УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ФОТОПРИЕМНИКОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области электронного приборостроения и может быть использована для фокусировки фотоприемников в фокальной плоскости объектива координаторов оптико-электронных следящих систем (ОЭСС) пассивного типа.
Известно устройство [1], содержащее динамический стенд, в состав которого входят блок регистрации и обработки результатов измерений, система подачи азота, последовательно соединенные источник ИК-излучения, диафрагма, имитатор параллельного пучка излучения и полупрозрачная пластина, последовательно соединенные источник некогерентного излучения, другой имитатор параллельного пучка излучения и наклонное зеркало, выход которого соединен с другим входом полупрозрачной пластины, поворотный стол, содержащий индуктивный датчик положения, последовательно соединенные контактно-зажимное устройство, блок съемных колец и блок вращения, к входу которого подключена система подачи азота, индуктивный датчик положения через блок регистрации и обработки результатов измерений соединен с другим входом блока съемных колец, привод дискретного вращения, содержащий последовательно соединенные блок управления, электропривод переменного тока и редуктор, выход которого соединен с входом динамического стенда.
Устройство [1] предназначено для контроля и измерения обобщенных параметров ОЭСС в условиях имитации угловой скорости слежения при различных значениях углов пеленга.
Указанное выше устройство используется на заключительном этапе контроля параметров ОЭСС и не предназначено для фокусировки фотоприемников в фокальной плоскости объектива на этапе цеховых юстировок и проверок.
Наиболее близким по технической сущности и по числу общих признаков является устройство (прототип) [2], содержащее неподвижное основание, с установленном на нем поворотным столом, содержащим последовательно соединенные источник некогерентного излучения, спектральный фильтр, диафрагму, контрзеркало, параболическое зеркало и полупрозрачную пластину, последовательно соединенные источник ИК-излучения, другую диафрагму, имитатор параллельного пучка, оптический коммутатор, другое контрзеркало, другое параболическое зеркало, выход которого соединен с другим входом полупрозрачной пластины, последовательно соединенные другой источник некогерентного излучения, другой имитатор параллельного пучка, наклонное зеркало, другое наклонное зеркало, выход которого подключен к другому входу оптического коммутатора, узел перемещения параболического зеркала соединен с другим входом параболического зеркала, другой выход которого с входом преобразователя линейного перемещения, привод горизонтального перемещения соединен с входом поворотного стола, другой вход которого соединен с выходом привода горизонтального перемещения, выход поворотного стола через датчик линейных перемещений соединен с входом блока регистрации и обработки результатов измерений, выход которого через усилитель мощности подключен к катушке разгона, дополнительный поворотный стол, содержащий индуктивный датчик положения, выход которого соединен с другом входом блока регистрации и обработки результатов измерений, контактно-зажимное устройство через электронный блок соединено с дополнительным входом блока регистрации и обработки результатов
измерения, другой выход которого через систему подачи азота соединен с входом контактно-зажимного устройства.
Данное устройство имеет возможность юстировки оптической системы оптико-электронного координатора ОЭСС и измерения ее обобщенных параметров. При этом процесс измерения обобщенных параметров производится в динамических условиях при вращающемся гироскопе.
Однако на более ранних технологических этапах контроля и проверок возникает необходимость фокусировки фотоприемников в фокальных плоскостях объектива. При этом конструктивно фотоприемники находятся в роторе гироскопа, являющегося частью оптической системы ОЭСС. При вращающемся роторе гироскопа указанную технологическую операцию выполнить невозможно.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения фокусировки фотоприемников на ранних технологических этапах.
Для достижения поставленной задачи предлагается устройство, которое, как и прототип, содержит неподвижное основание, на котором установлены последовательно соединенные источник некогерентного излучения, оптический коммутатор, диафрагма, источник ИК-излучения, параболическое зеркало, привод горизонтального перемещения, привод вертикального перемещения, блок регистрации и управления, система подачи азота и подвижный стол с установленным на нем контактно-зажимным устройством.
В отличие от прототипа, в устройство дополнительно введены нейтральный фильтр, узел продольного перемещения диафрагмы, вращающееся плоское зеркало, узел регулирования наклона плоского зеркала, датчик скорости вращения плоского зеркала, привод вращения плоского зеркала, при этом выход имитатора параллельного пучка
подключен к входу оптического коммутатора, другой вход которого соединен с выходом источника ИК-излучения, выход оптического коммутатора через последовательно соединенные нейтральный фильтр, диафрагму, параболическое зеркало, плоское зеркало и датчик скорости вращения плоского зеркала подключен к входу блока регистрации и управления, выход которого через электропривод соединен с другим входом плоского зеркала, к дополнительному входу которого подключен узел регулирования наклона плоского зеркала, выход контактно-зажимного устройства подключен к другому входу блока регистрации и управления, к вводам подвижного стола подсоединены приводы вертикального и горизонтального перемещения, выход узла продольного перемещения диафрагмы соединен с другим входом диафрагмы, другой выход блока регистрации и управления подключен к входу системы подачи азота, выход которой соединен со штуцером проверяемого объектива с фотоприемниками.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в предлагаемом устройстве для выполнения требуемой технологической процедуры предлагается имитация взаимодействия вращающегося объектива с фотоприемниками с неподвижным изображением бесконечно удаленной точки. Имитация заключается в том, что относительное перемещение фотоприемника и изображения обуславливается вращением не объектива, а потока излучения относительно неподвижного объектива. Таким образом, обеспечивается достижение технического результата.
На фиг.1 представлена блок схема предлагаемого устройства для фокусировки фотоприемников.
Устройство для фокусировки фотоприемников содержит неподвижное основание 1, на котором установленны последовательно соединенные некогерентный источник излучения 2, имитатор параллельного пучка 3, оптический коммутатор 4, нейтральный фильтр 5, диафрагма 6, параболическое зеркало 7, вращающееся плоское зеркало 8,
датчик скорости вращения параболического зеркала 9, блок регистрации и управления 10 и система подачи азота 11. К другому входу оптического коммутатора 4 подключен выход источника ИК-излучения 12, к другому входу диафрагмы 6 подключен выход узла продольного перемещения диафрагмы 13. Выход блока регистрации и управления 10 через электропривод 14 соединен с другим входом вращающегося плоского зеркала 8, дополнительный вход которого соединен с выходом узла регулирования наклона плоского зеркала 15. Подвижный стол 16 включает в себя контактно-зажимное устройство 17, выход которого соединен с другим входом блока регистрации и управления 10. К входам подвижного стола 16 подключены привод горизонтального перемещения 18 и привод вертикального перемещения 19. Выход системы подачи азота 11 подсоединен непосредственно к штуцеру проверяемого объектива с фотоприемниками.
Устройство для фокусировки фотоприемников работает следующим образом. Проверяемый объектив с установленными в нем фотоприемниками крепится в контактно-зажимном устройстве 17. С блока регистрации и управления 10 через контакно-зажимное устройство 17 на проверяемый объектив подается напряжение питания фотоприемников. Потоки излучения от источника ИК-излучения 12 (для юстировки фотоприемника основного канала) или от источника некогерентного излучения 2 (для проверки фотоприемника вспомогательного канала) через имитатор параллельного пучка 3 и оптический коммутатор 4 раздельно через нейтральный фильтр 5, диафрагму 6 и параболическое зеркало 7 поступают на вращающееся плоское зеркало 8. Нейтральный фильтр 5 используется для изменения величины потока излучения. В качестве источника ИК-излучения 12 используется абсолютно черное тело (АЧТ) с температурой 300 градусов Цельсия. В качестве источника некогерентного излучения 2 используется лампа накаливания ТРШ 2850. С помощью датчика вращения 9 и электропривода 14 блок регистрации и управления
10 стабилизирует скорость вращения плоского зеркала 8. Отражающая поверхность плоского зеркала 8 имеет небольшой (до 45 угловых минут) наклон относительно механической оси вращения, регулируемый с помощью узла регулировки наклона 15. Это обеспечивает вращение потока излучения в пространстве и, соответственно, вращение изображения диафрагмы в фокальной плоскости проверяемого объектива.
Фокусировка фотоприемников в фокальных плоскостях объектива обеспечивается продольным перемещением диафрагмы 6 в обе стороны от фокальной плоскости с помощью узла продольного перемещения диафрагмы 13. При приближении диафрагмы 6 к плоскости параболического зеркала 7 поток излучения становится расходящимся, а при удалении - сходящимся. Продольное (относительно оптической оси) перемещение диафрагмы 6 вызывает соответствующее перемещение изображения в юстируемом объективе. Совпадение изображения с плоскостью фотоприемника вызывает максимальное значение сигнала на выходе объектива, регистрируемое блоком регистрации и управления 10. По шкале отсчетного устройства перемещения диафрагмы 6 определяется необходимая величина и направление перемещения фотоприемников в объективе.
Эта зависимость выражается следующей формулой:
ФП
Д
Δ=К·Δ
ФП
где Δ - требуемое смещение фотоприемника в объективе;
Д
Δ - смещение диафрагмы, наблюдаемое по шкале отсчетного устройства перемещения диафрагмы;
К - коэффициент, определяемый как отношение квадратов фокусных расстояний юстируемого объектива и параболического зеркала.
Таким образом, обеспечена фокусировка фотоприемников на ранних технологических этапах.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Российская Федерация, свидетельство на полезную модель №25594, МПК: G01D 3/00, опубл. 2002 г.
2. Российская Федерация, свидетельство на полезную модель №29583, МПК: G01D 3/00, опубл. 2003 г. - прототип.