Бленда звездного датчика

(51) 03 11/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ контраст изображения и уменьшить блики от близко расположенных к оптической оси ярких объектов,таких как Луна, Солнце, или Земля при получении изображений звездных полей звездным датчиком,обладающей значительно меньшими размерами и массой при сохранении этом достаточного коэффициента ослабления паразитного света. Предлагаемая полезная модель позволяет делать снимки при 40 градусах от оптической оси до Солнца и при 30 градусах до Земли или Луны. Бленда звездного датчика, состоящая из соосно расположенных основания и входной части которые выполнены в виде содержащих по две диафрагмы усеченных конусов и соединяются между собой резьбой, а пятой диафрагмой служит оправа первой линзы объектива, к которой основание бленды крепится с помощью резьбового соединения, при этом кромки первой, второй, третьей и противоположного края пятой диафрагмы находятся на одной линии, проходящей через кромку наружной диафрагмы и противоположный край пятой диафрагмы, а кромки третьей, четвертой и пятой диафрагм лежат на одной линии,ограничивающей край поля зрения входного зрачка,под углом половины поля зрения.(72) Алипбаев Куаныш Арингожаевич Ахмедов Даулет Шафигуллович Байсеркенов Мадияр Нуркалымович Бопеев Тимур Маратович Елубаев Сулеймен Актлеуович Михайленко Дарья Леонтьевна Молдабеков Мейрбек Молдабекович Сухенко Анна Сергеевна Шамро Александр Валентинович(73) Дочернее Товарищество с ограниченной ответственностью Институт космической техники и технологий(57) Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах для уменьшения рассеянного света от источников боковой засветки, в частности для защиты от паразитной засветки яркими объектами, находящимися вне поля зрения звездного датчика. Технический результат заключается в создании бленды позволяющей существенно увеличить Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в оптических системах для уменьшения рассеянного света от источников боковой засветки, в частности для защиты от паразитной засветки яркими объектами, находящимися вне поля зрения звездного датчика. Из уровня техники известна светозащитная бленда (А.с.на изобретение, 1716473, кл. 03 11/04,1992),содержащая корпус,выполненный в виде усеченного конуса, и одну или несколько кольцевых диафрагм с устройствами их крепления, при этом кольцевые диафрагмы выполнены в виде усеченных конусов,ограниченных окружностями,лежащими на конической поверхности,являющейся продолжением поверхности корпуса,и окружностями,лежащими на конических поверхностях, осью которых является оптическая ось бленды, а образующей - прямая, проходящая через точку, лежащую на окружности выходного окна бленды, и диаметрально противоположную ей точку окружности входного окна корпуса, или на наружной окружности диафрагмы,причем конические поверхности диафрагм перпендикулярны образующей,кроме того,устройства крепления диафрагм выполнены в виде телескопических стоек. К недостаткам известной светозащитной бленды относится то, что она довольно сложная в изготовлении, при этом имеет недостаточную прочность, что является довольно критичным для использования в звездных датчиках,подвергающихся достаточно большим нагрузкам при запуске космического аппарата(КА). Известная светозащитная бленда (А.с.на изобретение 1644068, кл. 03 11/04, 1991),содержит расположенные на оптической оси вспомогательную диафрагму в виде полого усеченного конуса, кромка малого основания которого совмещена с выходным окном бленды, и размещенную перед ней основную диафрагму в виде поверхности вращения с зеркальной внутренней поверхностью, образованной вращением части кривой эллипса вокруг прямой, совмещенной с оптической осью, большая ось которого пересекает оптическую ось, а первый фокус расположен на кромке входного окна бленды,размещенной на пересечении прямых, совмещенных с образующими полого конуса, с плоскостью переднего основания, поверхности вращения, а также промежуточную диафрагму, отражающая поверхность которой оптически сопряжена с зеркальной поверхностью основной диафрагмы, при этом второй фокус эллипса основной диафрагмы размещен на кромке большого основания усеченного конуса вспомогательной диафрагмы,размещенного внутри поверхности вращения основной диафрагмы, при этом промежуточная диафрагма выполнена в виде поверхности вращения, образованной вращением кривой линии вокруг прямой, совмещенной с оптической осью,причем одно из оснований поверхности вращения 2 промежуточной диафрагмы совмещено с задним основанием поверхности вращения основной диафрагмы, а другое основание совмещено с большим основанием полого конуса вспомогательной диафрагмы, при этом боковая поверхность промежуточной диафрагмы оптически сопряжена с зеркальной поверхностью основной диафрагмы. Однако главный недостаток этой бленды, это технологические сложности изготовления эллипсоидных поверхностей вращения с зеркальной поверхностью, связанные с возможностью оседания на зеркальные поверхность пыли или других частиц,а также следов недополировки, которые могут создать значительную засветку выходного зрачка бленды рассеянным светом Известна светозащитная бленда для оптических приборов (Патентизобретение 2073903, кл. 03 11/04, 1997), состоящая из корпуса и диафрагм, при этом каждая диафрагма выполнена в виде боковой поверхности усеченного конуса,образующая которого составляет с предельным лучом засветки для каждой диафрагмы угол в диапазоне 80-110, ее рабочая кромка находится на границе поля зрения оптического прибора, рабочая кромка каждой предыдущей диафрагмы, считая от входного отверстия бленды, лежит на отрезке,образованном рабочей кромкой последующей диафрагмы и точкой пересечения границы поля зрения оптического прибора с прямой, которая соединяет точку крепления последующей диафрагмы к корпусу бленды с точкой входа лучей засветки. Недостатком этой бленды является некоторая усложненность ее конструкции,а также недостаточный коэффициент ослабления, так как она является классической однокаскадной блендой,в которой лучи первого порядка отраженные от кромок диафрагм попадают выходное окно бленды. Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является солнечная бленда (А.с.на изобретение 375617,кл. 03 11/04, 1973), выполненная из соосно расположенных основания и входной части,выполненных в виде цилиндрических стаканов с расположенными внутри них кольцевыми полками со срезанными кромками, у которой высота Н 1 и диаметрвходного отверстия переднего стакана бленды связаны с высотой Н 2 бленды, диаметромвходного отверстия бленды, величиной , не засвеченной прямым пучком света части входной полки бленды, углом 2 поля зрения и минимальным угломпадения паразитного пучка света соотношением Н 1(Н 2 (22 / (2( -- (222 1/2(2 ). В таком исполнении уменьшена фоновая засветка внутри прибора, а, следовательно, повышен коэффициент ослабления освещенности. В этой бленде при заданном значении коэффициента ослабления уменьшены габариты по сравнению с вышеописанными блендами. Однако е масса и габариты вс ещ достаточно велики, что приводит, в конце концов, непомерному возрастанию весу бленды и усложнению и как следствие удорожанию ее производства. Задачей полезной модели является разработка бленды с уменьшенными габаритами и массой для защиты от паразитной засветки и бликов,создаваемых Солнцем, Землей, или Луной в поле зрения оптического прибора, и уменьшения возникшего в связи с этим рассеянного света,который уменьшает контраст изображения. Технический результат заключается в создании бленды позволяющей существенно увеличить контраст изображения и уменьшить блики от близко расположенных к оптической оси ярких объектов,таких как Луна, Солнце, или Земля при получении изображений звездных полей звездным датчиком,обладающей значительно меньшими размерами и массой при сохранении достаточного коэффициента ослабления рассеянного света. Предлагаемая полезная модель позволяет делать снимки при 40 градусах от оптической оси до Солнца и при 30 градусах до Земли или Луны. Указанный технический результат в предлагаемой полезной модели достигается тем, что в устройство, состоящее из соосно расположенных основания и входной части, согласно предлагаемой полезной модели основание и входная части выполнены в виде содержащих по две диафрагмы усеченных конусов и соединяются между собой резьбой, при этом пятой диафрагмой служит оправа первой линзы объектива, к которой основание бленды крепится с помощью резьбового соединения. Указанный результат достигается также тем, что диафрагмы выполнены в виде плоских колец Для лучшего понимания сущность предлагаемой полезной модели поясняется с привлечением графических материалов, где на фиг.1 приведен общий вид бленды звездного датчика в сборе,состоящей из двух частей, на фиг.2 показана схема попадания в оптическую систему рассеянного света. Бленда звездного датчика (фиг.1) выполнена в виде усечнного конуса и содержит не менее двух частей входную часть -и основание - ,содержащие по две диафрагмы. Между собой и к корпусу оптической системы они крепятся с помощью резьбового соединения. В основании и входной части расположены четыре диафрагмы 1 ,2 , 3 , 4 , выполненные в виде плоских колец. Пятой диафрагмой является оправа первой линзы объектива. Диаметры отверстий диафрагм рассчитаны так, что кромки первой, второй, третьей и противоположной кромки пятой диафрагмы(фиг.2) находятся на одной линии А(А 1)-В(В 1),проходящей через внутреннюю кромку наружной диафрагмы и внешнюю кромку первой линзы объектива. Кромки третьей, четвертой и пятой диафрагм лежат на одной линии (1)-(1),ограничивающей край поля зрения входного зрачка,под углом половины поля зрения ОС. Расстояния между диафрагмами рассчитаны так, чтобы обеспечивать необходимый уровень ослабления паразитного света. При необходимости бленда может быть изготовлена из четырех частей, содержащих по одной диафрагме трх входных и одного основания Предлагаемую бленду можно назвать частично двухкаскадной(двухкаскадными блендами называются бленды, в которых свет от паразитного источника света напрямую рассеянный на кромках диафрагм не попадает напрямую в объектив), что позволяет почти полностью исключить проникновение во входной зрачок объектива лучей первого порядка отраженных от кромки диафрагм. В предлагаемой кромка третьей диафрагмы не удовлетворяет этому условию, но это сохранило достаточный коэффициент ослабления бленды, при этом позволив значительно сократить ее массу и габариты. Ослабление световых помех в предлагаемой бленде звездного датчика осуществляется следующим образом. Для обеспечения полноценной работы звездного датчика необходимо максимально уменьшить попадание в оптическую систему рассеянного света, 1, 2 и 3 (фиг.2), создаваемого яркими объектами, такими как Солнце, Земля и Луна. Для этого необходимо либо увеличить угол между ярким объектом и оптической осью звездного датчика, что уменьшает рабочую зону прибора, либо ограничить,или, по возможности, полностью исключить попадание рассеянного света в оптическую систему при помощи бленды. Кроме того, требуется максимальное ограничение паразитных лучей прошедших до оптической системы от источников паразитного света, таких как Солнце, Земля, или Луна, находящихся на минимально допустимом угле от оптической оси (40). Для этого кромки первой 1, второй 2, третьей 3 и противоположной кромки пятой 5 диафрагмы(которая является, по сути, входным зрачком ОС) находятся на одной линии А(А 1)-В(В 1) проходящей через внутреннюю кромку наружной диафрагмы и внешний край первой линзы объектива Кромки третьей 3, четвертой 4 и пятой 5 диафрагм лежат на одной линии (1)-(1), ограничивающей край поля зрения на входном зрачке, под углом равным половине угла поля зрения ОС. Такое выполнение диафрагм делает внутреннюю поверхность первой и второй диафрагм полностью невидимыми с поверхности входного зрачка объектива, расположенного на месте пятой диафрагмы. Паразитные лучи 1, 2 и 3 попадают в первый каскад бленды (1 - 3 диафрагмы), многократно диффузно отражаются от внутренних стенок бленды, в результате чего во входной зрачок объектива попадают рассеянные лучи не менее третьего порядка. Незначительная часть лучей отдо 1 попадают во второй каскад, в результате чего во входной зрачок объектива могут попасть рассеянные лучи второго порядка. Тем самым значительная часть (95) площади светового окна паразитной засветки не дает отраженных лучей во 3 входной зрачок объектива, что обеспечивает достаточный коэффициент ослабления. Испытания полезной модели показали, что предлагаемая бленда, удовлетворяет требованию по габаритам, и в то же время не пропускает более 3000 фотонов на квадратный микрометр входного зрачка ОС. В данной конструкции проходят лучи второго порядка, но их настолько мало, как показали испытания, что в итоге получается приемлемый результат. Использование бленды предлагаемой конструкции ограничивает возможность паразитной засветки поля зрения звездного датчика в допустимых пределах. При этом конструкция бленды не вызывает каких либо технологических затруднений при ее изготовлении. Реализация предлагаемой бленды звездного датчика не вызывает затруднений, так позволяет изготовить ее на обычном, металлорежущем оборудовании не применяя сложной оснастки. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Бленда звездного датчика, состоящая из соосно расположенных оснований и входной части,отличающаяся тем, что основание и входная часть выполнены в виде содержащих по две диафрагмы усеченных конусов и соединяются между собой резьбой, а пятой диафрагмой служит оправа первой линзы объектива, к которой основание бленды крепится с помощью резьбового соединения, при этом кромки первой, второй, третьей и противоположного края пятой диафрагмы находятся на одной линии, проходящей через кромку наружной диафрагмы и противоположный край пятой диафрагмы, а кромки третьей, четвертой и пятой диафрагм лежат на одной линии,ограничивающей край поля зрения входного зрачка,под углом половины поля зрения.