Телескоп с фоторегистрирующим устройством

 

(«I888051

Союз Советск ив

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дояолннтельное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 31. 07. 79 (2I ) 2819614/18-10 с присоединением заявки йв (23) Приоритет (8! )М. Кл. а ог В 2З/Оо

РвудвРствпщ квивтвт ссср ев дэлен юевуетевнН в еткрыткВ

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 10. 12. 81 (53) УДК 522.. 2 (088. 8) В.И. Костюкевич, P.Ï. Миколаев, В.Л. Рыкулин, А.В. Семенов, Ю.Л. Стрелков и В.М. Чухутин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ТЕЛЕСКОП С ФОТОРЕГИСТРИРУЮЦИМ УСТРОЙСТВОМ

Изобретение относится к оптико электронному приборостроению и может быть использовано во внеатмосферных бортовых и наземных телескопах, а также в других оптических приборах, предназначенных для наблюдения и фоторегистрации различных объектов и явлений.

Известны телескопы, используемые во внеатмосферных астрофизических

10 комплексах, содержащие объектив, фоторегистрирующее устройство с затвором,. устройство управления затвором и устройство для контроля качества изображения (например; контрастности иэображения). Для слежения эа фотографируемым обьектом эти телескопы содержат систему гидрирования, состоящую из датчика положения изображения и датчика скорости движения иэображения, соединенные через усилитеЛьно-преобразовательное устройство с приводами исполнительных органов, обеспечивающих стабилизацию положе2 сия изображения на входном окне фо токамеры. Выходной сигнал с устрой" ства контроля качества изображения используется в таких телескопах, например, для управления фокусировкой телескопа, либо для дистанционного контроля качества работы телескопа.

Управление затвором фоторегистрирующего устройства в этих телескопах осуществляется либо по командам программного устройства, либо по командам оператора, осуществляющего дистанционное управление телескопом (1), Наиболее близким техническим решением является солнечный телескоп, . который является прототипом устройства. Телескоп содержит объектив, установленную в фокальной плоскости фотокамеру с затвором, устройство управления затвором, датчик скорости отклонения изображения, в качестве которого использовался гидроскопический датчик угловой скорости, указывающий угловую скорость отклонения

888051

50 оптической оси телескопа, устройство для контроля качества изображения, в качестве которого использовалось сканирующее фотоприемное устройство с преобразователем, осуществляющее фотометрический разрез изображения фотографируемого объекта и формирую" щее на выходе сигнал, пропорциональный контрасту изображения t2 j.

Недостатком этого телескопа и анаогичных является относительно малое оличество фотоснимков высокого качества, полученных за единицу времени, при большом расходе фотопленки, т.е. малая информативность телескопа, что объясняется следующими причинами.

Управление затвором фотокамеры в телескопе осуществляется от устройства управления затвором по заранее заданной программе. Основными условиями, обеспечивающими достаточно высокое качество фотоснимков в заданный момент времени, при заданной экспозиции, являются достаточно высокий уровень качества изображения в этот момент. и достаточно низкий уровень скорости движения изображения во время экспозиции. Но поскольку качество изображения и скорость движения изображения в фокальной плоскости телескопа в каждый момент времени зависят от большого количества внешних факторов, носящих случайный характер (например, конвекционные потоки в тру. бе телескопа, тепловые деформации оптических элементов, ветровые возмущения и вибрации телескопа и пр.), то качество фотоснимков, сделанных в заданные моменты времени, носит случайный характер. А вероятность того, что заранее заданный момент срабатывания затвора совпадает с удовлетворительным сочетанием качества изображения и скорости движения изображения, мала. Увеличение количества качественных снимков в известных аналогичных телескопах осуществляется только эа счет существенных усложнений конструкции телескопа, обеспечивающих более высокое качество изображения и меньшие скорости движения изображения при тех we внешних воздействиях (например, размещение трубы телескопа в вакуумном объеме, применение активных терморегулирующих систем использование дополнительных

Р более точных систем стабилизации .изображения и т.д.).

i0

35 0

Целью изобретения является улучшение качества изображения за счет уче-1 та внешних дестабилизирующих факторов.

Укаэанная цель достигается за счет того, что в телескоп введены устройство формирования опорного значения качества изображения, устройство формирования опорного значения скорости отклонения изображения, два компаратора и двухвходовая схема совпадения, причем двухвходовая схема совпадения соединена с,входом устройства управления затвором, а ее два входа подключены к выходам соответственно двух компараторов, один вход первого из них соединен с выходом устройства контроля качества изображения и входом устройства формирования опорного значения качества изображения, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, а один вход второго компаратора соединен с выходом датчика скорости отклонения и входом устройства формирования опорного значения скорости отклонения изображения, выход которого подключен к второму входу компаратора.

На чертеже представлена принципильная схема описываемого телескопа.

Телескоп содержит объектив 1, фотокамеру 2 с затвором 3, установленную в фокальной плоскости телескопа, устройство управления затвором 4, датчик положения изображения 5, на-: пример солнечный гид, датчик скорости отклонения изображения 6, выполненный, например, в виде дифференцирующего устройства, на вход которого поступают сигналы отклонения иэобранения с датчика положения изображения 5, устройство для контроля качества изображения 7, выполненное, например, в виде сканирующего фотоприемного устройства, обеспечивающего непрерывную оценку контраста изображения, при этом:выходной сигнал устройства возрастает по мере ухудшения качества, компенсатор движения изображения 8, выполненный в виде плоского диагонального зеркала с воэможностью управляемого отклонения пучка лучей телескопа и расположенный на оптической оси телескопа, оптические элементы 9, формирующие изображение фотографируемого объекта в плоскостях датчика положения изображения, и датчик скорости:отклонения изображения соединены через уси51 4

Формула изобретения

Телескоп с фоторегистрирующим устройством, содержащий объектив и установленный на его оптической оси компенсатор движения иэображения, оптически связанный через первое полупрозрачное зеркало и затвор с фотокамерой и через упомянутое первое полупрозрачное зеркало — со вторым полупрозрачным зеркалом, относительно которого расположены датчик положе" ния изображения и устройство для контроля качества изображения, причем выход датчика положения изображения соединен с первым входом усилительно-преобразовательного устроиства непосредственно, а со вторым— через датчик скорости отклонения изображения, а выход усилительнопреобразовательного устройства подключен к входу привода компенсато" ра, кинематически связанного с компенсатором движения иэображения, а затвор кинематически связан с уст5 8880 лительно-преобразовательное устройстВо 10 с приводом 11 компенсатора движения иэображения. Устройство управления затвором через двухвходовую схему совпадения 12 соединяется с выходами двух компараторов 13 и 14.

Первый вход компаратора 13 и первый вход компаратора 14 соединены соот- . ветственно с выходом устройства формирования опорного значения качества о изображения 15 и с выходом устройства формирования опорного значения скорости отклонения изображения 16, Вторые входы компараторов 13 и 14 соединены соответственно с выходом устройства контроля качества изобра. жения и с выходом датчика скорости отклонения иэображения.

Телескоп может быть установлен на борту КА (космического аппарата) рв стратосферной станции, либо на Земле и предназначен для наблюдения и фотографирования изображения астрономических (Солнца, Луны) и др. объектов и явлений, Предварительное 2s грубое наведение оптической оси телескопа на фотографируемый объект осуществляется системой управления самого КА или стратосферной станции.

Объектив 1 строит иэображение фото- зо графируемого объекта в фокальной плоскости телескопа на входном окне фотокамеры 2. Одновременно, с помощью оптических элементов 9, изображение попадает на датчик положения изображения 5 и устройство контроля качества изображения 7. Такое наведение и стабилизация изображения в фокальной плоскости телескопа осуществляется путем управляемого отклонения компенсатора движения изображения 8. При этом сигналы с выхода датчика положения изображения 5 и выхода датчика скорости отклонения изображения 6 после преобразования в усилительнопреобразовательном устройстве 10 поступают на привод компенсатора ll, который путем поворота компенсатора 8 компенсирует движение изображения.

Одновременно сигнал с выхода датчика скорости отклонения изображения и сигнал с выхода устройства контроля качества изображения поступают соответственно на вход компаратора 14 и вход компаратора 13, где сравниваются с опорными сигналами, поступающи ми на опорные входы этих компараторов соответственно с устройства формирования опорного значения скорости отклонения иэображения 16 и с устройства формирования опорного значения качества изображения 15. Если сигнал с выхода устройства контроля ка эства изображения 7 или с выхода датчика скорости отклонения изображения 6 меньше по величине соответствующего опорного значения, то на выходе со" ответствующего компаратора появится сигнал, поступающий на один из в одов схемы совпадения. Если текущие значения сигналов с выхода устройст" ва контроля качества изображения и с выхода датчика скорости отклонения изображения одновременно становятся меньше соответствующих опорных значений качества изображения и скорости отклонения изображения, т.е. если одновременно становятся качество изображения выше, а скорость отклонения ниже заданных значений, то по" явившиеся сигналы с двух компарато" ров 13 и 14 вызывают появление сигнала на выходе схемы совпадения 12, который в свою очередь через устройство управления затвором 4 дает разрешение на срабатывание затвора 3 фотокамеры 2.

Таким образом, использование телескопа с предложенным Фоторегистри" рующим устройством позволяет увеличить информативность телескопа.

ВНИИПИ Заказ 10720/12 Тираж 542 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/ ройством управления затвором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества изображе- ния за счет учета внешних дестабилизирующих факторов, в телескоп введены устройство формирования опорного значения качества изображения, устройство формирования опорного значения скорости отклонения изображения, два компаратора и двухвходовая схема совпадения, причем двухвходовая схема совпадения соединена с входом устройства управления затвором, а ее два входа подключены к выходам соответственно двух компараторов, один вход первого из них соединен с выходом устройства контроля качества иэображения и входом устройства формирования опорного значения качества изображения, выход которого соединен

888051 8 с вторым входом первого компаратора,i а один вход второго компаратора соединен с выходом датчика скорости отклонения изображения и входом устройства формирования опорного значения скорости отклонения иэображения, выход которого подключен к второму входу компаратора.

ИстОчники информации

10 принятые во внимание при экспертизе

l. Парфиненко Л.Д. и Михалев В.Ф.

Опытные наблюдения Солнца с высоким разрешением на Памире". Солнечные данные, 1978, Бюллетень Ф 8, ГАО

1s АН СССР, "Наука", Ленинградск.отд. !

978.

2. Крат B.А. и Котляр Л.М. "Стратосферная астрономия. "Наука", Лениградск. Отдел., 1976, с. 58-65, щ (прототип).