Фотометр Советский патент 1991 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к астроприбо- ростроению и может быть использовано для фотометрирования удаленных космических объектов при наземных и бортовых наблюдениях.

Целью изобретения является расширение спектрального диапазона фотометриру- емых объектов и повышение точности фотометрирования для классов объектов, имеющих нестационарные координаты, с яркостью, близкой к фоновой.

На чертеже приведена блок-схема фотометра.

Фотометр содержит длиннофокусный объектив 1, оптическую систему формирования точечного изображения эталонного источника излучения, содержащую вогнутое зеркало 2, которое расположено перед фокальной плоскостью приемной оптической системы и радиус которого выбирается таким образом, чтобы радиус изображения искусственной звезды в фокальной плоскости равнялся радиусу изображения фотометри- руемого объекта, фокусирующую линзу 3 и диафрагму 4, эталонный импульсный источник излучения с изменяемой частотой и постоянной длительностью импульсов, и спектром излучения, совпадающим со спектром излучения фотометрируемого объекта, содержащий кварцевый генератор 5 импульсов, управляемый делитель 6 частоты, устройство 7 подстройки частоты импульсов, инверторе, переключатель 9, стробиру- емыйгенератор10 тока,

термостатированный светодиод 11, телевизионную камеру 12, приемная мишень которой расположена в фокальной плоскости длиннофокусного объектива 1 (ее спектральная чувствительность отличается от чувствительности глаза в сторону области расширения длин волн), видеоконтрольное устройство (ВКУ) 13, устройство 14 формирования стробов , устройство 15 аналоговой памяти, компаратор 16 и блок 17 регистрации.

Вогнутое зеркало 2 расположено таким образом, что его ось совпадает с биссектрисой угла, образованного оптической осью термостатированного светодиода 11 и нормалью к фокальной плоскости приемной оптической системы.

Фотометр работает следующим образом.„

На мишени телевизионной передающей камеры 12 формируются два изображения: изображение исследуемого объекта, полученное с помощью длиннофокусного объектива 1, и изображение искусственной звезды, полученное с помощью о птической системы формирования точечного изображения эталонного источника излучения - вогнутого зеркала 2, фокусирующей линзы 3 и диафрагмы 4, где в качестве эталонного источника излучения используется термостатированный светодиод 11.

Яркость искусственной звезды определяется последовательностью импульсов (поступающих на стробируемый генератор 10 тока и далее на светодиод 11), частота которых определяется генератором 5 импульсов, а длительность задается делителем 6 частоты. При этом, изменяя частоту деления делителя 6 частоты и в случае необходимости инвертируя последовательность импульсов с помощью инвертора 8, уравниваются яркости искусственной и фотометри- руемой звезд./

Видеосигналы от телевизионной передающей камеры 12 поступают на ВКУ 13 и вход устройства 15 аналоговой памяти. Од0 новременно синхронизирующие импульсы от камеры 12 поступают в устройство 14 формирования стробов, где формируются два стробирующих импульса, один из которых по времени совпадает с временем ска5 нирования изображения искусственной звезды, а другой несколько больше или равен времени сканирования диска фотомет- рируемой звезды. Импульсы с выхода устройства 14 поступают на входы строби0 рования устройства 15 аналоговой памяти и ВКУ 13 для визуального контроля положения их относительно изображений фотомет- рируемой и искусственной звезд. После запоминания амплитуд видеосигнала в мо5 менты стробирования их значения с выходов устройства 15 поступают на входы компаратора 16.

При фотометрировании объекта оператор путем изменения коэффициента деле0 ния управляемого делителя 6 частоты устанавливает визуальное равенство яркостей изображений фотометрируемой и искусственной звезд на экране ВКУ 13.

При сканировании мишени телевизион5 ной камеры 12 в момент пересечения сканирующим лучом изображений искусственной и фотометрируемой звезд в устройстве 14 формирования стробов формируются стробирующие импульсы, совпадающие с вре0 менем сканирования этих изображений. С целью визуализации их положения относительно изображений фотометрируемой и искусственной звезд стробирующие импульсы поступают на вход ВКУ 13. Оператор

5 ориентирует длиннофокусный объектив 1 таким образом, чтобы изображение фотометрируемого объекта перекрывалось изображением второго стробирующего импульса на экране ВКУ 13.

0 Одновременно стробирующие импульсы с выхода устройства 14 поступают на стробмрующие входы ячеек аналоговой памяти устройства 15, а на аналоговые входы ячеек памяти поступает видеосигнал от те5 левизионной передающей камеры 12. Зафиксированные двумя ячейками аналоговой памяти значения амплитуд видеосигнала в моменты поступления стробов сканирования двух изображений поступают на входы компаратора 16. При изменении знака сигнала, соответствующего разности яркостей фотометрируемой и искусственной звезд в момент после сканирования их изображений, уровень сигнала на выходе компаратора 16 изменяется. При этом запускается блок 17 регистра, импульс конца работы ко- торого с управляющего выхода возвращает систему измерений в исходное состояние.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность фото- метрирования объектов за счет измерений перепадов яркостей изображений исследуемого объекта и искусственной звезды, не различимых в визуальных фотометрах, при скорости фотометрирования, практически равной скорости визуального фотометриро- вания объектов.

Формула изобретения Фотометр, содержащий блок регистрации, длиннофокусный объектив, перед фокальной плоскостью которого в поле зрения расположен оптический элемент для получения точечного изображения эталонного источника излучения, а за фокальной плоскостью вне поля зрения расположен эталонный импульсный источник излучения с изменяемой частотой и постоянной длительностью импульсов, включающий генератор импульсов, управляемый делитель частоты, переключатель, инвертор, последовательно включенные генератор тока и термостатированный светодиод, при этом первый выход генератора импульсов подключен к входу управляемого делителя частоты, выход которого подключен непосредственно к первому входу и через инвертор к второму входу переключателя, выход которого подключен к входу генератора тока, отличающийся тем, что, с целью расширения спектрального диапазона фотометрируемых объектов и повышения точности фотометрировакия для классов объектов, имеющих нестационарные координаты, с яркостью, близкой к фоновой, в него введены телевизионная передающая камера, устройство подстройки частоты, устройство формирования стробов, устройство аналоговой памяти, компаратор и видеоконтрольное устройство, при этом приемная мишень телевизионной и передающей камеры расположена в фокальной плоскости длиннофокусного объектива,ее информационный выход подключен к первым входам видеоконтрольного устройства и устройства аналоговой памяти, а первый и второй синхронизирующие выходы подключены соответственно к первому и второму входам устройства формирования стробов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму входу видеоконтрольного устройства и к стробирующему входу устройства аналоговой памяти, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам компаратора, выход компаратора подключен к первому входу устройства подстройки частоты, управляющий выход которого подключен к входу запуска блока регистрации, а его информационные выходы - к информационным входам управляемого делителя частоты и информацион- ным входам блока регистрации, управляющий выход которого подключен к второму входу устройства подстройки частоты, третий вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов.

1

Изобретение относится к области аст- роприборостроения и используется для фо- тометрирования удаленных космических объектов при наземных и бортовых наблюдениях. Цель изобретения - расширение спектрального диапазона фотометрируе- мых КО и повышение точности фотометри- рования. Фотометр, содержащий длиннофокусный объектив, перед фокальной плоскостью которого в поле зрения расположен оптический элемент для получения точечного изображения эталонного источника излучения, а за фокальной плоскостью вне поля зрения расположен эталонный импульсный источник излучения с изменяемой частотой и постоянной длительностью импульсов, выполненный в виде генератора импульсов, выход которого подключен к входу управляемого делителя частоты, выход последнего подключен к первому входу переключателя и через инвертор к второму входу переключателя, выход переключателя подключен к входу генератора тока, к выходу которого подключен термостатированный светодиод, снабжен телевизионной передающей камерой, устройством подстройки частоты, устройством формирования стробов, устройством аналоговой памяти, компаратором и видеоконтрольным устройством (ВКУ), при этом мишень телевизионной камеры расположена в фокальной плоскости объектива, ее информационный выход подключен к входу ВКУ и к аналоговому входу устройства аналоговой памяти, а синхронизирующие выходы подключены к входу устройства формирования стробов, выходы которого подключены соответственно к второму входу ВКУ и к стробирующим входам устройства аналоговой памяти, два выхода которого подключены к входам компаратора, выход компаратора подключен к первому входу устройства подстройки частоты, выходы которого подключены к входу запуска блока регистрации, к информационным входам делителя частоты и блока регистрации, выход конца работы которого и второй выход генератора импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам устройства подстройки частоты. 1 ил. СП о о о 00 ю 00