Оптическая следящая система астрономического телескопа Советский патент 1982 года по МПК G05D1/00 

(Б ) ОПТИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА АСТРОНОМИЧЕСКОГО

;

Изобретение относится к точному оптико-механическому приборостроению и может быть применено в фотоэлектрических следящих системах, фотоэлектрических гидах телескопов, компенсаторах дифференциального изгиба, в системах согласования элементарных зеркал телескопов с составной апертурой , в приводах коррекции положения зеркал в кюветах системы Уайта, в системах автоматической фокусировки, в приборах автоматической астронавигации .

По основному лет. се. N б784&5 известна оптическая следящая система астрономического телескопа, которая содержит объектив, установленную в его фокусе четырехгр анную анализаторную пирамиду, линзу Фабри , приемник излучения, управляющий фазочувствительный усилитель, электрически соединенный с исполнительными двигателями привода, точкой коррекции теле ТЕЛЕСКОПА

скопа по часовому углу и склонению, причем четырехгранная анализаторная пирамида выполнена прозрачной и помещена в проходящем свете последовательно с линзой Фабри LI

Объектив гида строит изображение звезды на вершине прозрачной пирамиды.

Четыре пучка света, выходящие из нее и проходящие через линзу Фабри, образуют на поверхности фотокатода

10 диссектора четыре неподвижных зрачка выхода.

При точном наведении звезды на вершину пирамиды количество световой энергии во всех четырех зрачках

« одинаковое, при уходе с вершины оно перераспределяется между ними. Изображения зрачков на фотокатоде диссектора последовательно опрашиваются с помощью генератора разверток. Напря-:

20 жение сигнала, снимаемое с диссекто ра при опросе первого зрачка соответствующего канала, запоминается и затем сравнивается с напряжением си|- нала, снимаемого при опросе другого зрачка. Разница напряжений подается на вход фазочувствительного усилителя, который выдает сигналы двигателям телескопа. Однако известная система имеет недостаточное быстродействие, так как сигнал ошибки выдается только после опроса второго зрачка соответ ствующего канала, и недостаточную точность, обусловленную наличием интервала времени между опросом перво го и второго зрачка. Кроме этого, точность системы понижается за счет наличия в управляющем фазочувствительном усилителе таких устройств, как интеграторы и запоминающие устройства. Цель изобретения - повышение быст родействия и точности следящей систе мы. Указанная цель достигается тем, что оптический канал известной систе мы дополнительно содержит светоделительную пластину, которая расположен между объективом и пирамидой, и фотоприемник среднего значения светового потока, установленный в фокусе объектива, при этом выход фотАприемника подключен к второму входу фазочувстзительного усилителя. Светоделительная пластина отбирает не более 5 общего светового потока, что незначительно уменьшает чувствительность всей предлагаемой следящей системы по сравнению с известной. Фотоприемник среднего значения светового потока может иметь усилитель напряжения с необходимым коэффициентом усиления. Выход фотоприемника среднего значения подключен ко второму входу фазочувствитель ного усилителя, первый вход которого подключен к выходу основного фотоприемника - диссектора. На фиг. 1 приведенафункциональна схема предлагаемой следящей системы на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (с изображением светящегося точечного объекта точно на вершине пирамиды) ; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. (с изображением точечного объекта ТОЧНО на вершине пирамиды); на фиг. разрез А-А на фиг. 1 (с изображением светящегося точечного объекта, смещенным с вершины пирамиды); на фиг.5 разрез Б-Б на фиг. 3 с изображением светящегося точечного объекта, смещенным с вершины пирамиды). Предлагаемая система содержит объектив 1, светоделительную пластину 2, установленную в световом потоке за объективом, фотоприемник 3 среднего значения светового потока, расположенный в фокусе объектива, четырехгранную анализаторную пирамиду i с вершиной, расположенной в фокусе объектива, линзу Фабри 5, одна из поверхностей которой расположена вблизи вершины призмы, диссектор 6, фотокатод которого расположен в плоскости изображения линзы Фабри., управляющий фазочувствительный усилитель 7 электрически связанный с электродвигателями приводов по координатам Х и У. Один из входов фазочувствительного усилителя подсоединен к входу диссектора, а другой - к выходу фотоприемника среднего значения светового потока. Устройство работает следующим обра зом. Объектив 1 строит изображение светящегося точечного объекта на вершине пирамиды 4. На фиг. 2 показана пирамида с изображением светящегося объекта 1 точно на вершине пирамиды. Поскольку эта пирамида является совокупностью четырех преломляющих призм, пересеченных друг с другом через 90° преломляющими, углами наружу, то четыре пучка света, выходящие из нее и проходящие через линзу Фабри 5 образуют на поверхности фотокатода диссектора 6 четыре неподвижных зрачка выхода 8-10 (фиг. 3). При точном наведении светящейся точки на вершину пирамиды количество световой энергии во всех четырех зрачках одинаковое, при уходе изображения светящейся точки с вершины пирамиды (фиг. k} в зрачках 8 и 9 светов.ая энергия отсутствует и распределяется между зрачками 10 и 11 (фиг. 5). При небольшом уходе изображения светящейся точки с вершины пирамиды на фотокатоде диссектора будет присутствовать четыре зрачка выхода с соответствующим распределением световой энергии по зрачкам. Изображения зрачков 8-10 на фотокатоде диссектора последовательно опрашиваются cooтвefcтвyющим изменением токов развертки в отклоняющих катушках фокусирующе-отклоняющей системы. 5 g Напряжение рассогласования с выхода диссектора 6 подается на первый вход фазочувствительного усилителя 7 а на второй вход подается напряжение с фотоприемника 3 среднего значения светового потока. Фазочувствительный усилитель 7 непрерывно сравнивает напряжение с диссектора 6 при опросе каждого зрачка с напряжением, снимаемым с фотоприемника 3 среднего энергии,и сразу же выдает напряжение рассогласования на усилители мощности каналов X и У. Этот процесс возникает непрерывно при малейшем мгновенном рассогласовании в положении светящегося точечного .объекта на вершине пирамиды и не зависит от мгновенных изменений общего светового потока. При таком способе выделения сигнала рассогласования быстродействие системы повышается в два раза, так , как сигнал ошибки выделяется непрерывно при опросе каждого зрачка-выхода. s В связи с этим повышается и точность системы, так как уходы при быстроменяющемся положении точечного светового объекта будут меньше. Формула изобретения Оптическая следящая система астрономического телескопа по авт. св. к,ч.г,ч.к,нсс,.л и телескопа по авт с № , отличающаяся тем. что, с целью повышения быстродействия и точности, она содержит светоделительную пл;стину, расположена между объективом и пир мидой, и.фотоприемник среднего значения светового потока, установленный в фокусе объектива, при этом выход фотоприемника подключен к второму входу фазочувствительного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № б78+б5, кл. G 05 D 1/00, 1976 (прототип) .

фуг. I

Фг/г.

А-А

6-6

8

//