[实用新型]一种传象光纤象质补偿装置

说明书

本实用新型为可用于各种潜望望远观瞄光学仪器的传象光纤象质补偿装置，它带有连接座，外套，设于外套内的前光学套筒和设于前光学套筒内的前物镜支座，直视棱镜支座、后物镜支座，光纤固定座，前压环，传象光纤束，与传象光纤束后端相连接的后压环和后光纤固定座，后外套以及设于后外套内的后光学套筒和设于后主光学套筒内的前物镜支座、直视棱镜支座、后物镜支座等，属于光纤传象光学象质补偿装置技术领域。

近几十年来许多科学家都在致力于研究解决采用光纤传输光学图像问题，所遇到的主要困难有以下几个方面：第一是光纤束普遍存在断丝问题，断丝使传输的光学图像成为暗点，往往因光纤束断丝数量大而导致根本不能使用光纤束传输图像，第二是光纤束的网格结构的影响，无论是具有正方形或六角形点阵排列的光纤束阵列中，都有不导光的空隙及胶层存在，由此导致传输图像信息的损失；第三是光纤束在制造工艺过程中残留胶层的影响，因为大面阵传象光纤束是分层胶合的，由若干单根细丝光纤先构成一排为一层，逐层胶合，这种胶层残留在光纤点阵中，且分布不均匀，造成不透光，光纤束的这种层状结构，引起图像的断裂和畸变；第四，也是最重要的，传象光纤束的分辨率为单根光纤直径（d）所限，其极限分辨率为1／2d线对／毫米，不可能再高。由于传象光纤在应用中存在上述问题，许多科学家都先后提出了一些办法企图加以解决。日本长尾和英著的“光导纤维”一书中，提出了“动态扫描”方法，其原理是光纤束入、出射端相对象和观察者作振幅4～5个光纤像素的振动或旋转，来达到平滑断丝的影响。由于“动态扫描”技术方案要求光纤束两端的运动同步性很严，其结构复杂，实际很难做到，因此，至今没有见到实施应用。日本特许公报（昭和46年7月7日，46  23653）公开了一种采用光纤束传输图像的“光学图像传输装置”它是基于静态光谱扫描原理，在传象光纤束的前端设有前中继光学系统，后端设有后中继光学系统。前中继光学系统和后中继光学系统如图1所示，光学系统中的各物镜均采用单透镜。该项专利只对静态光谱扫描原理作了一般的介绍，按其示图没有给出具体的实施技术参数。而且，按图中单透镜的物镜和两组合的色散棱镜所构成的光学系统，不难看出这种系统的象质差，色散量小，对光纤断丝，胶层补偿作用也差，因此，至今也未见到该项专利的实施应用报导。

本实用新型的目的是针对上述光学图像传输装置在象质补偿方面存在的不足，提出一种具有大色散、象质好、分辩率高等特点的传像光纤像质补偿装置。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型是用于潜望望远观瞄光学仪器的一种传像光纤像质补偿装置，它由连接座、外套，设于外套内的前光学套筒和设于该光学套筒内的前物镜支座、直视棱镜支座、后物镜支座，以及分别与传像光纤束前后两端相连接的前光纤固定座、前压环和后压环、后光纤固定座，设于后光纤固定座之后的后外套，在后外套内的后光学套筒和设于该后光学套筒内的前物镜支座、直视棱镜支座、后物镜支座等所组成，其特征是在前光学套筒内的前物镜支座上设有其焦距（f）为20mm～150mm、相对孔径（D／f）为1／2～1／10、视场（2W）为10°～60°的四组合天塞物镜的前物镜，后物镜支座上设有其焦距（f）为10mm～75mm，相对孔径（D／f）为1～1／5、视场（2W）为10°～60°四组合天塞物镜的后物镜，在直视棱镜支座上设有由三块三棱镜组合的直视棱镜，该直视棱镜左右两块棱镜对称相等，中间的一块棱镜为等腰棱镜，它的顶边长度为47mm，高度为30mm，顶角（α）为20°～100°，折射率（n）为1.56～1.91，阿贝数（ν）为21.51～62.93，上述前物镜、直视棱镜、后物镜具有同一光轴，在后光学套筒内的前物镜支座、直视棱镜支座和后物镜支座上沿光纤束中心光轴分别设有与前光学套筒内的光学系统对称相向配置的前物镜、直视棱镜和后物镜。

上述前后物镜系统是一类入瞳外移的优质照像物镜（即天塞物镜），其入瞳位置视棱镜光路长短而定。为缩小装置的体积，保证光学系统的像质，本实用新型前后物镜系统的入瞳均位于直视棱镜的中间部位。