Устройство для контроля лазерного дальномера

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАЗЕРНОГО ДАЛЬНОМЕРА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Тареев Анатолий Михайлович Сидоренко Николай Тимофеевич Лях Андрей Валерьевич Назаренко Сергей Иванович Дмитрущенков Олег Анатольевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) 1. Устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод, устройство задержки оптического сигнала и модуль излучения, включающий оптически связанные второй световод и второй объектив, причем выходной торец второго световода расположен в фокальной плоскости второго объектива, при этом оси приемного оптического модуля и модуля излучения параллельны между собой, отличающееся тем, что приемный оптический модуль дополнительно содержит сетку со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, установленную в фокальной плоскости первого объектива, введены дополнительно фотоприемное устройство, устройство управления и регистрации измерительной информации, осветитель, оптический блок, волоконно-оптический делитель, вход которого оптически связан с выходом первого световода, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала и со входом фотоприемного устройства, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации, и волоконно-оптический сумматор, первый 869 и второй входы которого оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала и с осветителем, а выход - со входом второго световода, оптический блок выполнен в виде ромбической призмы и клина с углом 45, первая отражающая грань ромбической призмы расположена на оси приемного оптического модуля и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин, расположена на оси модуля излучения, в плоскости склейки расположено светоделительное покрытие, при этом оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль излучения дополнительно содержит оптический компенсатор, расположенный между вторым световодом и объективом модуля излучения. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство задержки оптического сигнала выполнено в виде волоконно-оптической линии задержки, включающей, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала с устройством их переключения.(56) 1. Патент Великобритании 2141891, МПК 01 17/10, 1985 (прототип). Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля параметров лазерных дальномеров. Известно устройство для контроля параметров лазерного дальномера, содержащее расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод, устройство задержки оптического сигнала и модуль излучения, включающий оптически связанные второй световод и второй объектив, причем выходной торец второго световода расположен в фокальной плоскости второго объектива, при этом оптические оси первого и второго объективов параллельны между собой 1. Основными недостатками этого устройства являются невысокая точность определения непараллельности визирной оси и осей канала излучения и приемного канала контролируемого дальномера, обусловленная отсутствием системы контроля параллельности осей приемного оптического модуля и модуля излучения устройства,ограниченная область использования, обусловленная невозможностью определения одного из основных параметров дальномера - уровня энергии излучения, а также невысокие эксплуатационные характеристики, связанные с невозможностью оперативного устранения непараллельности осей приемного оптического канала и канала излучения устройства. Задачей полезной модели является повышение точности контроля непараллельности визирной оси и осей канала излучения и премного канала контролируемого дальномера, а также расширение области его использования. Для решения поставленной задачи в устройстве для контроля лазерного дальномера, содержащем расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод,устройство задержки оптического сигнала и модуль излучения, включающий оптически связанные второй световод и второй объектив, причем выходной торец второго световода расположен в фокальной плоскости второго объектива, при этом оси приемного оптического модуля и модуля излучения параллельны между собой, приемный оптический модуль дополнительно содержит сетку со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, установленную в фокальной плоскости первого объектива, введены дополнительно фотоприемное устройство, устройство управления и регистрации измерительной информации, осветитель, оптический блок, волоконно-оптический делитель, вход которого оптически связан с выходом первого световода, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала и со входом фотоприемного устройства, выход которого подключен к устройству управле 2 869 ния и регистрации измерительной информации, и волоконно-оптический сумматор, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала и с осветителем, а выход - со входом второго световода, оптический блок выполнен в виде ромбической призмы и клина с углом 45, первая отражающая грань ромбической призмы расположена на оси приемного оптического модуля и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин, расположена на оси модуля излучения, в плоскости склейки расположено светоделительное покрытие, при этом оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей. Модуль излучения может дополнительно содержать оптический компенсатор, расположенный между вторым световодом и объективом модуля излучения. Устройство задержки оптического сигнала может быть выполнено в виде волоконнооптической линии задержки, включающей, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала с устройством их переключения. Введение в приемный оптический модуль сетки со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, установленной в фокальной плоскости первого объектива, осветителя, оптического блока, волоконнооптического сумматора, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала и с осветителем, а выход - со входом второго световода, выполнение оптического блока в виде ромбической призмы и клина с углом 45,при этом первая отражающая грань ромбической призмы расположена на оси приемного оптического модуля и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин, расположена на оси модуля излучения, в плоскости склейки расположено светоделительное покрытие, причем оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей,обеспечивает повышение точности контроля, так как позволяет не только повысить точность прицеливания контролируемого дальномера, но и избежать ошибок измерений, связанных с расстраиванием измерительной схемы устройства, осуществив его поверку непосредственно в процессе проведения измерений. Непараллельность осей приемного оптического модуля и модуля излучения может быть оперативно устранена с помощью дополнительно введенного в модуль излучения оптического компенсатора, например линзового. Введение в заявляемое устройство фотоприемного устройства, устройства управления и регистрации измерительной информации, волоконно-оптического делителя, вход которого оптически связан с выходом первого световода, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала и со входом фотоприемного устройства, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации, обеспечивает расширение области использования устройства, так как позволяет дополнительно оценить уровень энергии излучения контролируемого лазерного дальномера, который отображается на табло устройства управления и регистрации измерительной информации. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - внешний вид сетки со светящимися штрихами и прозрачной диафрагмой, на фиг. 3 - вид поля зрения контролируемого дальномера в момент контроля. Устройство для контроля лазерного дальномера включает (фиг. 1) расположенные последовательно приемный оптический модуль 1, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения 2, первый объектив 3, сетку 4 со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, и первый световод 5, волоконно-оптический делитель 6, фотоприемное устройство 7, устройство управления и регистрации измерительной информации 8, устройство задержки оптического сигнала 9, выполнено в виде волоконно-оптической линии задержки, включающей, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала 10 с устройством их переключения 11, волоконно-оптический сумматор 12, осветитель 13, модуль излучения 14, включающий оптически связанные второй световод 15, оптический компенсатор 16 и второй объектив 17, а также оптический блок, выполненный в виде склеенных между собой ромбической призмы 3 86918 и клина 19 с углом 45, причем в плоскости их склейки расположено светоделительное покрытие. Оптические оси приемного оптического модуля и модуля излучения параллельны между собой. Сетка 4 установлена в фокальной плоскости первого объектива 3. Штрихи сетки могут быть выполнены рассеивающими и подсвечиваться, например, светодиодами(на фиг. 1 не показаны). Выходной торец второго световода 15 расположен в фокальной плоскости второго объектива 17. Вход волоконно-оптического делителя 6 оптически связан с выходом первого световода 5, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала 9 и со входом фотоприемного устройства 7, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации 8. Устройство задержки оптического сигнала 9 может иметь также встроенные волоконно-оптические делители и сумматоры, а также ослабители излучения. Первый и второй входы волоконно-оптического сумматора 12 оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала 9 и с осветителем 13, а выход- со входом второго световода 15. Первая отражающая грань ромбической призмы 18 оптического блока расположена на оси приемного оптического модуля 1 и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин 19, расположена на оси модуля излучения 14, при этом оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей. На фиг. 1 показан также контролируемый лазерный дальномер 20, выходящий из него импульс лазерного излучения 22 и входящий, задержанный во времени заявляемым устройством импульс лазерного излучения 21. На фиг. 2 показан внешний вид сетки 4 со светящимися радиальными штрихами 23 и прозрачной диафрагмой 24, расположенной в точке пересечения штрихов сетки. Устройство управления и регистрации измерительной информации 8 может быть реализовано в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, цифрового процессора обработки и управления, выполненного на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) с кварцевым генератором, многоразрядного цифрового индикатора, служащего для отображения измерительной информации. Устройство задержки оптического сигнала 9 может быть выполнено также в виде электронной линии задержки, включающей фотоприемное устройство, устройство задержки сигнала и импульсный источник излучения, а также в виде любой другой линии задержки, имеющей оптические вход и выход. Оптический компенсатор 16 может быть выполнен линзовым или клиновым. Его использование упрощает устранение обнаруженной непараллельности приемного оптического модуля и модуля излучения. Оптический блок может включать компенсаторы, например клиновые, ошибок отклонения выходящих из него световых пучков лучей. Осветитель 13 может быть выполнен в виде светодиода с излучением в видимой области спектра. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы контролируемый лазерный дальномер 20 устанавливают относительно устройства так, чтобы его канал излучения оказался напротив приемного оптического модуля 1, а приемный канал, совмещенный с визирным каналом дальномера, - напротив модуля излучения 14, и подключают вход и выход лазерного дальномера 20 к устройству управления и регистрации измерительной информации 8. Вводят в ход лучей оптический блок. Включают осветитель 13 и светодиоды подсветки штрихов сетки 4. В поле зрения визирного устройства контролируемого дальномера 20 наблюдаются изображения штрихов сетки 4,сформированные в обратном ходе лучей света первым объективом 3 приемного оптического модуля 1, ромбической призмой 19 оптического блока и объективом дальномера, а также изображение подсвеченного осветителем 13 через волоконно-оптический сумматор 12 торца второго световода 15, сформированное вторым объективом 17 и объективом контролируемого дальномера (фиг. 3). Наклонами устройства или контролируемого дальномера добиваются совмещения изображения штрихов сетки 4 со штрихами 25 визирного устройства дальномера. При этом вершина прицельной марки 26 должна находиться в центре светящегося изо 4 869 бражения второго световода 15. В противном случае с помощью оптического компенсатора 16 добиваются выполнения этого условия. Выводят оптический блок из хода лучей, выключают осветитель 13 и светодиоды подсветки штрихов сетки 4. С помощью устройства управления и регистрации измерительной информации 8 или органами управления дальномера выполняют пуск излучения лазера. Импульс лазерного излучения точно отъюстированного дальномера по стрелке 22 входит в приемный оптический модуль 1, проходит через ослабитель излучения 2, первый объектив 3, прозрачную диафрагму 24 сетки 4 и попадает в первый световод 5, затем в волоконно-оптический делитель 6. Часть излучения попадает на фотоприемное устройство 7, с выхода которого электрический сигнал подается на устройство управления и регистрации измерительной информации 8 для отображения на табло уровня энергии излучения, а другая часть - на вход устройства задержки оптического сигнала 9. Импульс лазерного излучения проходит выбранный устройством переключения 11 волоконнооптический канал 10, затем волоконно-оптический сумматор 12 и поступает во второй световод 15, проходит оптический компенсатор 16, второй объектив 17 модуля излучения 14 и попадает в объектив приемного канала контролируемого дальномера 20. Системы дальномера определяют заданную дистанцию. Результат измерения передается на табло устройства управления и регистрации измерительной информации 8. Переключив волоконно-оптический канал устройства задержки оптического сигнала 9, можно повторить измерения для другой задаваемой дистанции. Если контролируемый дальномер отъюстирован неправильно, то есть имеет место непараллельность канала излучения или приемного канала и визирной оси, то результат измерения дистанции не будет получен, так как либо диафрагма сетки 4 не пропустит излучение и оно не попадет в линию задержки оптического сигнала и в конечном итоге - в дальномер, при этом фотоприемник 6 не зарегистрирует сигнала требуемого уровня, либо излучение не попадет на фотоприемное устройство дальномера. В последнем случае фотоприемник 6 зарегистрирует сигнал требуемого уровня. Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает повышение точности определения непараллельности визирной оси и осей канала излучения и приемного канала контролируемого дальномера, так как обеспечивает оперативный контроль осей приемного оптического модуля и модуля излучения устройства непосредственно в процессе измерений, а также обеспечивает расширение области его использования, так как позволяет не только осуществить проверку работоспособности систем электроники дальномера, но и определить качество его юстировки и измерить уровень энергии, отображаемый на табло устройства управления и регистрации измерительной информации. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5