Оптическая система двойного изображения Советский патент 1980 года по МПК G02B27/10 

1

Изобретение относится к оптичес- : кому приборостроению, а именно к оптическим системам двойного изображения, работающим по удалённым объектам и может использоваться как в визуёль-5 ных, так и автоматических системах наведения. , . .

Известны Системы двойного изображения, состоящие из совокупности бт-; ражающих поверхностей 1. .

Недостатками этих систем являются повышение точности визиройаййя оЛькб V в одной плоскости и значительная дли- на опт-ического пути в стекле прйзмь, приводящая к потере светопропускания,15

Известны зрительные трубы двойного изображения, содержащие объектив,блок . призм двойного изображения и приемную часть, предназначенные для повыьления ; точности наведения в двух, плоскостях , 20 в которых объект изображается в прямом и перевернутом виде, и наведение оптической оси системы на марку или точку удаленного объекта осуществ-Пяется совмещением соответствующихТО- 25 чек обоих изображений 2.

Недостатками этих систем являются малое поле зрения (1-2), определяемое увеличением .системы, необходимым для повышения точности визирования, 30

и ббльщой длиной хода луча в призме по отношению к размеру входной грани, а т.акже значительное увеличение габаритов системы с увеличением утла поли зрения (например, при 2 - 20° входная г ра:йьГг1ризма в 20 раз превосходит диаметр объектива) . Кроме того, установ51енные в системах призмы двойного изображения с полным оборачиванием изображения имеют. коэффициент светопропускания не более 0,25 вследствие двойного прохождения Каждого луча через светоделительное ;покрйтйё и значительной , длины згфда луча в призмах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является .оптическая .система двойного ййображения/ содержащая дв& оЪъектива с различными фокусными расстояниями и С соёмещеннйми- осями и задними фокальными плоскостями, один из кото;рых- зеркально-лйнзовьгй, включающий входной корректирующий мениск, главное зеркало и линзу Манжена, а второй - линзовый, расположенный в центральном отверстииз ёркального объектива 3 .

Каждая точка пространства предметов изображается либо зеркальным,либо линзовым объективом, полиизображения которых суммируются, но не налагаются друг на друга, Следовательйо, испольэование двух объективов,, зеркальногои линзового, в такой не позволяет повысить точность совмещения оптической оси системы с объектом,

изобретения является повышение точности наведения в двух плоскостях с одновременным увеличением угла поля зрения и све.топропускания, Это достигается тем,что в оптической системе двойного изображения, со

. держащей два объектива с различными расстояниями и с совмещенными осями и задними фокальными плоскостйми, один из которых зеркальнолинзовый, включающий входной корректирующий мениск, главное зеркало и линзу Манжейа, а второй - -линзовый, расположенный вцентральном отверстии

зеркального объектива, линзовый объектив установлен перед линзой Манжена, выполненной со светоделитель ным покрытием и расположенной в отверстии корректирующего мениска.

Это позволяв т объединить световые лучи, прошедшие через линзовый и зеркально-линзовый объективы, т,е, позволяет получить двойное изображение . объекта через систему,

На чертежр представлена принципиальная схема предлагаемой оптической системы, - Система содержит зеркально-линзо-.

вый объектив 1, состоящий из коррек-1 тирующего.мениска 2,главного зеркала 3 с цей альйым отверстием и линзы i Манжена 4 с6 светоделительным покры-: , выполняющей роль корректируюЩго элемента и малого зеркала; линзовый §бъектив 5, в который входит линза Манжена 4, выполняющая функции одной из линз объектива, и приемную часть 6,

Оба объектива 1 и 5 установлены неподвижно с совмещенными осями заднимифокальньзми плоскостями. Изображение удаленного объекта формируется одновремённо как зеркалнно-линзовым 1, тик и линзовым .5 объективами в общей фокальной плоскости. Если излучение объекта распространяётся подУГЛОМ к оптической- оси системы, , то возникают два изображения объекта, разнесенные на расстояние, пропорциональйое углу рассогласования и разности фокусных расстояний обоих объек тивов. Следовательно, в описы ваемой системе имеет место двоение изображений при отклонении объекта от оси, а совмещение изображений обеспечивает наведениеоптической оси системы на объект при отсутствии марЬк.

Для повышения чувствительности системы, а следовательно, и точности наведения фокусные расстояния объективов 1 и 5 должны быть существенно различными,

При визуальном наведении погрешность визирования определяется чувствительностью глаза к поперечным ..:. наводкам и может быть найдена из согде М отношения

угловая чувстйй ёльностъ глаза к поперечным наводкам; Г, и Г„ - увеличеQ НИН зеркально-линзового I и линзового 5 объективов с окуляром (на чертеже не показан),

Линзовый объектив 5 с приемной частью 6 образуют систему большого зрения и малого увеличения, Зер кально-линзовый объектив 1 с приемной частью 6 образуют систему с малым полем зрения и большим увеличением. Точность наведения определяется практически увеличением канала с большим

0 увеличением, а угол поля зрения, поскольку изображения совмещены, каналом с малым увеличением,

Как видно из чертежа, в каждом канале световые лучи проходят (или отражаются) через поверхность со светоделительным покрытием один раз (в от.ичие от систем двойного изображения с блоком призм полного оборачивания) , что позволяет повысить светопропусканиё системы в два раза.. .

Кроме того, при снабжении обоих объективов откидывающимися крышками (на чертеже н-е показаны) система может. выполнять функции система nepei-ieHHCfro . увеличения, связанные с изменением Масштаба изображения во времени,

С целью выравнивания светопропуекания в обоих каналах светоделительное покрытие лчнзы Манжена может быть выполнено с параметрами, выбранными

0 из условия

,

. Р

где тг - коэффициент пропускания по крытия;

9 - коэффициент отражения покрытия; . . D-- ВХОДНОЙ зрачок зеркально-лин эово.го объектива; D - входной зрачок линзового объектива.

Приметаем п 5именения системы двойного изображения может быть, использование ее в системах астронавигации, 5 йредназначенных для точного наведения на объект, а именно осуществление поиска и опознавание объекта в широкопольном канале (узкопольный канал перекрыт) и наведение оптической оси система на выбранный объект при совместной работе обоих каналов с достаточно высокой точностью. Формула изобретения

Оптическая система двойного изображения, содержащая два объектива с

различными фокусными расстояниями и с совмещенными осями и задними фокальными плоскостями,один из которых зеркально-линзовый, включающий входной корректирующий мениск, главное зеркало и линзу Манжена, а второй линзовый, расположенный в центральном отверстии зеркального объектива, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности наведения в двух плоскостях с одновременным увеличением угла поля зрения и светопропуска:ния, линзовый объектив установлен перед линзой Манжена, выполненной со светрделительным покрытием и расположенной в отверстии корректирующего мениска.«

Источники информации, принятыево внимание при экспртизе , 1. Авторское свидетельство СССР 5 216977, кл. G 02 В 27/00, 1967.

i, Афанасьев А.В. и др. Оптические приборы и методы контроля п ямолиней ности в инженерной геодезии, м., Недра, 1973, с.бб-бё. . 3. Авторское свидетельство СССР . № 190608, кл, G 02 В 25/06, 1964 (про тотип) ,