Имитатор удаленного протяженного источника Советский патент 1992 года по МПК G01M11/00 B64G7/00 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в испытательной технике для имитации удаленных протяженных излучателей.

Известны устройства для имитации вышеуказанных параметров или условий.

Имитатор Луны включает три коллиматора, центры выходных зрачков которых совмещены в плоскости зрачка имитатора. Имитатор такого типа позволяет достичь значительных угловых размеров имитируемого объекта, но не обеспечивает нёпрерыв- ной равномерной засветки в углах, соответствующих этим угловым размерам, а также высокого качества засветки из-за невозможности подобрать идентичные источники света и оптические элементы для трех коллиматоров, что приводит к неравномерности плотности потока излучения, различию спектрального состава излучения.

Кроме того, большие габариты имитаторов такого типа затрудняют их использование совместно с другими имитаторами в ограниченных лабораторных помещениях.

Одним из имитаторов протяженного источника является и имитатор Марса КЮ-643, выбранный в качестве прототипа, представляющий собой коллиматор, осветительный узел которого состоит из двух ламп, молочного стекла и линзы. Молочное стекло, равномерно освещенное, проецируется линзой в плоскость диафрагмы, расположенной в Фокальной плоскости объектива. Такая кон- струкцич имитатора компактна и позволяет имитировать протяженные ист5ч ники с достаточно равномерной засветкой. Основным недостатком этого имитатора является невозможность имитаций больших угловых размеров имитируемого протяженного источника при сохранении высокого качества засветки, что ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным путем увеличения углового размера источника излучения и формирования равномерной засл

с

х|

00

4 00

4

светки при испытаниях оптико-электронных приборов с блендой.

Это достигается тем, что в имитатор удаленного протяженного источника излучения, содержащего оптически сопряженные коллиматор, в выходном зрачке которого размещен рассеивающий элемент, и объектив, введен размещенный за об екти%Ьм отражающий элемент, с отра- ж1ющей поверхностью обращенной к оптической оси имитатора, установленный под углом 0„к,оптической оСи имитатора, который определяется из соотношения sin 0

т-, где I не более половины расстояния от

точки пересечения оптической оси с главной плоскостью объектива до пересечения отражающей поверхности с плоскостью объектива, a L длина отражающей поверхности, при этом одна сторона отражательного элемента смещена относительно оптической оси имитатора на расстояние, равное половине диаметра объектива.

На фиг. 1-3 изображен имитатор серпа Земли (ИСЗ) ЗФЛ290.

Имитатор содерхшт объектив 1 и расположенную в его фокальной плоскости диафрагму 2, осветительный узел 3 с рассеивающим элементом 6, отражающий элемент 4, бленду 5, ABC - рабочая зона, Г - передний фокус объектива, D - точка сопряжения отражающего элемента 4 и блен- ды 5, А - точка сопряжения отражающего элемента 4 и объектива 1, 00 - оптическая ось имитатора, Е - точка пересечения главного луча с фокальной плоскостью коллиматора, конденсатор 7 осветителя 3, источник 8 света осветителя 3, контротражатель 9 осветителя 3. Z-длина отражающей поверхности 4, ограниченная точками А и D, I - расстояние от точки А (сопряжения отражающего элемента 4 и объектива 1) до проекции тйчки D на объектив 1,0- угол между отражающей поверхностью и оптической осью 00, К - точка периметра рассеивающего элемента, е. ж - касательная к точке К, ежо - плоскость, проходящая через касательную е, ж и точку О.

Имитатор УПИИ работает следующим образом.

Осветителльный узел 3 предназначен для формирования изображения рассеивающего элемента в диафрагме 2, которая расположена в фокальной плоскости объектива 1. Пучки лучей в пространстве изображений объектива 1 образуют рабочую зону ABC, в которой плотйость потока излучения от всех точек УПИИ равномерна. Рабочая зона ABC ограничена лучами крайних точек

имитируемого УПИИ, проходящими через край выходного зрачка объектива 1 и сходящимися на оптической оси в точке В. Бленду 5 располагают в рабочей зоне ABC так, что

угол а между ее осью и краем имитируемого протяженного источника составляет заданную величину. Отражающий элемент 4, развернутый отражающей поверхностью к оптической оси 00, установлен к ней под

углом 0 и сопряжен с объективом 1 в т. А и блендой 5 в т. D и, благодаря такому раз- , мещению отражающего элемента 4, параллельные пучки лучей, исходящие из точек имитируемого УПИИ, отражаясь от поверхности элемента 4, создают мнимое изображение. В результате угловой размер УПИИ увеличивается. Так как в создании мнимого изображения УПИИ участвуют пучки лучей уже прошедшие через оптическую систему

имитатора и имеющие тот же спектральный состав, что и лучи, создающие действительное изображение, качество засветки сохраняется. Благодаря сопряжению отражающего элемента 4 с блендой 5 в точке D, так же обеспечивается непрерывная равномерная засветка внутренней поверхности бленДы в угле, соответствующем увеличенному угловому размеру УПИИ. Формула изобретения

Имитатор удаленного протяженного источника излучения, содержащий оптически сопряженные коллиматор, в выходном зрачке которого размещен рассеивающий элемент, и объектив, отличающийся тем,

что, с целью приближения условий имитации к реальным путем увеличения углового размера источника излучения и формирования равномерной засветки при испытаниях оптико-электронных приборов с блендой, а

него введен размещенный за объективом отражающий элемент с отражающей поверхностью, обращенной к оптической оси ими- татора, установленный под углом 0к оптической оси имитатора, который определяется из соотношения

sin 0

L

где I - не более половины расстояния от точки пересечения оптической оси с главной плоскостью объектива до пересечения отражающей поверхности с плоскостью объектива;

L-длина отражающей поверхности, при этом одна стороны отражательного элемента смещена относительно оптической оси имитатора на расстояние, равное половине диаметра объектива.

г

Изобретение относится к оптическому приборостроению. Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным путем увеличения углового размера источника излучения и формирования равномерной засветки при испытаниях оптико- электронных приборов с блендой. Имитатор протяженного удаленн бго1ист содержит оптически сопряженные коллиматор, в выходном зрачке которого размещен рассеивающий элемент, и объектив за которым размещен отражающий элемент. 3 ил.

6ОДШ

ftT fffytFTlffi81

TO

Ь

Ч

X

TOSW1 ifirt ТВВНЖЖУДЯ FT

К

Фиг.З

х

/