоской выходной поверхности волоконнооптического диска.
Кроме того, входная поверхность волоконно-оптического диска может быть выполнена плоской и расположена в задней фокальной плоскости оптического панорамного блока.
Входная поверхность волоконно-оптического диска может быть выполнена ступенчатой, каждая ступень которой выполнена плоской, при этом центральная ступень, пересекает оптическую ось, выполнена круглой и расположена в задней фокальной плоскости оптического панорамного блока, а остальные ступени выполнены кольцевыми.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена приёмная оптическая система панорамного оптико-электронного прибора с плоской входной поверхностью волоконно-оптического диска, на
фиг. 2 приёмная оптическая система панорамного оптико-электронного прибора со ступенчатой входной поверхностью волоконно-оптического диска.
Приёмная оптическая система панорамного оптико-электронного прибора содержит осесимметричные последовательно установленные вдоль оптической оси 1 оптический панорамный блок 2, выполненный в виде первой выпуклой преломляющей поверхности второго порядка 3, на которую направлены параллельные главному лучу 4 пучок лучей информационного потока 5 и широкий пучок 6, второй плоской преломляющей поверхности 7, за которой расположена его задняя фокальная плоскость 8, первой выпуклой отражающей поверхности второго порядка 9, второй вогнутой отражающей поверхности второго порядка 10, волоконно-оптический диск 11с входной поверхностью 12 и многоэлементный приёмник излучения 13, совмещённый с плоской выходной поверхностью 14 волоконно-оптического диска 11.
Входная поверхность 12 волоконно-оптического диска 11 может быть выполнена плоской и расположеной в задней фокальной плоскости 8 оптического панорамного блока 2 или ступенчатой, каждая ступень которой выполнена плоской, при этом центральная ступень 15, пересекающая оптическую ось 1, выполнена круглой и установлена в задней фокальной плоскости 8 оптического панорамного блока 2, а остальные ступени 16 выполнены кольцевыми.
Приёмная оптическая система панорамного оптико-электронного прибора работает следующим образом.
Пучок лучей информационного потока излучения 5, симметричный относительно главного луча 4 от произвольной точки панорамного пространства поступает на первую выпуклую преломляющую поверхность второго порядка 3 оптического панорамного блока 2 и после преломления на ней, отражения от первой выпуклой отражающей поверхности второго порядка 9, второй вогнутой отражающей поверхности второго порядка 10, преломления на второй плоской преломляющей поверхности 7 преобразуется в
симметричный относительно главного луча 4 сходящийся пучок, направленный на входную поверхность 12 волоконно-оптического диска 11.
Направление главного луча 4 после плоской преломляющей поверхности 7 параллельно оптической оси 1 обеспечивает телецентрический ход главного луча 4 на выходе оптического панорамного блока 2.
Выполнение оптического панорамного блока 2 с первой выпуклой преломляющей поверхности 3, первой выпуклой отражающей поверхности 9, второй вогнутой отражающей поверхности 10 поверхностями второго порядка обеспечивает его высокую разрешающую способность.
Одновременно с узким  лучей информационного потока излучения 5 от той же точки панорамного пространства поступает широкий пучок лучей 6 на первую выпуклую поверхность второго порядка 3. После преломления на ней, отражения от первой выпуклой отражающей поверхности второго порядка 9, второй вогнутой отражающей поверхности второго порядка 10, преломления на второй плоской преломляющей поверхности 7 широкий пучок лучей 6 преобразуется в сходящийся пучок, направленный на входную поверхность 12 волоконно-оптического диска 11.
После второй плоской преломляющей поверхности 7 оптического панорамного блока 2 угол сходимости широкого пучка лучей 6 зха счет аберраций становиться больше угла сходимости пучка лучей информационного потока излучения 5.
При расположении в задней фокальной плоскости 8 оптического панорамного блока 2 плоской входной поверхности 12 волоконно-оптического диска 11 обеспечивает на ней фокусировку сходящегося пучока лучей информационного потока излучения 5, образуя резкое действительное изображение точки, вокруг которого широкий сходящийся пучок лучей 6 образует размытое световое пятно, что приводит к снижению разрешающей способности системы.
Расположение в задней фокальной плоскости 8 оптического панорамного блока 2 центральной плоской ступени 15 входной ступенчатой поверхности 12 волоконно-оптического диска 11 сходящийся пучок лучей информационного потока излучения 5 фокусируется на плоской кольцевой ступени 16, образуя на ней резкое действительное изображение точки, вокруг которого широкий сходящийся пучок лучей 6 образует размытое световое пятно, что снижает разрешающую способность системы.
Плоская входная поверхность 12 и все плоские ступени входной ступенчатой поверхности 12 волоконно-оптического диска 11 полностью перекрывают кольцевое изображение панорамного пространства, сформированное оптическим панорамным блоком 2.
При этом волоконно-оптический диск 11 передаёт на многоэлементный приёмник излучения 13, совмещённый с плоской выходной поверхностью 14, только резкое действительное изображение точки, сформированное симметричным относительно главного луча 4 пучком лучшей информационного потока излучения 5.
Паправление главного луча 4 пучка лучей информационного потока 5 параллельно оптической оси 1 обеспечивает телецентрический ход главного луча 4 на входе многоэлементного приёмника излучения 13.
Волоконно-оптический диск 11 передаёт на многоэлементный приёмник излучения 13 только резкие изображения каждой точки, сформированные пучками лучей информационных потоков. Выполнение входной поверхности 12 ступенчатой с каждой плоской ступенью, подбор числа и ширины колец ступеней позволяют выравнивать разрешаюшую способность приёмной оптической системы по угловому полю.
Пспользование предлагаемого технического решения обеспечивает высокую разрешающую способность и качество передачи контраста в изображении различных точек панорамного пространства, что улучшает технические характеристики системы.
Подбором конструктивных нараметров приёмной оптической системы можно изменять величину и форму изображения на многоэлементном приёмнике излучения 13.
Экспериментально установлено, что при сохранении углового поля системы можно одновременно повысить относительное отверстие и разрешающую способность всей системы и уменьшить диаметр многоэлементного приёмника излучения, что повышает отношение сигнал/шум всей системы.