СПОСОБ УСТАНОВКИ КОЛЛИМАТОРА НА БЕСКОНЕЧНОСТЬ Российский патент 2009 года по МПК G02B27/30 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при юстировке, настройке и сборке оптических систем.

Известен способ установки на бесконечность объектива коллиматора по удаленному предмету [1, с.132]. Установка объектива коллиматора на бесконечность по этому способу производится по звезде или предмету, находящемуся на расстоянии не ближе 1000 фокусных расстояний объектива. Выполняют несколько наведений и берут отсчеты при совмещении изображения предмета с сеткой нитей окуляра. Установке коллиматора на бесконечность соответствует положение резкого изображения предмета без какого-либо параллакса.

Известна установка коллиматора на бесконечность способом автоколлимации [1, с.132]. Согласно этому способу перед объективом коллиматора с автоколлимационным окуляром устанавливают плоское зеркало с высококачественным внешним покрытием или плоскопараллельную стеклянную пластину. Оптимальное совмещение изображения сетки, отраженного от зеркала, с сеткой окуляра соответствует установке коллиматора на бесконечность.

Продолжением этого способа является способ установки коллиматора на бесконечность при помощи плоскопараллельной стеклянной пластины с дополнительным коллиматором [1, с.133].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ установки коллиматора на бесконечность по вспомогательному коллиматору [1, с.133]. Согласно этому способу выставляемый на бесконечность коллиматор и вспомогательный коллиматор устанавливаются на оптической скамье друг против друга и последовательно фокусируются один на другой до тех пор, пока не будет полностью уничтожен параллакс при совмещении изображений сеток каждого коллиматора.

Аналогам и прототипу предлагаемого изобретения присущ один, но решающий, существенный недостаток. Выставляемыми на бесконечность по этим способам коллиматорами нельзя пользоваться в качестве контрольно-измерительной (поверочной) аппаратуры при настройке оптических приборов, работающих в различных спектральных диапазонах длин волн. В частности, настроенными такими способами коллиматорами нельзя настраивать оптические системы с приемниками излучения, работающими в различных спектральных диапазонах длин волн, т.е. приемники излучения имеют различную спектральную чувствительность.

При настройке оптических систем по коллиматорам, выставленным на бесконечность указанными выше способами, формируемое ими изображение устанавливается на фокусном расстоянии, соответствующем длине волны λ=0,55. Приемная же аппаратура работает в различных спектральных диапазонах, в частности, спектральный максимум некоторых фотоприемников имеет длину волны λ=0,70 мкм. В связи с этим настройка оптической системы при фокусном расстоянии коллиматора, полученном при визуальной настройке для λ=0,55 мкм, приводит к расфокусировке системы в том случае, когда система должна настраиваться для работы на длине волны λ=0,70 мкм. Отсюда следует невозможность точной настройки аппаратуры, фотоприемники которой имеют максимум спектральной чувствительности на длине волны λ=0,70 мкм.

Задачей изобретения является создание условий для установки коллиматора на бесконечность при настройке приборов, спектральная чувствительность которых отличается от кривой видности глаза, с оперативной возможностью выбора оптимального спектра излучения, установка коллиматора на бесконечность для строго определенной длины волны из этого оптимального спектра. Технический результат изобретения - достижение метрологической эффективности при простоте способа и средств обеспечения.

Технический результат достигается тем, что в способе установки коллиматора на бесконечность, включающем взаимное размещение на оптической скамье основного и вспомогательного выставляемых на бесконечность коллиматоров, последовательную взаимную фокусировку коллиматоров до полного исчезновения параллакса при совпадении изображений сеток каждого коллиматора, согласно изобретению вспомогательный коллиматор затем заменяют на предварительно выставленную на бесконечность по удаленному предмету телевизионную камеру (далее - ТВ-камера) и фокусировкой основного коллиматора добиваются качественного изображения тест-таблицы коллиматора на ТВ-мониторе, при этом предварительно ТВ-камера выставляется на бесконечность по удаленному предмету и на мониторе присутствует качественное изображение этого удаленного предмета.

Метрологическая эффективность предложенного способа состоит в том, что ТВ-камера в системе наведения управляемым боеприпасом является в то же время и средством настройки основного коллиматора на бесконечность, по которому и настраиваются оптические имитаторы цели.

Отсюда автоматически вытекает совпадение спектральных характеристик всей контрольно-поверочной аппаратуры. Возможность использования ТВ-камер с фотоприемниками различного спектрального диапазона определяет широкий выбор этих диапазонов. Наличие в ТВ-камерах светофильтров позволяет настраивать коллиматор на бесконечность для практически любой длины волны. Простота способа и используемых средств измерений не вызывает сомнений.

Реализация предлагаемого способа представлена на чертеже.

На основании 1 оптической скамьи ОСК-2ЦЛ установлен коллиматор 2 с фокусным расстоянием 1600 мм с набором мир 3. Предварительно выставленная на бесконечность по удаленному предмету ТВ-камера 4 получает через объектив коллиматора изображение одной из мир 3 и выводит его на монитор 5, электрически связанный с ТВ-камерой 4 кабелем 6. Фокусировкой коллиматора 2 добиваются четкого и качественного изображения миры на мониторе. Это соответствует установке коллиматора на бесконечность для спектрального диапазона, соответствующего ТВ-камере.

Предлагаемый способ используется при настройке оптических систем, которые предназначены для контроля аппаратуры, работающей ИК-диапазоне длин волн излучения.

Источники информации

1. В.А.Афанасьев. «Оптические измерения», Издательство геодезической литературы, Москва, 1961 год, стр.132-133.

Способ установки коллиматора на бесконечность, включающий размещение на оптической скамье выставляемого на бесконечность коллиматора так, что выставленная на бесконечность по удаленному предмету телевизионная камера получает через объектив коллиматора изображение сетки коллиматора, и фокусируют коллиматор до получения качественного изображения сетки на мониторе телевизионной камеры. Технический результат: упрощение способа установки коллиматора на бесконечность. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ установки коллиматора на бесконечность, включающий размещение на оптической скамье выставляемого на бесконечность коллиматора так, что выставленная на бесконечность по удаленному предмету телевизионная камера получает через объектив коллиматора изображение сетки коллиматора, и фокусируют коллиматор до получения качественного изображения сетки на мониторе телевизионной камеры.

2. Способ установки коллиматора на бесконечность по п.1, отличающийся тем, что в телевизионной камере устанавливают фотоприемники с различной спектральной чувствительностью.

3. Способ установки коллиматора на бесконечность по п.1, отличающийся тем, что в телевизионной камере устанавливают различные оптические светофильтры.