УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам контроля параметров оптико-электронной системы (ОЭС), а именно, контроля несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива ОЭС.
Известно устройство для контроля ОЭС, в частности контроля несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива приемного канала дальномера [1], содержащее расположенные последовательно на оптической оси осветитель, выполненный в виде широкополосного источника света и конденсора, светоделительный призменный блок, выполненный в виде призмы-куб и оптически сопрягающий ось осветителя и ось объектива, который установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и оптико-электронную систему наблюдения. Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности, а именно, невозможность его использования в случае необходимости обеспечения заданного размера расфокусированного изображения светящейся диафрагмы в плоскости фотоприемника оптико-электронной системы, например, датчика наличия солнца в пределах поля зрения системы наблюдения.
Задачей полезной модели является расширение возможностей применения устройства путем обеспечения возможности создания заданного размера расфокусированного изображения светящейся диафрагмы в плоскости фотоприемника оптико-электронной системы, например, датчика наличия солнца в пределах поля зрения системы наблюдения.
Для решения поставленной задачи в устройстве для контроля ОЭС, содержащем последовательно установленные осветитель и оптически связанный с ним светоделительный призменный блок, а также оптико-электронную систему наблюдения, включающую первый объектив, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, осветитель выполнен в виде последовательно установленных и оптически связанных лазерного излучателя и системы формирования выходного пучка излучения, состоящей из конденсора, рассеивающего элемента, диафрагмы, а также второго объектива, установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси и снабженного устройством для измерения величины перемещения, призменный блок выполнен из двух призм БС-0° и АР-90°, имеющей светоделительное покрытие на гипотенузной грани, причем первая отражательная грань призмы БС-0° расположена в пределах выходного зрачка второго объектива, а вторая ее отражательная грань приклеена к гипотенузной грани призмы АР-90°,
при этом ось оптико-электронной системы наблюдения параллельна оси осветителя, а гипотенузная грань призмы АР-90° находится в пределах входного зрачка первого объектива.
Введение в устройство призменного блока из двух призм БС-0° и АР-90°, имеющей светоделительное покрытие на гипотенузной грани, к которой приклеена вторая отражательная грань призмы БС-0° и введение двух каналов осветителя и оптико-электронной системы наблюдения, позволяют обеспечить подвижкой объектива осветителя заданный размер изображения в плоскости фотоприемника контролируемой ОЭС, а подвижкой объектива оптико-электронной системы наблюдения добиться резкого изображения на экране монитора оптико-электронной системы наблюдения, что обеспечивает расширение возможностей применения устройства путем обеспечения возможности создания заданного размера расфокусированного изображения светящейся диафрагмы в плоскости фотоприемника оптико-электронной системы, например, датчика наличия солнца в пределах поля зрения системы наблюдения.
Выполнение осветителя на базе лазерного излучателя позволяет уменьшить габаритные размеры осветителя и увеличить коэффициент использования мощности излучения осветителя.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фигуре изображена функциональная схема устройства.
Устройство для контроля ОЭС включает осветитель 1, оптически связанный с ним светоделительный призменный блок 2 и оптико-электронную систему наблюдения 3 в составе телекамеры 4, включающей первый объектив 5 и ПЗС-матрицу 6, и монитора 7. Первый объектив 5 телекамеры 4 имеет возможность продольного перемещения вдоль оптической оси телекамеры 4 относительно ПЗС-матрицы 6. Осветитель 1 выполнен в виде последовательно установленных и оптически связанных лазерного полупроводникового излучателя 8 с длиной волны 840 нм и системы формирования выходного пучка излучения, состоящей из конденсора 9, рассеивающего элемента 10 и диафрагмы 11, а также второго объектива 12, установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси и снабженного устройством 13 для измерения величины перемещения. Призменный блок 2 выполнен в виде двух склеенных призм БС-0° 14 и АР-90° 15, имеющей светоделительное покрытие на гипотенузной грани. Первая отражательная грань 16 призмы 14 расположена в пределах выходного зрачка второго объектива 12 осветителя 1, а вторая ее отражательная грань приклеена к гипотенузной грани 17 призмы 15, при этом ось оптико-электронной системы наблюдения 3 параллельна оси осветителя 1, а гипотенузная грань 17 призмы 15
находится в пределах входного зрачка первого объектива 5 оптико-электронной системы наблюдения 3.
Устройство работает следующим образом.
Устройство размещают перед объективом контролируемой ОЭС 18, как показано на чертеже. Лазерный полупроводниковый излучатель 8 генерирует излучение с длиной волны 840 нм, соответствующей середине рабочего спектрального диапазона 770...910 нм ОЭС 18. Далее излучение фокусируется конденсором 9 на поверхность рассеивающего элемента 10 - матового стекла и вырезается диафрагмой 11 с угловым размером 32 угл. мин., равным угловому размеру солнца, для имитации которого используется данное устройство. Пройдя объектив 12, излучение с угловым размером 32 угл. мин., отражается на грани 16 призмы 14 и направляется перпендикулярно оптической оси осветителя 1 на входной зрачок объектива ОЭС 18 и фокусируется на чувствительной площадке фотоприемника ОЭС 18. Отразившись от чувствительной площадки фотоприемника ОЭС 18 излучение в обратном ходе проходит объектив ОЭС 18, попадает на светоделительную грань 17 призмы 15 и, отразившись от нее под углом 90° к оптической оси ОЭС 18, попадает на входной зрачок объектива 5 телекамеры 4 оптико-электронной системы наблюдения 3. Сигнал с телекамеры 4 отображается на экране монитора 7. Продольная подвижка объектива 5 вдоль оптической оси телекамеры 4 обеспечивает получение на экране монитора 7 четкого сфокусированного изображения пятна излучения осветителя 1, отраженного от чувствительной площадки фотоприемника ОЭС 18. Перемещением объектива 12 вдоль оси осветителя 1 добиваются изменения диаметра пятна излучения на чувствительной площадке фотоприемника ОЭС 18 до необходимого размера (0,4...0,45 мм), а отсчет величины перемещения объектива 12, снимаемый с помощью устройства 13, позволяет вычислить подвижку чувствительной площадки фотоприемника ОЭС 18 для установки ее в положение, при котором объективом ОЭС 18 формируется необходимый размер пятна излучения на чувствительной площадке фотоприемника ОЭС 18.
Таким образом, устройство для контроля ОЭС обеспечивает возможность создания заданного размера расфокусированного изображения светящейся диафрагмы в плоскости фотоприемника оптико-электронной системы, например, датчика наличия солнца в пределах поля зрения системы наблюдения.
Заявляемая схема устройства для контроля ОЭС положена в основу созданного в настоящее время на предприятии - ОАО «Пеленг» стенда настройки датчика солнца ПК 478.
Использованные источники информации:
1. Патент РБ №492, G01B 11/26, G02B 27/62, 2002 г.