Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах (1981) (1095907), страница 24
Текст из файла (страница 24)
По формулам (6.24), (6.26) для двух значений углового поля (ы=О и от=16') были проведены вычисления, результаты которых представлены в табл. 6.2 и на рис. 6.6. Таблица 6.2 Значение углов допустимой засветки ~ра и ов двойных бленд от параметров Я', Аб Аб О,б 0.8 ьо тл (ге=О) ! ';А (ы= !5') 44'17'~ 47'1 5' 51'1 1' 56'54'!55'14' 56'32' 67'36'(62'19' 62'00' тб (и=15') 30'03' 39'48' 50'25' 22'37' 41'59' 67'47' 49'14' 53'2 Г 57'16' 0,05 0,10 0,15 37'31' 43'55' 44'25' 49'09' 51'20' 54'и' тб (ге=о) 9'27' 7'19'~ 6'44' 6'27' ЗО'57' 18'26'!15'38' 14'25' 64'32' ЗЗ'25' 26'33'~23'40' 0,05 0,10 0,15 24'45' 35'01' 44'57' 30'4 Г 47'47' 62'47' 6'18'! 13'44'! 22'05'( 26'33' 38'57' 50'45' Из анализа ~рафиков следует очевидная зависимостти угол допустимой засветки уменьшается при уменьшении углового поля и отношения )т)(.б.
При изменении Л„' угол допустимой засветки бленды А имеет четко выраженный минимум, а бленды Б асимптотически стремится к углу прямой засветки круговой бленды бр= агс!д(2Я'+1д бз). При заданном угловом поле угол допустимой засветки зависит одновременно от двух величин: )т' и Л'. Зна- 123 чение А', которому соответствует минимальное значение фа, для бленды А 1281 А; = Д;+ 2)/(с' 1~;, где Р' =й'+(деь (6.26р дю 41 87 йФ дю дд лб 6,4 дю дб Аб а) б1 Рис. 6.6. Зависимость углов допустимой засветки от (с и Ае при га О и и-1бе (см. табл. 6.2) ( — бленда А, — — — бленда Б) С использованием выражений (6.24) и (6.26) на рис.
6.6,а и б построены кривые 1, которым соответствуют бленды, имеющие минимальные габариты при заданном угле допустимой засветки. Так как для бленды Б не имеется аналогичного (6.26) критерия, будем исходить из равенства ее длины 1.в внешнему диаметру 2 Ае чему соответствует прямая 2 на рис. 6.6,а. В этом случае, например, для фв < ~8..АО' и се=О бленды будут не оптимальны в том смысле, что их внешний диаметр будет неэффективно увеличен, так как величина гр в этом случае фактически лежит на асимптоте (см.
непрерывную кривую для Я'=0,05 на рис. 6.6, а). Поэтому можно предложить критерий равного наклона касательных: б ~~е+ а/ . / Р'й' (6.27) — гав,117А,' т. е. значениям А ' вычисленным по формуле (6.27) для различных 1(', соответствуют равные значения атв/г(А'. Так как выбор значения производной в зна- 124 (6.29) для бленды В 4 13 а + Яа+ 4 1де )р 1д,р13 а+ 1да а + 1 соз а/ + — 1 Л'е + (13 а — 1д )р) 13~ а — 513)р1да+ Соз а/ + ~ /г' -1- 13 (13 — 13 ~) 1и)р — 1ц а1 сова — — =О.
(6.31)) На основе анализа этих выражений предложена следующая методика габаритного расчета двойных бленд при заданных значениях )р,а и Я [28). 125 чительной мере условен, то возьмем д)рв/ЫА' = — 1,. при котором (6.27) вырождается в (6.26). Используя выражения (6.25) и (6.26), построим кривую 3, кото- рая прн любых значениях )г' не будет подходить к об- ласти асимптотического изменения ч) (рис.
6.6). Для бленды В, которая является частным случаем бленды Б, эллиптическая диафрагма проходит через- точку О и имеет размер большой полуоси эллипса, рав- ный наименьшему внешнему радиусу Аа, а А' выра- жается как 1281 А' = — /))' — + )2 -)-1 ()) — ) — )) Я .)ч.) . )6.28) 2соза~ Соответствующие (6.25) и (6.28) для бленды В кри- вые 4 представлены на рис. б,б,а,б. Следует отметить, что при определенных условиях кривая 4 будет захо- дить в асимптотическую область изменения )рв.
Решая системы уравнений (6.24) и (6.26), (6.25) и (6.26), (6.25) и (6.28), можно получить следующие вы- ражения: для бленды А (1иа — 1п а)т/3 (1д )р +1и а) — Д' = О, для бленды Б (1д р+ 13 а)е/413 р — 13 а — Д'=О, (6.30~ 1. Для каждого типа бленды (А, Б, В) заданные значения ~р и ко подставляются в соответствующие уравнения (6.29)...(6.31). Затем зти уравнения решаются относительно гс'. 2. Полученное значение )г' для бленд А и Б подставляется в уравнение (6.26), для бленды  — в (6.28), из которых получаем соответствующее значение А'.
3. Определяются реальные габариты бленды: в б = гт/гт Ав=ьеАв. (6.32) (6.33) Следует учесть, что некоторые габаритные размеры |бленд, полученные по предложенной методике, иногда могут превышать допустимые. Тогда, задавшись допус.тимым размером, нетрудно определить длч бленд А и Б второй внешний габаритный размер. Но при этом полученные бленды будут неоптимальными в смысле выбранных критериев, а в ряде случаев это приведет к невозможности получения заданного угла допустимой засветки. кисл д гот гггг бЧГЯ Зр йр О ба яг Мг р ' Рис. 6.6.
Экспериментальная вависимость кесл двойной малогабаритной бленды от ч .Рис. 6.7. Двойная малогабаритная бленда с системой цилиндрических диафрагм На рис. 6.7 приведена двойная малогабаритная бленда типа Б, в которой для повышения коэффициента ослабления использована система концентрических цилиндрических зеркальных диафрагм, установленных на внутренней стороне входного фланца.
На входном флан- 126 пе укреплена также коническая зеркальная диафрагмы [4, 30]. На рис. 6.8 представлена экспериментально полученная зависимость коэффициента ослабления от угла засветки, из которой следует, что данная бленда обладает коэффициентом ослабления не менее 5 10' при углах засветки от 43 до 90'. Экспериментальные данные получены с помощью. имитатора Солнца, вакуумной камеры и измерительной. аппаратуры с селеновым приемником излучения. В [30] даны рекомендации по повышению коэффициента ослабления рассмотренной бленды без увеличения ее габаритов.
Следует отметить, что для двойных бленд типа А удалось обеспечить коэффициент ослабления не менее 5 10а прн углах засветки от 30 до 90' [9]. 6.З. КОЛЬЦЕВЫЕ БЛЕНДЪ| Кольцевые бленды [30, 62] целесообразно использовать совместно с узкопольными центрированными зеркальными (зеркально-линзовыми) объективами. В этом.
случае использование кольцевых бленд вместо круго. вых приводит к уменьшению продольных габаритов оптической системы. На рис. 6.9 изображены две оптичес- Рнс. 6.9. Зеркальные объективы с кольцевыми блендами 127' кие схемы, состоящие из кольцевой бленды, зеркального объектива и приемника излучения (ПИ). В первой схеме (рис. 6.9, а) приемник располагается во внутренней части кольцевой бленды. Во второй схеме (рис. 6.10, б) он расположен вне бленды. В атом случае, как показано в (301, можно ограничиться установкой кольцевой бленды в виде плоской круговой диафрагмы гпр. На рнс. 6.10 приведена схема кольцевой бленды с креплениями. Внутренняя часть бленды подвешены с помощью четырех креплений, каждое из которых представляет собой систему прямоугольных диафрагм-пластин.
Непосредственно за кольцевой блендой располагается диафрагма, которая является входным зрачком объектива. Рне. 6.10. Кольцевая бленде Луч, образующий с оптической осью угол прямой засветки выходного окна кольцевой бленды, проходит через кромки входного и выходного окон бленды и касается кромки плоской круговой диафрагмы. Можно предложить следующую методику габарптпого расчета кольцевой бленды, изображенной на рис. 6.10 [30): 1. Прн заданных угле прямой засветки ~р, половине у~лового поля ео, внутреннем радиусе выходного окна г и площади входного зрачка Ая„задавшись из конструк- 12Ь тивных соображений минимальным числом креплений п, длиной креплений 1, половиной ширины крепления Ь г на расстоянии 1 от плоскости выходного окна, определяется внешний радиус выходного окна где (6.34)в (6.35) (6.36) а — расстояние между границей углового поля объектива и прямой, па которой лежат кромки диафрагм (а= =0,52 мм).
2. По формулам е ! /' таз — Г' (И+ Г) 16'ч~ $' 1(гзгр — 1дзгч 1изо — 1дзго ! Дл — )г' + йе 1(г ю. (6.38) рассчитываются длина 7 з и внешний радиус Иь входного окна бленды. 3. Определяется радиус г и положение 1„ плоской круговой диафрагмы тр внутри бленды: г = г — 1„1йы; (6.39) (6.40) Анализ влияния габаритных параметров кольцевой бленды на угол прямой засветк~ проводится с помощью выражения, которое получено из формулы (6.37): (р''ггсз Г +), )хг гз) ' 7.б1ДВ гу = агс1гйг б (6.41) где гь = г — йе1йге — внутренний радиус входного окна бленды; !хг определяется но формуле (6.38). Формула (6.64) получена для наиболее типичного слу юя, когда плоскость выходного окна бленды совпадает с плоскостью входного кольггевого зрачка, размеры которого "зз гзх гсзз изобралгены на рис. 6.!О.
!29 а.б. сотовыц и нькоторыб дру)иь блб))ДЫ Наименьшими габаритами обладают сотовые бленды [31, которые представляют собой систему трубчатых элементов, расположенных перед объективом параллельно его оптической оси. На рис. б.11 представлены фронтальные проекции сотовых бленд. Очевидно, чем меньше поперечный размер ячейки сотовой бленды, тем меньше ее длина при заданном угле засветки. Поэтому самые короткие сотовые бленды реализованы па основе спеченных стекловолоконных планшайб, в которых оболочки световедущих элементов выполнены нз светопоглошаюшего стекла [6). ау б) Рнс.
6.!1. Сотоные басням с шестигранной (а) н ннааратной (б) структурой ячеек В ОЭП сотовые бленды не получили широкого распространения в силу ряда обстоятельств. Сотовыс бленды вносят переменное виньетирование рабочих пучков света от визируемого объекта, которое прямо пропорционально угловому полю, поэтому применять пх можно только с весьма узкопольными объективами, в которых, как правило, кружок рассеяния близок к дифракционному. Сотовые бленды ухудшают качество изображения оптических систем, усиливая дифракционные явления.
На практике это качество ухудшается также нз-за недостаточно качественной технологггн нх изготовления. При проектировании ОЭП в некоторых случаях требуется, чтобы габариты прибора в нерабочем состоянии, например при транспортировке, были существенно меньше, чем в рабочем режиме. Это требование обеспе- 1ЗО чивается при использовании складных бленд, описание которых приведено в работах [45...471. Однако следует заметить, что в полностью автоматизированном ОЭП применение складной бленды влечет за собой включение в состав прибора дополнительного блока управления и механизма приведения бленды в рабочее положепис. При этом требуется обеспечить необходимую жесткость конструкции раскрытой бленды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
