Телескоп с фоторегистрирующим устройством

и 888051 Соеэ Советск ивСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 31. 07, 79 (2 ) 281961 Ы 18-10с присоединением заявки йв(5)М. Кл. О 02 В 2 З(00 ФЬвуаврствппаВ квинтет веер вв далем нзевуетевнй н еткрыткй(511) ТЕЛЕСКОП С ФОТОРЕГИСТРИРУЮЦИМ УСТРОЙСТВОМ 1Изобретение относится к оптико -" электронному приборостроению и может быть использовано во внеатмосферныхбортовых и наземных телескопах, а также в других оптических приборах, предназначенных для наблюдения и фо- ф торегистрации различных объектов и явлений.Известны телескопы, используемые во внеатмосферных астрофизических1 в комплексах, содержащие объектив, фоторегистрирующее устройство с затвором,. устройство управления затвором и устройство для контроля качества изображения (например; контрастности иэображения), Для слежения эа фотографируемым объектом 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 положе 2Ъия изображения на входном окне фотокамеры. Выходной сигнал с устрой" ства контроля качества изображения используется в таких телескопах, на" пример, 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 коман" дам оператора, осуществляющего дистанционное управление телескопом 11 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 гидроскопи" ческий датчик угловой скорости, указывающий угловую скорость отклонения888051 50 оптической оси телескопа, устройство для контроля кацества 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 2.Недостатком этого телескопа и анаогицных является относительно малое оличество фотоснимков высокого качества, полученных за единицу времени, при большом расходе Фотопленки, т.е, малая информативность телескопа, цто 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 изобранения и скорость движения изоб. ражения 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 аналогицных телескопах осуществляется только эа счет существенных усложнений конструкции телескопа, обеспецивающих более высокое качество изображения и меньшие скорости движения изображения при тех же внешних воздействиях (например, размещение трубы телескопа в вакуумном объеме, применение активных терморегулирующих систем использование дополнительныхРболее точных систем стабилизацииизображения и т,д.). 10 15 20 25 30 35 0 4Целью изобретения является улучшение качества изображения за сцет учета 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 изних соединен с выходом устройстваконтроля качества изображения и входом устройства формирования опорногозначения качества изображения, выходкоторого соединен с вторым входомпервого компаратора, а один вход второго компаратора соединен с выходомдатчика скорости отклонения и входомустройства Формирования опорного значения скорости отклонения изображения, выход которого подключен к второму входу компаратора,На чертеже представлена принципи-льная 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, например 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 контрастаизображения, при этом:выходной сигнал устройства возрастает по мереухудшения качества, компенсатор движения изображения 8, выполненный в виде плоского диагонального зеркалас воэможностью управляемого отклонения пуцка лучей телескопа и расположенный на оптической оси телескопа,оптические элементы 9, формирующие изображение фотографируемого объектав плоскостях датчика положения изображения, и датчик скорости отклонения изображения соединены через усиФормула 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 усич лительно-преобразовательного устроиства непосредственно, а со вторым - через датчик скорости отклонения изображения, а выход усилительно- преобразовательного устройства подключен к входу привода компенсато" ра, кинематически связанного с компенсатором движения иэображения, а затвор кинематически связан с уст 5 8880лительно-преобразовательное устройство 10 с приводом 11 компенсаторадвижения иэображения. Устройство управления затвором через двухвходовуюсхему совпадения 12 соединяется с выходами двух компараторов 13 и 11.Первый вход компаратора 13 и первыйвход компаратора 11 соединены соот-:ветственно с выходом устройства Формирования опорного значения качества 1 еизображения 15 и с выходом устройства формирования опорного значенияскорости отклонения изображения 16,Вторые входы компараторов 13 и 11соединены соответственно с выходом юустройства контроля качества изображения и с выходом датчика скоростиотклонения иэображения,Телескоп может быть установленна борту КА (космического аппарата) 26стратосферной станции, либо на Земле и предназначен для наблюдения ифотографирования изображения астрономических (Солнца, Луны) и др.объектов и явлений, Предварительное огрубое наведение оптической оси телескопа на фотографируемый объектосуществляется системой управлениясамого КА или стратосферной станции.Объектив 1 строит иэображение фото- зографируемого объекта в Фокальнойплоскости телескопа на входном окнефотокамеры 2. Одновременно, с помощьюоптических элементов 9, изображениепопадает на датчик положения изображения 5 и устройство контроля качества изображения 7. Такое наведение истабилизация изображения в Фокальнойплоскости телескопа осуществляетсяпутем управляемого отклонения компенсатора движения изображения 8, Приэтом сигналы с выхода датчика положения изображения 5 и выхода датчикаскорости отклонения изображения 6после преобразования в усилительнопреобразовательном устройстве 10 поступают на привод компенсатора 11,который путем поворота компенсатора 8компенсирует движение изображения,Одновременно сигнал с выхода датцикаскорости отклонения изображения и сигнал с выхода устройства контроля качества изображения поступают соответственно на вход компаратора 14 ивход компаратора 13, где сравниваются с опорными сигналами, поступающими на опорные входы этих компараторовсоответственно с устройства Формирования опорного значения скорости отклонения иэображения 16 и с устрой" ства формирования опорного значения качества изображения 15, Если сигнал с выхода устройства контроля ка эства изображеия 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 водов схемы совпадения. Бсли текущие значения сигналов с выхода устройст" ва контроля качества изображения и с выхода датчика скорости отклонения изображения одновременно становятся меньше соответствующих опорных значе" ний кацества изображения и скорости отклонения изображения, т,е. если одновременно становятся качество изображения выше, а скорость откло" нения ниже заданных значений, то по" явившиеся сигналы с двух компарато" ров 13 и 11 вызывают появление сиг" нала на выходе схемы совпадения 12, который в свою очередь через устройство управления затвором Ч дает разрешение на срабатывание затвора 3 Фо" токамеры 2.Таким образом, использование те" лескопа с предложенным Фоторегистри" рующим устройством позволяет увелицить информативность телескопа,каз 10720/12 НИИ Патент филиал ройством управления затвором, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения качества изображе-ния за счет учета внешних дестабилизирующих факторов, в телескоп введены устройство формирования опорногозначения качества изображения, устройство формирования опорного значения скорости отклонения изображения, два компаратора и двухвходоваясхема совпадения, причем двухвходовая схема совпадения соединена с входом устройства управления затвором,а ее два входа подключены к выходамсоответственно двух компараторов,один вход первого из них соединен свыходом устройства контроля качестваиэображения и входом устройства формирования опорного значения качестваизображения, выход которого соединен 888051 8с вторым входом первого компаратора,а один вход второго компаратора соединен с выходом датчика скорости отклонения изображения и входом устройЗ ства формирования опорного значенияскорости отклонения иэображения, выход которого подключен к второмувходу компаратора,Источники информдцииф1 О принятые во внимание при экспертизе1. Парфиненко Л.Д. и Михалев В,ф,Опытные наблюдения Солнца с высокимразрешением на Памире . Солнечныеданные, 1978, Бюллетень У 8, ГАО13 АН СССР, "Наука", Ленинградск.отд.978.2. Крат В.А. и Котляр Л.М. "Стратосферная астрономия. "Наука", Лениградск, отдел., 1976, с. 58-65