Космический телескоп для наблюдения звезд и земли с наиболее четким качеством изображения

Телескоп может быть использован в качестве вспомогательного средства определения космических аппаратов. Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли содержит канал наблюдения Земли, имеющий главное зеркало, на часть которого, закрытую зеленым отражающим светофильтром, попадает свет от Земли, второе зеркало, линзовый корректор и установленная в фокальной плоскости матрица, одна часть которой закрыта красным пропускающим светофильтром, канал для наблюдения звезд, имеющий круглую диафрагму и плоское наклонное эллиптическое зеркало, отражающее свет от звезд на ту часть главного зеркала, которая не покрыта зеленым отражающим светофильтром. Дополнительно введен нейтральный светофильтр и использована полноцветная матрица, причем нейтральный светофильтр располагается над красным пропускающим светофильтром. Технический результат - обеспечение близкой к оптимальной четкости изображения. 1 ил.

 

Изобретение относится к космической области, в частности к аппаратурам дистанционного зондирования Земли, может быть использовано в качестве вспомогательного средства определения космических аппаратов во время космического полета.

Известно своим практическим применением устройство [1], предназначенное для построения изображения звезд, принцип работы которого основан на использовании зеркала, выполненного по принципу зеркала Френеля.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности разведения изображения звезд и Земли.

Наиболее близким по технической сущности является устройство [2], принцип работы которого основан на использовании регистрирующего устройства, выполненного в виде ПЗС-матрицы и наличии круглой диафрагмы, которая препятствует попаданию той части света от звезд, которая не попадает на плоское наклонное эллиптическое зеркало.

Применение подобных устройств ограничивается:

- не самой высокой четкостью изображения за счет использования обычной ПЗС-матрицы;

- использованием одного красного пропускающего светофильтра, без предварительного прохождения светом нейтрального светофильтра в качестве ослабителя, снижающего интенсивность светового излучения.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего близкую к оптимальной четкость изображения и обеспечение прохождения светом нейтрального светофильтра перед попаданием на красный пропускающий светофильтр. Поставленная задача может быть решена использованием в схеме устройства полноцветной матрицы и нейтрального светофильтра [3, 4].

Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство содержит главное зеркало, вторичное зеркало, линзовый корректор, полноцветную матрицу, круглую диафрагму, плоское наклонное эллиптическое зеркало для наблюдения звезд, красный пропускающий светофильтр и нейтральный светофильтр.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли с наиболее четким качеством изображения, где обозначено:

1 - главное зеркало;

2 - второе зеркало;

3 - линзовый корректор;

4 - полноцветная матрица;

5 - круглая диафрагма;

6 - плоское наклонное эллиптическое зеркало для наблюдения звезд;

7 - красный пропускающий светофильтр;

8 - нейтральный светофильтр;

Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли с наиболее четким качеством изображения функционирует следующим образом:

Перед началом работы Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли с наиболее четким качеством изображения ориентируется так, чтобы визирная ость канала наблюдения Земли (входной зрачок I) направлена на снимаемый объект на поверхности Земли, одновременно с этим в поле зрения канала для наблюдения звезд (входной зрачок II) должна попадать область неба со звездами.

Свет от снимаемого объекта на поверхности Земли попадает во входной зрачок I, затем на главное зеркало 1 (свет от снимаемого объекта с Земли попадает только на ту часть главного зеркала, которая закрыта зеленым отражающим светофильтром), затем свет отражается от главного зеркала на вторичное зеркало 2, а от него, пройдя линзовый корректор 3, попадает в фокальную плоскость, в которой установлена полноцветная матрица 4, одна часть которой закрыта красным пропускающим светофильтром 7 и нейтральным светофильтром 8. Изображение от снимаемого объекта на Земле регистрируется только той частью полноцветной матрицей которая не покрыта красным пропускающим светофильтром 7 и нейтральным светофильтром 8. Изображение от снимаемого объекта на Земле регистрируется только той частью полноцветной матрицы, которая не покрыта светофильтрами, так как комбинация отражающего светофильтра главного зеркала и красного пропускающего светофильтра 7 с нейтральным светофильтром 8 полноцветной матрицы 4 дает уровень сигнала ниже чувствительности полноцветной матрицы 4. Свет от звезд попадает во входной зрачок II, при этом круглая диафрагма 5 отсекает свет, который не попадает на плоское наклонное эллиптическое зеркало 6, уменьшая тем самым уровень рассеянного света внутри телескопа. Плоское наклонное эллиптического зеркало 6 отражает свет от звезд га главное зеркало (на ту часть главного зеркала, которая не покрыта зеленым отражающим светофильтром), далее отразившись от главного и вторичного зеркала, свет от звезд проходит через линзовый корректор 3 в фокальную плоскость, где регистрируется обоими частями полноцветной матрицы 4.

Таким образом, изображение, зарегистрированное той частью полноцветной матрицы, которая закрыта красным пропускающим светофильтром 7 и нейтральным светофильтром 8 содержит оптимально четкое изображение звездного неба, нейтральный светофильтр 8 используется в качестве ослабителя, снижающего интенсивность светового излучения, а изображение, зарегистрированное частью полноцветной матрицы без фильтра, содержит оптимально четкое изображение земной поверхности и изображение некоторого количества наиболее ярких звезд. Нейтральный светофильтр 8 располагается над красным пропускающим светофильтром 7, а под ним расположена полноцветная матрица 4.

Предлагаемый Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли с наиболее четким качеством изображения позволит обеспечить близкую к оптимальной четкость получаемого изображения за счет использования полноцветной матрицы 4 и обеспечить ослабление интенсивности светового излучения с помощью предварительного прохождения светом нейтрального светофильтра 8 перед попаданием на красный пропускающий светофильтр 7.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Космический телескоп космического аппарата "Ломоносов" (под редакцией В.В. Нестерова и др., Космический астрономический эксперимент "Ломоносов": сб.научных трудов /МГУ им. М.В. Ломоносова, гос. астроном, институт им. П.М. Штриберга; М.изд.МГУ 1992 г., с. 191);

2. RU 2505843, 2012 г.;

3. Wikipedia.org/полноцветная матрица NIKON;

4. RU 2402050, 2010 г.

Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли с наиболее четким качеством изображения, содержащий канал наблюдения Земли, имеющий главное зеркало, на часть которого, закрытую зеленым отражающим светофильтром, попадает свет от Земли, второе зеркало, линзовый корректор и установленная в фокальной плоскости матрица, одна часть которой закрыта красным пропускающим светофильтром, канал для наблюдения звезд, имеющий круглую диафрагму и плоское наклонное эллиптическое зеркало, отражающее свет от звезд на ту часть главного зеркала, которая не покрыта зеленым отражающим светофильтром, отличающийся тем, что в него дополнительно введен нейтральный светофильтр и использована полноцветная матрица, причем нейтральный светофильтр располагается над красным пропускающим светофильтром.



 

Похожие патенты:

Оптический прицел может быть использован в охотничьих и спортивных оптических прицелах постоянного увеличения с увеличенным полем зрения. Оптический прицел состоит из двухкомпонентного объектива, оборачивающей системы, состоящий из двух положительных компонентов, двухкомпонентного окуляра, плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами, перемещаемой перпендикулярно оптической оси и размещенной в плоскости действительного изображения оборачивающей системы, полевой диафрагмы, Между фокусными расстояниями объектива, окуляра, первого и второго компонентов объектива и оборачивающей системы, первого компонента окуляра, удалением выходного зрачка прицела от последней поверхности окуляра выполняются соотношения, приведенные в формуле изобретения.

Оптический прицел может быть использован в охотничьих и спортивных оптических прицелах постоянного увеличения с увеличенным полем зрения. Оптический прицел состоит из двухкомпонентного объектива, оборачивающей системы, состоящий из двух положительных компонентов, двухкомпонентного окуляра, плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами, перемещаемой перпендикулярно оптической оси и размещенной в плоскости действительного изображения оборачивающей системы, полевой диафрагмы, Между фокусными расстояниями объектива, окуляра, первого и второго компонентов объектива и оборачивающей системы, первого компонента окуляра, удалением выходного зрачка прицела от последней поверхности окуляра выполняются соотношения, приведенные в формуле изобретения.

Голографический коллиматорный прицел с синтезированным зрачком содержит лазерный диод, коллимирующий объектив, дифракционную решетку пропускающего типа, голографический формирователь неподвижной метки в виде объемной пропускающей голограммы, стеклянную пластинку, выполняющую роль световода.

Голографический коллиматорный прицел с синтезированным зрачком содержит лазерный диод, коллимирующий объектив, дифракционную решетку пропускающего типа, голографический формирователь неподвижной метки в виде объемной пропускающей голограммы, стеклянную пластинку, выполняющую роль световода.

Оптическая система проекционного бортового индикатора содержит сферическое светоделительное зеркало (комбинер). Также система содержит вторичное зеркало, выполненное в виде клина и со сферической отражающей и преломляющей поверхностями, линзовую проекционную оптическую систему, выполненную из трех компонентов.

Способ передачи визуальной информации водителю транспортного средства и устройство отображения информации основаны на объединении двух оптических систем отображения изображений: системы отображения виртуального изображения и системы отображения действительного изображения.

Система может быть использована при создании оптических систем нашлемных дисплеев, например, для индивидуальной экипировки бойца. Система содержит первый компонент - комбинер, установленный под углом к оптической оси системы, второй компонент, содержащий первую двояковыпуклую линзу и вторую выпукло-вогнутую линзу, которые децентрированы и наклонены относительно оптической оси системы, излучающий микродисплей, установленный под углом к оптической оси системы, и электронный блок обработки информации.

Изобретение относится к устройствам для защиты головы человека и касается шлема с проекционной системой. Шлем содержит контроллер управления, видеокамеру, блок приема/передачи данных, блок распознавания речи, блок определения пространственного положения шлема и оптическую систему.

Оптический прицел включает общий окуляр и два параллельно расположенных оптических канала с различным увеличением, каждый из которых содержит размещенные по ходу лучей объектив, сетки и оборачивающую систему.

Оптическая система содержит вогнутое сферическое светоделительное зеркало с радиусом кривизны R, плоское светоделительное зеркало, установленное наклонно к оптической оси, сферический диффузно-рассеивающий экран, проекционный объектив, жидкокристаллический дисплей и конденсор.

Изобретение относится к оптике, а именно к демультиплексорам, разделяющим входящий сигнал по длинам волн, и может быть использовано, преимущественно, в качестве оптического элемента в системах телекоммуникаций для спектрального разделения каналов.

Катадиоптрический оптический телескоп, имеющий модифицированную оптическую структуру Максутова-Кассегрена, содержит удлиненный в осевом направлении корпус, имеющий в целом цилиндрическую внутреннюю часть и входной и выходной концы; сферическую менисковую корректирующую линзу, установленную на входном конце корпуса и содержащую первую и вторую поверхности и центрально расположенное отражающее покрытие, расположенное на второй поверхности; главное зеркало, установленное на выходном конце корпуса, представляющее собой зеркало Манжена и содержащее центральную апертуру, первую и вторую поверхности и отражающее покрытие, расположенное на второй поверхности.

Объектив может быть использован в оптико-электронных системах и при необходимости высокого уровня термостойкости. Объектив содержит установленные по ходу луча мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, линзу Манжена в виде вогнутого мениска с отверстием в центральной зоне, обращенного вогнутостью к пространству предметов, вторичное выпуклое зеркало, обращенное выпуклостью к пространству изображений, двухлинзовый компенсатор, первая линза которого - отрицательная выпукловогнутая, вторая - отрицательная.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для создания структуры излучения света для направления света из источника света. Техническим результатом является повышение эффективности предотвращения рассеяния света.

Объектив может быть применен в оптико-электронных приборах, формирующих изображения объектов земной поверхности через реальную атмосферу в коротковолновом ИК диапазоне.

Зеркально-линзовый объектив содержит установленные последовательно по ходу луча главное вогнутое с центральным отверстием гиперболоидальное зеркало, вторичное выпуклое гиперболоидальное зеркало и линзовую систему с оптической силой ϕл.с., выполненную из одиночных линзовых компонентов и установленную позади главного зеркала.

Коллимационная оптическая система содержит отражающий коллиматор, имеющий чашеобразную форму, содержит первое отверстие в центре нижней стороны чаши для приема светодиодного источника света, второе отверстие в верхнем отверстии чаши для обеспечения возможности исходящему свету выходить из упомянутого отражающего коллиматора и элемент стенки, проходящий от первого отверстия ко второму отверстию и имеющий внутреннюю отражающую поверхность, первую выпуклую линзу, соединенную с отражающим коллиматором через крепежное средство и размещенную на расстоянии от первого отверстия между первым и вторым отверстиями, вторую выпуклую линзу, размещенную на поверхностной пластине, которая покрывает по меньшей мере часть второго отверстия.
Катадиоптрический телескоп может быть использован для обнаружения и каталогизации космических объектов в области спектра 400-850 нм. Катадиоптрический телескоп содержит главное вогнутое сферическое зеркало 1, корректирующий элемент 2 и установленный перед фокальной плоскостью телескопа линзовый компенсатор внеосевых аберраций 3, состоящий из афокальной 3(1) и силовой 3(2) частей.

Телескоп содержит зеркально-линзовый осевой объектив с некруглой апертурой, включающий собирающую входную линзу, в центре которой расположено выпуклое вторичное зеркало, вогнутое главное зеркало-линзу и предфокальный двухлинзовый корректор, и оптомеханическую конструкцию.

Устройство для наблюдения, предназначенное для наблюдения объекта при увеличении, содержит объектив, апертурную диафрагму; полупрозрачное зеркало, узел зеркала, который принимает составляющую света от полупрозрачного зеркала и расположен так, что сфокусированное изображение объекта образуется на узле зеркала и свет, принимаемый узлом зеркала, отражается обратно к полупрозрачному зеркалу и передается для образования изображения объекта; окуляр для образования оптического изображения объекта.

Катадиоптрический оптический телескоп, имеющий модифицированную оптическую структуру Максутова-Кассегрена, содержит удлиненный в осевом направлении корпус, имеющий в целом цилиндрическую внутреннюю часть и входной и выходной концы; сферическую менисковую корректирующую линзу, установленную на входном конце корпуса и содержащую первую и вторую поверхности и центрально расположенное отражающее покрытие, расположенное на второй поверхности; главное зеркало, установленное на выходном конце корпуса, представляющее собой зеркало Манжена и содержащее центральную апертуру, первую и вторую поверхности и отражающее покрытие, расположенное на второй поверхности.

Телескоп может быть использован в качестве вспомогательного средства определения космических аппаратов. Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли содержит канал наблюдения Земли, имеющий главное зеркало, на часть которого, закрытую зеленым отражающим светофильтром, попадает свет от Земли, второе зеркало, линзовый корректор и установленная в фокальной плоскости матрица, одна часть которой закрыта красным пропускающим светофильтром, канал для наблюдения звезд, имеющий круглую диафрагму и плоское наклонное эллиптическое зеркало, отражающее свет от звезд на ту часть главного зеркала, которая не покрыта зеленым отражающим светофильтром. Дополнительно введен нейтральный светофильтр и использована полноцветная матрица, причем нейтральный светофильтр располагается над красным пропускающим светофильтром. Технический результат - обеспечение близкой к оптимальной четкости изображения. 1 ил.

Наверх