Оптико-электронная система

2. Оптико-электронная система по п. 1, отличающаяся тем, что Каждый оптический Компенсатор выполнен в виде пары оптических клиньев, причем клинья первого оптического компенсатора установлены с возможностью вращения вокруг оси канала Широкого поля зрения и с возможностью фиксации в выбранном положении, а клинья второго оптического компенсатора установлены с возможностью вращения вокруг оси коллиматора и с возможностью фиксации в выбранном положении.3. Оптико-электронная система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый оптический компенсатор выполнен в виде афокальной системы, включающей положительную и отрицательную линзы, причем линзы первого оптического компенсатора установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси канала Широкого поля зрения и с возможностью фиксации в выбранном положении, а линзы второго оптического компенсатора установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси коллиматора и с возможностью фиксации в выбранном положении.4. Оптико-электронная система по п. 1, отличающаяся тем, что один из оптических компенсаторов выполнен в виде пары оптических клиньев, установленных с возможностью вращения вокруг оси, на которой они установлены, и с возможностью фиксации в выбранном положении, а другой оптический компенсатор выполнен в виде афокальной системы, включающей положительную и отрицательную линзы, установленные с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси,на которой они установлены, и с возможностью фиксации в выбранном положении.(56) 1. Патент на полезную модель ВУ 2885 П, 2006 (прототип).Полезная модель относится к оптико-электронным приборам, в частности к приборам для обнаружения и селекции объекта по сигналам бортового источника излучения, анализа принятого излучения, определения угловых координат обнаруженного объекта.Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является оптикоэлектронная система определения координат движущихся объектов 1, включающая в себя канал Широкого поля зрения, состоящий из оптически связанных первого объектива и расположенного в его фокальной плоскости первого матричного приемника оптического излучения, канал узкого поля зрения, состоящий из оптически связанных второго объектива и расположенного в его фокальной плоскости второго матричного приемника оптического излучения, блок вь 1 верки, состоящий из оптически связанных коллиматора и призмы БкР-18 О, причем коллиматор содержит третий объектив, расположенную в его фокальной плоскости сетку с выверочной маркой и источник излучения, а призма БкР 18 О, центр входного зрачка которой совпадает с осью коллиматора, установлена с возможностью поворота вокруг оси коллиматора с установкой в заданные положения так,чтобы выходной зрачок призмы из нерабочего положения поочередно устанавливался в пределах входного зрачка канала Широкого поля зрения и входного зрачка канала узкого поля зрения, причем оси канала Широкого поля зрения, канала узкого поля зрения и коллиматора параллельны между собой. В этой оптико-электронной системе юстировка параллельности осей канала Широкого поля зрения и канала узкого поля зрения производится путем наклона корпуса канала Широкого поля зрения. Юстировка параллельности осей коллиматора и канала узкого поля зрения производится также путем наклона корпуса коллиматора. Такой наклон обеспечивается либо подбором прокладок под местами крепления, либо путем Шабрения специально предусмотренных площадок в местах крепления. Подбор прокладок не позволяет обеспечить высокую точность из-за дискретного измене 2ния толщины прокладок, кроме того, наличие большого количества прокладок снижает надежность. Шабрение является очень трудоемкой технологией, при которой отсутствует непрерывный контроль за убираемь 1 м слоем металла. Чувствительность такой юстировки зависит от расстояния между местами крепления. Например, чтобы изменить наклон коллиматора на 1 угловую минуту при расстоянии между местами крепления 50 мм потребуется прокладка величиной 5031 0,015 мм, причем направление наклона зависит от расположения мест крепления. Необходимость соблюдения габаритов может потребовать уменьшения расстояния между местами крепления, что сделает регулировку прокладками еще более чувствительной, а значит и более трудоемкой.Задачей полезной модели является снижение трудоемкости изготовления, повышение точности и надежности прибора в эксплуатации.Для решения этой задачи оптико-электронная система, включающая в себя канал щирокого поля зрения, состоящий из оптически связанных первого объектива и расположенного в его фокальной плоскости первого матричного приемника оптического излучения,канал узкого поля зрения, состоящий из оптически связанных второго объектива и расположенного в его фокальной плоскости второго матричного приемника оптического излучения, блок выверки, состоящий из оптически связанных коллиматора и призмы БкР-180,причем коллиматор содержит третий объектив, расположенную в его фокальной плоскости сетку с выверочной маркой и источник излучения, а призма БкР-180, центр входного зрачка которой совпадает с осью коллиматора, установлена с возможностью поворота вокруг оси коллиматора с установкой в заданные положения так, чтобы выходной зрачок призмы из нерабочего положения поочередно устанавливался в пределах входного зрачка канала щирокого поля зрения и входного зрачка канала узкого поля зрения, причем оси канала щирокого поля зрения, канала узкого поля зрения и коллиматора параллельны между собой, в отличие от прототипа, дополнительно снабжена первым оптическим компенсатором, расположенным перед первым объективом, и/или вторым оптическим компенсатором, расположенным между третьим объективом и призмой БкР-180.Каждый оптический компенсатор может быть выполнен в виде пары оптических клиньев, причем клинья первого оптического компенсатора установлены с возможностью вращения вокруг оси канала щирокого поля зрения и с возможностью фиксации в вь 1 бранном положении, а клинья второго оптического компенсатора установлены с возможностью вращения вокруг оси коллиматора и с возможностью фиксации в выбранном положении.Возможен вариант исполнения, когда каждый оптический компенсатор выполнен в виде афокальной системы, включающей положительную и отрицательную линзы, причем линзы первого оптического компенсатора установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси канала щирокого поля зрения, и с возможностью фиксации в выбранном положении, а линзы второго оптического компенсатора установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси коллиматора и с возможностью фиксации в выбранном положении.Возможен также вариант исполнения, когда один из оптических компенсаторов выполнен в виде пары оптических клиньев, установленных с возможностью вращения вокруг оси, на которой они установлены, и с возможностью фиксации в выбранном положении, а другой оптический компенсатор выполнен в виде афокальной системы, включающей положительную и отрицательную линзы, установленные с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси, на которой они установлены, и с возможностью фиксации в выбранном положении.Введение первого оптического компенсатора, расположенного перед первым объективом, позволяет быстро и легко выбрать такое положение, при котором ось канала щирокого поля зрения будет с высокой точностью параллельна оси канала узкого поля зрения.Регулировка с помошью компенсатора позволяет делать контролируемую регулировку положения оси, при которои точность параллельности ограничивается только точностью контроля. Введение второго оптического компенсатора, расположенного между третьим объективом и призмой БкР-18 О, позволяет быстро и легко выбрать такое положение, при котором ось коллиматора будет с высокой точностью параллельна оси канала узкого поля зрения. Повышение точности параллельности осей канала широкого поля зрения и канала узкого поля зрения обеспечивает уменьшение скачка координат объекта при передаче определения координат от канала широкого поля зрения к каналу узкого поля зрения, повь 1 шение точности параллельности осей канала широкого поля зрения, канала узкого поля зрения и коллиматора обеспечивает повышение точности контроля параллельности осей системой выверки и позволяет учесть фактическую непараллельность каналов, например,путем введения электронных поправок координат объекта. Это приводит к повышению точности и надежности работы прибора. Наличие хотя бы одного из компенсаторов позволяет получить требуемый положительный эффект. Выбор варианта исполнения оптического компенсатора производится из конструктивных соображений и обеспечивает одинаковый технический результат.На фигуре представлена схема полезной модели.Оптико-электронная система включает в себя первый оптический компенсатор 1, канал широкого поля зрения, состояший из оптически связанных первого объектива 2 и расположенного в его фокальной плоскости первого матричного приемника 3 оптического излучения, канал узкого поля зрения, состояший из оптически связанных второго объектива 4 и расположенного в его фокальной плоскости второго матричного приемника 5 оптического излучения, блок выверки, состояший из оптически связанных коллиматора и призмы БкР-18 О 6, причем коллиматор содержит третий объектив 7, расположенную в его фокальной плоскости сетку 8 с выверочной маркой и источник излучения 9, между третьим объективом 7 и призмой БкР-18 О 6 расположен второй оптический компенсатор 10, а призма БкР-18 О 6, центр входного зрачка которой совпадает с осью коллиматора,установлена с возможностью поворота вокруг оси коллиматора с установкой в заданные положения так, чтобы выходной зрачок призмы из нерабочего положения поочередно устанавливался в пределах входного зрачка канала широкого поля зрения и входного зрачка канала узкого поля зрения. На фигуре призма 6 показана в положении 1, когда ее вь 1 ходной зрачок находится в пределах входного зрачка канала широкого поля зрения. Пунктиром показано другое положение П призмы, когда ее выходной зрачок находится в пределах входного зрачка канала узкого поля зрения.Оптические компенсаторы могут быть выполнены, например, в виде пары оптических клиньев, установленных с возможностью врашения вокруг оси, на которой установлен компенсатор, и с возможностью фиксации в выбранном положении. Например, круглые оптические клинья вклеены в круглых металлических оправах, которые установлены внутри корпуса в виде трубки. По диаметру оправ клиньев через, например, 3 О сделаны углубления под шпильку, а в корпусе сделан секторный вырез величиной 4 О, открь 1 ваюЩий доступ к углублениям. В корпусе также имеются стопора для фиксации клиньев в выбранном положении. Шпильками поворачиваем клинья и находим нужное положение, в котором фиксируем клинья стопорами.Возможен вариант исполнения, при котором каждый оптический компенсатор вь 1 полнен в виде афокальной системы, включающей положительную и отрицательную линзы,установленные с возможностью перемешения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси, на которой он установлен, и с возможностью фиксации в вь 1 бранном положении. Например, оправы с линзами могут быть установлены в каретках,которые перемешаются в направляюших типа ласточкин хвост, причем направляюшие для положительной и отрицательной линз установлены взаимно ортогонально. Подвижка каждой каретки может быть обеспечена винтовой парой, а фиксация - дополнительными винтами.Возможен также вариант исполнения, при котором один оптический компенсатор вь 1 полнен в виде пары оптических клиньев, установленных с возможностью вращения вокруг оси, на которой установлен компенсатор, и с возможностью фиксации в выбранном положении, а другой оптический компенсатор выполнен в виде афокальной системы,включающей положительную и отрицательную линзы, установленные с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оси, на которой он установлен, и с возможностью фиксации в выбранном положении.В качестве первого и второго матричных приемников 3,5 оптического излучения могут быть использованы, например, ПЗС-камерь 1, выполненные на базе ПЗС-матриц 1 СХ 429 АЬЬ фирмы ЗОНУ, которые являются цифровыми устройствами, преобразующими оптические сигналы в электрические. На выходе ПЗС-камерь 1 выдают цифровой 12 разряднь 1 й код, пропорциональный уровню освещенности каждого пиксела матрицы.В качестве второго объектива 4 канала узкого поля может быть использован, например, зеркально-линзовый объектив, имеющий следующие характеристикифокусное расстояние 332 мм диаметр входного зрачка 160 мм эффективное относительное отверстие 132 122,3.Применение этого объектива, имеющего больщой входной зрачок и больщое относительное отверстие, обеспечивает высокую чувствительность и возможность определения координат при удалении объекта на больщое расстояние, а зеркально-линзовая схема позволяет уменьщить габариты объектива и, соответственно, всей системы.Фокусное расстояние первого объектива 2 канала Широкого поля зрения должно быть небольщим, чтобы обеспечивать достаточное поле зрения для уверенного захвата объекта на начальном этапе, в то же время для обеспечения хорощих энергетических характеристик канала для уверенного приема оптического сигнала от установленного на объекте импульсного источника объектив должен иметь больщой входной зрачок и относительное отверстие. Параметры объектива выбираются, исходя из компромисса между этими противоречивыми требованиями.Блок выверки предназначен для контроля параллельности каналов Широкого и узкого полей зрения, использование призмы БкР-18 О 6 обеспечивает независимость взаимного положения входного и выходного лучей от положения призмы относительно входного луча. Выверочная марка сетки 8 подсвечивается источником излучения 9. В качестве источника излучения 9 может быть использован светодиод. Для повыщения равномерности подсветки выверочной марки может быть использован конденсор, а также конструктивно обеспечены регулировки положения источника излучения 9.На фигуре представлена схема оптико-электронной системы, включающая два оптических компенсатора 1 и 10, введение которых наиболее эффективно при относительно малых полях зрения каналов узкого и щирокого поля зрения. Однако на практике возможны случаи, когда достаточно использования лищь одного оптического компенсатора. Например, при больщом поле зрения канала щирокого поля зрения (более 3) достаточно введения лищь одного оптического компенсатора 10, а оптический компенсатор 1 можно исключить, что не приведет к существенному повыщению трудоемкости юстировки и не отразится на надежности работы оптико-электронной системы, так как современная технология обеспечивает возможность достижения параллельности осей каналов узкого и щирокого полей зрения с точностью, соизмеримой с допустимой величиной непараллельности осей каналов.Полезная модель работает следующим образом.Вначале производится диагностика состояния оптико-электронной системы. При этом призма БкР-18 О 6 поворачивается приводом (на фигуре не показан) вокруг оси коллиматора, так что она из нерабочего положения поочередно устанавливается в пределах входного зрачка канала щирокого поля зрения и входного зрачка канала узкого поля зрения в