Пристрій для юстирування дзеркал телескопа

1. Пристрій для юстирування дзеркал телескопа, що містить перший корпус, зовнішній посадковий діаметр якого збігається з посадковим діаметром окуляра телескопа, і розташоване усередині цього корпусу лазерне джерело світла із джерелом живлення, причому механічна вісь першого корпусу та вісь лазерного променя збігаються з оптичною віссю окулярної частини телескопа, який відрізняється тим, що лазерне джерело світла розташоване у другому корпусі, причому другий корпус розташований усередині першого корпусу, сполучений з ним за допомогою підшипників і кінематично зв'язаний з електродвигуном, що закріплений на першому корпусі, та має можливість обертатися за допомогою цього електродвигуна навколо своєї механічної осі, що збігається з оптичною віссю окулярної частини телескопа, при цьому на кінці другого корпусу, поверненому усередину окулярної частини телескопа, встановлений світлорозподільний вузол, що включає перше й U 2 (19) 1 3 його точність. Крім того, на точність юстирування впливає помилка, що обумовлена відсутністю критерію для точної оцінки суміщення оптичних осей ока спостерігача й телескопа. Ознаками, які збігаються із прототипом, являються: розташування лазерного джерела світла в корпусі, що має посадковий діаметр, якій дорівнює посадковому діаметру окуляра телескопа, а також суміщення механічної осі корпусу й осі лазерного променя з оптичною віссю окулярної частини телескопа Причинами, які перешкоджають досягненню очікуваного технічного результату, є обмежений набір функціональних можливостей, тому що за допомогою даного пристрою можливо здійснювати юстирування дзеркал тільки телескопів з діагональним вторинним дзеркалом, наприклад, системи Ньютона, а так само низька точність юстирування, обумовлена візуальною оцінкою симетричності розташування оправ юстирувальних гвинтів щодо країв спостережуваної області. Технічним результатом, на який спрямовано корисну модель, являється розширення функціональних можливостей пристрою з метою забезпечення юстирування дзеркальних телескопів, у яких вторинне дзеркало розташоване перпендикулярно оптичній осі окулярної частини телескопа, наприклад, системи Кассегрена, а також підвищення якості зображення телескопа за рахунок підвищення точності юстирування його дзеркал. Зазначений технічний результат досягається тим, що лазерне джерело світла розташовано в другому корпусі, причому другий корпус розташований усередині першого корпусу, сполучений з ним за допомогою підшипників і кінематично зв'язаний з електродвигуном, що укріплений на першому корпусі, і має можливість обертатися за допомогою цього електродвигуна навколо своєї механічної осі, що збігається з оптичною віссю окулярної частини телескопа, при цьому на кінці другого корпусу, поверненому усередину окулярної частини телескопа, встановлений світлорозподільний вузол, що включає перше й друге плоскі дзеркала, причому за рахунок того, що перше дзеркало виконане напівпрозорим, з його допомогою лазерний промінь розділяється на два промені, так, що перший промінь поширюється по оптичній осі окулярної частини, а другий промінь поширюється під кутом до першого променя й попадає на друге дзеркало, розташоване так, щоб другий промінь, відбиваючись від нього, попадав на край вторинного дзеркала телескопа. Конструкція пристрою для юстирування приведена на Фіг.1, де 1 - перший корпус, 2 другий корпус, 3 - підшипники, 4 - електродвигун, 5 - лазерне джерело світла, 6 - перше дзеркало, 7 друге дзеркало, 8 - перший промінь, 9 - другий промінь, 10 - окулярна частина телескопа, 11 оптична вісь окулярної частини телескопа. Посадковий діаметр першого корпусу 1 має зовнішній посадковий діаметр, що збігається з посадковим діаметром окуляра телескопа. Другий корпус 2 розташований усередині першого корпусу 1, сполучений з ним за допомогою підшипників 3 і кінематично зв'язаний з електродвигуном 4, що 32744 4 укріплений на першому корпусі 1. Другий корпус 2 має можливість обертатися за допомогою електродвигуна 4 навколо своєї механічної осі, що збігається з оптичною віссю окулярної частини телескопа. Лазерне джерело світла 5 розташовано у внутрішньому корпусі 2 так, щоб лазерний промінь направлявся по оптичній осі 11 окулярної частини телескопа 10. Лазерне джерело світла 5 має убудоване джерело живлення лазерного випромінювача. На кінці другого корпусу 2, що повернений усередину окулярної частини телескопа 11, розташований світлорозподільний вузол, який складається з першого й другого плоских дзеркал 6 і 7, причому перше дзеркало 6 виконане напівпрозорим. Дзеркало 6 ділить лазерний промінь на два промені, причому перший промінь 6 розповсюджується по оптичній осі окулярної частини 10 телескопа, а другий промінь 9 відхиляється убік дзеркала 7. Причому кут нахилу дзеркала 7 обраний таким, щоб другий промінь 9, відбиваючись від нього, попадав на край вторинного дзеркала телескопа. Пристрій працює таким чином. Перший корпус 1 встановлюють в окулярну частину 10 телескопа. Включають джерело живлення лазерного джерела світла 5. Потім включають електродвигун 4, що приводить в обертання внутрішній корпус 2 разом з лазерним джерелом світла 5, і дзеркалами 6 і 7. Лазерний промінь, що проходить через дзеркало 6, ділиться з його допомогою на два промені 8 і 9, причому вісь першого променя 8 збігається з оптичною віссю окулярної частини телескопа, а другий промінь 9 відхиляється на дзеркало 7 і, відбиваючись від нього, міняє напрямок так, що попадає на край вторинного дзеркала телескопа. При обертанні другого корпусу 2 вісь обертання першого променя 8 збігається з оптичною віссю 11 окулярної частини 10, а другий промінь 9, відхилений дзеркалом 7, описує в просторі круглу конічну поверхню, вісь якої збігається з оптичною віссю 11 окулярної частини 10 телескопа. На Фіг.2 зображена схема ходу променів пристрою при юстируванні телескопа з діагональним вторинним дзеркалом, де 1 - перший корпус, 2 - другий корпус, 5 - лазерне джерело світла, 8 - перший промінь, 9 - другий промінь, 10 окулярна частина телескопа, 12 світлорозподільний вузол, 13 - вторинне дзеркало телескопа, 14 - головне дзеркало телескопа, 15 вихідний отвір телескопа. Світловий промінь лазера 5 за допомогою світлорозподільного вузла 12, що складається з дзеркал 6 і 7 (см. Фіг.1) розділяється на два промені 8 і 9. При цьому перший промінь 8 направляється по оптичній осі окулярної частини 10, а другий промінь 9 - на край вторинного дзеркала 13. Другий корпус 2, що містить лазерне джерело світла 5 і світлоподільний вузол 12 обертаються в корпусі 1 навколо його механічної осі так, що промінь 8 залишається співвісним оптичній осі окулярної частини 10, а промінь 9 описує в просторі круглу конічну поверхню. Положення променя 9 при повороті другого корпусу 2 з лазерним джерелом світла і оптичними елементами 5 світлорозподільного вузла 12 на 180 градусів показано пунктирною лінією. Кут відхилення променя 9 обраний таким, що діаметри окружностей, які він описує на дзеркалах 13 і 14, не перевищують діаметри цих дзеркал. При юстируванні дзеркал 13 і 14 установлюють таке їхнє положення, щоб промінь 8, відбиваючись від дзеркала 13, попадав на дзеркало 14 і, відбиваючись від нього, вертався зворотно у вихідну точку й при цьому хід відбитого зворотно променя 8 збігався з ходом падаючого променя 8, а окружності, що описуються променем 9 на поверхнях дзеркал 13 і 14, були концентричні краям цих дзеркал і окружність, що описується променем 9 на виході телескопа, була концентрична краям вихідного отвору 15 телескопа. На Фіг.3 зображена схема ходу променів при виконанні юстирування телескопа, вторинне дзеркало якого розташовано перпендикулярно оптичній осі окулярної частини. Відмінність юстирування в цьому випадку від того, що описаний вище, полягає в тому, що промінь 8 відбивається зворотно тільки від вторинного дзеркала 13. При цьому вторинне дзеркало 13 юстирують так, щоб відбитий зворотно промінь 8 вертався у вихідну точку і при цьому хід відбитого зворотно променя 8 збігався з ходом падаючого променя 8. Додатково точне позиціонування положення променя 9 на краях дзеркал 13 і 14 може здійснюватися за допомогою механізму переміщення окуляра телескопа, який використовується для наведення зображення на різкість. Юстирування дзеркал проводять таким чином, щоб світлові окружності, які описуються при обертанні другого променя 9 на вторинному 13 і головному 14 дзеркалах телескопа і на виході телескопа, були відповідно концентричні краям цих дзеркал і краям вихідного отвору 15 телескопа. Це можливо контролювати або візуально, або за допомогою інструментів для вимірювання лінійних розмірів. Також концентричне розташування світлових окружностей можливо контролювати за допомогою фотодатчиків, чутливих до зсуву країв світлових окружностей, утворених другим променем на поверхнях дзеркал телескопа і на його виході, по рівності амплітуд сигналів, що реєструються. З метою спрощення пристрою, що заявляється, оптичні елементи світлорозподільного вузла можуть бути виконані у вигляді голограми, на виході якої падаючий лазерний промінь ділиться, щонайменше, на два промені. Причому вісь першого променя збігається з оптичною віссю окулярної частини телескопа, а другий промінь поширюється під кутом до першого променя так, щоб він попадав на край вторинного дзеркала телескопа. На Фіг.4 приведений варіант 32744 6 конструкції пристрою, що заявляється, з виконанням світлоподільного вузла у вигляді голограми, де дзеркала 6 і 7 (див. Фіг.1) замінені голограмою - 16. Якщо як лазерне джерело світла застосувати малогабаритні напівпровідникові лазери, то для створення другого світлового променя 9, може бути використане друге лазерне джерело світла. На Фіг.5 наведений варіант конструкції пристрою, що заявляється, з додатковим лазерним джерелом світла - 17, що встановлений у другому корпусі 2 так, щоб другий лазерний промінь 9, утворений з його допомогою, направлявся на край вторинного дзеркала телескопа. Якщо лазерне джерело світла не містить убудованого джерела живлення, то необхідна напруга до нього може бути подана через струмознімачі, розташовані на другому корпусі, від щіток, розташованих на першому корпусі. Виготовлення юстирувального пристрою, що заявляється, не вимагає дефіцитних деталей і матеріалів. Воно може бути легко виготовлене як промисловим способом, так і самостійно аматорами астрономії. При самостійному виготовленні юстирувального пристрою зовнішній і внутрішній корпуси можуть бути виточені на токарському верстаті з дюралюмінію. Як лазерне джерело світла може бути використана широкодоступна лазерна указка, що має убудоване джерело живлення, і напівпровідниковий лазерний випромінювач. Як підшипники можна використовувати стандартні шарикопідшипники легких і надлегких серій. Як електродвигун можна використовувати малогабаритні електродвигуни будь-яких типів, наприклад, від кишенькових диктофонів, або від дисководів для CD і DVD дисків. Як напівпрозоре дзеркало можна використати напівпрозорі дзеркала й світлорозподільні кубики від оптичних головок дисководів для CD і DVD дисків. Як голограму можна використовувати голографічну насадку до лазерної указки, на виході якої формується пучок з декількох окремих променів, що утворять у далекому полі правильну геометричну фігуру зі світних крапок, наприклад, у формі зірки або правильного багатокутника. При цьому для виконання юстирування з пучка променів, утворених на виході голограми лазерної указки, використовуютьпропонованого пристрою є на краї Перевагою ті промені, які попадають те, що дзеркал телескопа. функціональні можливості за він має розширені рахунок забезпечення юстирування дзеркальних телескопів, у яких вторинне дзеркало розташовано перпендикулярно оптичній осі окулярної частини телескопа, а також підвищує якість зображення телескопа за рахунок підвищення точності юстирування його дзеркал. 7 32744 8 9 32744 10 11 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 32744 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601