Лазерный монокулярный дальномер



Лазерный монокулярный дальномер
Лазерный монокулярный дальномер
Лазерный монокулярный дальномер
Лазерный монокулярный дальномер
Лазерный монокулярный дальномер

 


Владельцы патента RU 2515418:

Дружкин Евгений Витальевич (RU)
Хацевич Татьяна Николаевна (RU)

Дальномер имеет частично совмещенные визирный, излучающий, приемный и проекционный каналы. Объективы всех каналов выполнены двухкомпонентными, первый компонент объектива визирного канала входит в состав объектива приемного и излучающего каналов. В дальномер входят первый компонент объектива визирного канала, призменная оборачивающая система с двумя дополнительными прямоугольными призмами и светоделительными покрытиями, второй компонент объектива визирного канала, сетка, окуляр, лазер, линзовый компонент излучающего канала, второй компонент объектива приемного канала, фотоприемное устройство, микродисплей, первый компонент проекционного канала, измеритель временных интервалов, вычислитель дальности, баллистический вычислитель, датчики температуры, давления, углов места цели, модули спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС, внешний дисплей, компас и внешний разъем. Технический результат - повышение видимого увеличения визирного канала, уменьшение габаритных размеров и массы прибора, а также повышение удобства и скорости измерений, расширение функциональных возможностей. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в качестве устройства для измерения дальности до объектов, наблюдаемых с увеличением в окуляр прибора.

Известны различные устройства лазерного монокулярного дальномера, например [1 - патент RU 2368856, 2009], [2 - Патент RU 2313116, 2007], [3 - патент RU 2348889, 2009], [4 - патент RU 92946, 2010]. В устройстве любого из аналогов можно выделить несколько каналов, а именно визирный, излучающий, приемный, индикаторный, а также программируемые и электронные модули и различные датчики. С целью уменьшения габаритных размеров и массы прибора некоторые из каналов выполняют частично совмещенными.

Недостатком лазерного дальномера [1] является большие габаритные размеры и масса.

Недостатком комбинированного прицела с лазерным дальномером [2] является большие габаритные размеры и масса, предполагающие использование прибора на объектах бронетанковой техники, не позволяющие использовать его в качестве ручного прибора.

Недостатком лазерного прицел-дальномера [3] является то, что в нем излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и оптическую формирующую систему, при использовании малогабаритного полупроводникового лазерного излучателя, имеющего большой угол расходимости, для формирования на объекте пятна малого размера должен иметь длиннофокусную оптическую формирующую систему с большим относительным отверстием, а это требует большого диаметра оптики формирующей системы, что ведет к увеличению габаритных размеров и массы прибора, либо при использовании малых диаметров линз формирующей системы - к увеличению погрешности определения дальности и снижению величины наибольшей дальности измерения.

Недостатком прицела-дальномера для стрелкового оружия [4] является малое увеличение визирного канала и малое угловое поле: видимое увеличение 4 крата, угловое поле 4° (информация приведена на официальном сайте патентообладателя - прицел «РЫСЬ ЛД»). Прибор имеет габаритные размеры 330×92×66 мм, массу 1,08 кг, работает на длине волны 0,905 мкм).

В качестве наиболее близкого по технической сути аналога принят лазерный монокулярный дальномер [5 - патент RU 105748, 2011 г.].

Лазерный монокулярный дальномер содержит визирный канал, включающий оптически связанные, расположенные по ходу лучей от объектов, объектив, призменную оборачивающую систему визирного канала, сетку и окуляр; излучающий канал, содержащий лазер и формирующую оптическую систему; приемный канал, содержащий оптически связанные, расположенные по ходу лучей от объектов, объектив приемного канала, входной зрачок которого совпадает с входным зрачком объектива визирного канала, призменную систему приемного канала, включающую часть призменной оборачивающей системы визирного канала и прямоугольную призму, и фотоприемное устройство; измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, баллистический вычислитель, датчики температуры, давления, угла места цели, модули спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС и в системе NAVSTAR GPS, внешний дисплей, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй и третий - с выходами датчиков температуры и давления, четвертый вход баллистического вычислителя связан с выходом датчика угла места цели, пятый и шестой входы баллистического вычислителя связаны с выходами модулей спутниковой навигации, выход баллистического вычислителя связан с входом внешнего дисплея. Видимое увеличение визирного канала равно 6 крат, угловое поле визирного канала в пространстве предметов составляет 6,5°, диаметр выходного зрачка 4 мм, удаление выходного зрачка 20 мм. Габаритные размеры прототипа 170×135×65 мм, масса 1,4 кг.

Недостатком наиболее близкого аналога является малое увеличение визирного канала, ограничивающего возможность визуального наблюдения объектов на большой дальности, большие габаритные размеры и масса, необходимость прерывать наблюдение за пространством объектов при снятии значения дальности, снижающие скорость измерения и эксплуатационные показатели ручного прибора.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является создание технологичного малогабаритного лазерного монокулярного дальномера с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении видимого увеличения визирного канала, уменьшении габаритных размеров и массы устройства, а также в повышении удобства и скорости измерений, расширении функциональных возможностей.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве лазерного монокулярного дальномера объектив визирного канала выполнен двухкомпонентным, при этом первый компонент объектива визирного канала расположен по ходу лучей от объектов перед призменной оборачивающей системой визирного канала, второй компонент объектива визирного канала расположен между призменной оборачивающей системой визирного канала и сеткой, призменная оборачивающая система визирного канала выполнена в виде первой и второй призм БР-180, расположенных гипотенузными гранями друг к другу и повернутых относительно друг друга на 90 градусов (Порро 1 рода). Формирующая оптическая система излучающего канала содержит расположенные по ходу лучей от лазера линзовый компонент излучающего канала, призменную систему излучающего канала и первый компонент объектива визирного канала, при этом призменная система излучающего канала состоит из дополнительно введенной прямоугольной призмы, наклеенной на первую катетную грань второй призмы БР-180 и образующей с ней плоскопараллельную пластинку, и первой призмы БР-180, при этом на первую катетную грань второй призмы БР-180 нанесено светоделительное покрытие. Объектив приемного канала выполнен двухкомпонентным, состоящим из первого компонента объектива визирного канала и второго компонента объектива приемного канала, расположенного между призменной системой приемного канала и фотоприемным устройством, прямоугольная призма в призменной системе приемного канала наклеена на вторую по ходу лучей от объектов катетную грань второй призмы БР-180, при этом на вторую катетную грань второй призмы БР-180 нанесено светоделительное покрытие. В дальномер дополнительно введен проекционный канал, состоящий из расположенных по ходу лучей микродисплея, оптически связанных первого компонента проекционного канала и второго компонента объектива визирного канала, при этом первый компонент проекционного канала расположен соосно со вторым компонентом объектива визирного канала, между первым компонентом проекционного канала и вторым компонентом объектива проекционного канала расположены прямоугольная призма, наклеенная на вторую по ходу лучей от объектов катетную грань второй призмы БР-180, и часть второй призмы БР-180, образующие совместно плоскопараллельную пластинку. В дальномер дополнительно введен вычислитель дальности, компас и внешний разъем, вход вычислителя дальности связан со вторым выходом измерителя временных интервалов, вход микродисплея связан с выходом вычислителя дальности, выход компаса связан с седьмым входом баллистического вычислителя, вход внешнего разъема связан со вторым выходом баллистического вычислителя.

В частных случаях устройства второй компонент объектива визирного канала выполнен отрицательным в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к сетке, и двояковогнутой линзы. Линзовый компонент излучающего канала выполнен положительным в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к лазерному излучателю. Второй компонент объектива приемного канала выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к фотоприемному устройству. Первый компонент проекционного канала выполнен положительным, состоящим из близкорасположенных отрицательного и положительного двухлинзовых склеенных компонентов. В проекционный канал дополнительно введена призма АР-90, установленная между дисплеем и первым компонентом проекционного канала. В качестве лазера и фотоприемного устройства применены полупроводниковый лазер и фотоприемное устройство с рабочей спектральной характеристикой в области длины волны 0,9 мкм, а в линзовый компонент излучающего канала и во второй компонент приемного канала введены светофильтры, соответствующие рабочим спектральным характеристикам полупроводникового лазера и фотоприемного устройства. В качестве лазера и фотоприемного устройства применены полупроводниковый лазер и фотоприемное устройство с рабочей спектральной характеристикой в области длины волны 1,54 мкм, а в линзовый компонент излучающего канала и во второй компонент приемного канала введены светофильтры, соответствующие рабочим спектральным характеристикам полупроводникового лазера и фотоприемного устройства. Положительный мениск линзового компонента излучающего канала и положительный мениск второго компонента объектива приемного канала выполнены одинаковыми.

Предлагаемые признаки являются существенными, так как они влияют на получение технического результата и находятся с ним в причинно-следственной связи. Совокупность перечисленных введенных признаков позволяют повысить видимое увеличение визирного канала без увеличения габаритных размеров, совместить входные зрачки визирного, излучающего и приемного каналов, используя в качестве первого компонента оптических систем этих трех каналов первый компонент объектива визирного канала. Это позволяет максимально использовать конструктивный объем устройства для размещения в нем всех оптических элементов и электронных модулей и в результате добиться уменьшения габаритных размеров и массы лазерного монокулярного дальномера. Введение проекционного канала позволяет обеспечить в поле зрения лазерного монокулярного дальномера одновременно с наблюдаемым объектом, до которого измеряется дальность, информацию о величине дальности, что не требует прекращать наблюдение за пространством объектов для снятия значения дальности с внешнего дисплея и повышает удобство и скорость измерений. Введение компаса позволяет обеспечить определение направления, координат и скорости движущихся объектов, введение внешнего разъема позволяет обеспечить передачу данных на внешние устройства, что в целом расширяет функциональные возможности лазерного монокулярного дальномера.

Указанная совокупность признаков позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров для достижения технического результата и решить задачу создания малогабаритного ручного лазерного монокулярного дальномера с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.

Указанное решение, на наш взгляд, обладает новизной и изобретательским уровнем. Авторам не известен лазерный монокулярный дальномер, в котором была бы реализована совокупность указанных признаков.

Предложенное решение иллюстрируется следующими графическими материалами:

фиг.1 - функциональная схема лазерного монокулярного дальномера;

фиг.2 - оптическая схема лазерного монокулярного дальномера (главный вид);

фиг.3 - оптическая схема лазерного монокулярного дальномера (разрез А-А);

фиг.4 - оптическая схема лазерного монокулярного дальномера (разрез Б-Б);

фиг.5 - оптическая схема лазерного монокулярного дальномера (вид В).

Лазерный монокулярный дальномер (фиг.1) содержит несколько каналов, программируемые и электронные модули и датчики. Визирный канал включает: 1 - первый компонент объектива визирного канала; 2 - призменную оборачивающую систему с двумя дополнительными прямоугольными призмами и светоделительными покрытиями; 3 - второй компонент объектива визирного канала; 4 - сетку; 5 - окуляр. Первый компонент 1 объектива визирного канала одновременно является компонентом излучающего и приемного каналов, а призменная оборачивающая система 2 с двумя дополнительными прямоугольными призмами и светоделительными покрытиями частично входит в состав приемного и излучающего каналов. Излучающий канал включает: 6 - лазер, выполненный, в частности, в виде полупроводникового лазера; 7 - линзовый компонент излучающего канала; часть призменного блока 2; 1 - первый компонент объектива визирного канала. Приемный канал включает: 1 - первый компонент объектива визирного канала; часть призменного блока 2; 8 - второй компонент объектива приемного канала; 9 - фотоприемное устройство. Проекционный канал включает: 11 - микродисплей; 12 - первый компонент проекционного канала; часть призменного блока 2; 3 - второй компонент объектива визуального канала; 4 - сетку; 5 - окуляр. Устройство лазерного дальномера включает также: 10 - измеритель временных интервалов; 13 - вычислитель дальности; 14 - баллистический вычислитель; 15 - датчик температуры; 16 - датчик давления; 17 - датчик углов места цели (инклинометр); 18 - модуль спутниковой навигации в системе NAVSTAR GPS; 19 - модуль спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС; 20 - внешний дисплей. В частном случае исполнения введены компас 21 и внешний разъем 22. В частном случае исполнения в излучающий и приемный каналы введены соответственно светофильтры 23 и 24, соответствующие спектральным характеристикам полупроводникового лазера 6 и фотоприемного устройства 9. В частном случае исполнения в проекционный канал введена прямоугольная призма 25. Выход фотоприемного устройства связан с входом измерителя временных интервалов и вычислителя дальности 10. Первый выход измерителя временных интервалов 10 связан с первым входом баллистического вычислителя 14. Второй выход измерителя временных интервалов 10 связан с входом вычислителя дальности 13. Выход вычислителя дальности 13 связан с входом микродисплея 11. Выход датчика температуры 15 связан со вторым входом баллистического вычислителя 14. Выход датчика давления 16 связан с третьим входом баллистического вычислителя 14. Выход датчика угла места цели (инклинометра) 17 связан с четвертым входом баллистического вычислителя 14. Выход модуля спутниковой навигации в системе NAVSTAR GPS 18 связан с пятым входом баллистического вычислителя 14. Выход модуля спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС 19 связан с шестым входом баллистического вычислителя 14. Выход компаса 21 связан с седьмым входом баллистического вычислителя 14. Первый выход баллистического вычислителя 14 связан с входом внешнего дисплея 20. Второй выход баллистического вычислителя 14 связан с внешним разъемом 22. В частном случае в излучающий и приемный каналы введены соответственно светофильтры 23 и 24, а в проекционный канал прямоугольная призма 25.

Поскольку описание устройства лазерного монокулярного дальномера приведено на уровне функциональной схемы, то далее на фиг.2-5 приводится описание оптической схемы, а возможность технической реализации электронных блоков и модулей на базе современной элементной базы понятна специалистам, подтверждается примером конкретного исполнения и известными устройствами-аналогами отечественного и зарубежного производства.

Оптическая система лазерного дальномера представлена на фиг.2-5, при этом фиг.2 - главный вид (вид на объектив прибора); фиг.3 - разрез А-А; фиг.4 - разрез Б-Б; фиг.5 - вид В (вид сбоку). Первый компонент 1 визирного канала выполнен в виде двухлинзовой склейки. Призменная система 2 состоит из двух призм БР-180 поз.26 и 27 (образующих систему Порро 1 рода), прямоугольных призм 28 и 29, наклеенных на катетные грани призмы 27. Второй компонент 3 объектива визирного канала выполнен отрицательным и состоит из отрицательного мениска 30, обращенного вогнутой поверхностью к сетке, и двояковогнутой линзы 31. Линзовый компонент 7 излучающего канала выполнен положительным и состоит из положительного мениска 32 и отрицательного мениска 33, обращенных вогнутыми поверхностями к лазеру 6. В частном случае исполнения компонент 8 выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к фотоприемному устройству 9, при этом мениски 32 и 8 выполнены одинаковыми. Первый компонент 12 проекционного канала, проецирующего изображение с экрана микродисплея 11 на сетку 4, выполнен положительным и состоит из близкорасположенных отрицательного двухлинзового склеенного компонента 34 и положительного двухлинзового склеенного компонента 35. В конкретном примере исполнения окуляр 5 выполнен из двух положительных двухлинзовых склеенных компонентов 36, 37 и одиночной положительной линзы 38. В устройстве дальномера могут быть применены полупроводниковый лазер 6 и фотоприемное устройство 9 со спектральными характеристиками в области длины волны 0,9 мкм, либо соответственно - в области длины волны 1,54 мкм. При этом переход с одного исполнения лазерного монокулярного дальномера на второе осуществляется без изменения оптической схемы, кроме светофильтров 23 и 24.

Лазерный монокулярный дальномер работает следующим образом. Оператор, наблюдая местность в окуляр 5 визирного канала дальномера, состоящего из двухкомпонентого объектива визирного канала 1 и 3 и призменной оборачивающей системы 2 типа Порро 1 рода, обеспечивающих большую величину видимого увеличения, обнаруживает и опознает объект, до которого необходимо измерить расстояние, наводит на него визирный знак сетки 4 и включает кнопкой «пуск» (на фиг.1-5 не показана) лазер 6. Одновременно сигнал о включении лазера 6 от кнопки «пуск» подается на измеритель временных интервалов 10.

Излучение лазера проходит линзовый компонент 7 излучающего канала, состоящий из менисков 32 и 33, устанавливаемый в частном случае светофильтр 23, прямоугольную призму 28, часть призмы 27, призму 26 и первый компонент 1 визирного канала, после которого формируется пучок лазерного излучения с малой расходимостью, параллельный оси визирования визирного канала.

Отраженное объектом лазерное излучение принимается первым компонентом 1 визирного канала и направляется через призму 26, призму 27 и призму 29, светофильтр 24, к мениску 8, после которого фокусируется на чувствительную площадку фотоприемного устройства 9, сигнал с которого передается на измеритель временных интервалов 10, который определяет интервал t между моментами начала излучения лазера 6 и приема отраженного целью сигнала. В вычислителе дальности 13 происходит вычисление дальности L в соответствии с известным соотношением: L=ct 12, где с - скорость света. Результат вычисления дальности передается на микродисплей 11, изображение которого проецируется с помощью первого компонента 12 проекционного канала, состоящего из двух склеенных компонентов 34 и 35, через призму 25, призму 29 и частично через призму 27 в плоскость сетки 4 и представляется оператору через окуляр 5 в поле зрения визирного канала одновременно с изображением объекта, до которого измеряется дальность. В частном случае исполнения в ход лучей проекционного канала введена призма 25 для уменьшения габаритных размеров устройства. Одновременно с вычислителя дальности 13 на микродисплей может передаваться и дополнительная информация, например результат предыдущего вычисления дальности.

Светофильтры 23 и 24 обеспечивают пропускание излучения в соответствии с рабочими спектральными характеристиками установленных в лазерном дальномере лазером 6 и фотоприемным устройством 9, а именно либо в области длины волн 0,9 мкм, либо - 1,54 мкм.

Светоделительное покрытие в зоне контакта призм 28 и 27 частично пропускает инфракрасное излучение, идущее от лазера 6, частично отражает инфракрасное излучение, отраженное от объектов и направляемое первым компонентом 1 визирного канала через призмы 26, 27, 29 к фотоприемному устройству 9, и полностью отражает видимое излучение, идущее от объектов через первый компонент 1 визирного канала, призмы 26 и 27 и далее к окуляру.

Светоделительное покрытие в зоне контакта призм 29 и 27 максимально отражает видимое излучение, идущее от объектов через первый компонент 1 объектива визирного канала, призмы 26, 27 ко второму компоненту 3 объектива визирного канала и далее к окуляру 5 визирного канала, максимально пропускает инфракрасное излучение, отраженное от объектов и идущее через оптическую систему вышеописанным образом к фотоприемногому устройству 9, пропускает излучение узкого спектрального состава (соответствующего красному цвету), идущее от микродисплея вышеописанным образом к окуляру визирного канала.

Сигнал с измерителя временных интервалов 10 поступает на вход баллистического вычислителя 14. На другие входы баллистического вычислителя поступает информация от датчиков температуры 15, давления 16, угла места цели 17, от модулей 18, 19 спутниковой навигации в системах NASVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС, от электронного компаса 21. Баллистический вычислитель выполнен на основе портативного компьютера. Оператор может выбрать один из нескольких режимов представления информации на внешнем дисплее 20 и передачи информации через внешний разъем 22 на внешние устройства.

Если оператор выбирает на экране внешнего дисплея 20 режим «Баллистика», то, используя клавиатуру экрана внешнего дисплея 20, оператор может ввести вручную значения направления и скорости ветра, выбирает на экране внешнего дисплея тип оружия, тип боеприпаса и тип прицела, или использует сохраненные ранее настройки. В соответствии с имеющейся в портативном компьютере программой расчета баллистики для различных типов оружия производится вычисление дальности до цели, горизонтальной и вертикальной поправок. При этом на экране внешнего дисплея оператору представляется следующая информация: дальность до цели, горизонтальная и вертикальная поправки, символическое расположение точки прицеливания, угол места цели, направление ветра, скорость ветра, высота на уровне моря, давление, температура, дальность и координаты до двух последних измерений дальности, скорости движения цели (если последовательно было дважды проведено измерение дальности до движущегося объекта), название и характеристики выбранного оружия, название и характеристики выбранного прицела, собственные координаты.

Если оператор выбирает на экране внешнего дисплея 20 режим «Навигатор» или «Карта», то на экране внешнего дисплея 20 представляется окно соответствующих программ, при этом он имеет возможность управлять функциями «Навигатора» или «Карты», используя стандартный для этого типа устройств интерфейс.

Также оператор, используя внешний разъем 22, имеет возможность подключаться к внешним устройствам, устанавливать и использовать программное обеспечение, передавать информацию на внешние устройства.

Реализация лазерного монокулярного дальномера подтверждается примером конкретного исполнения. Параметры примера конкретного исполнения приведены в таблице 1. Индекс в обозначении фокусного расстояния указан в соответствии с позицией компонента на фиг.2-5.

Таблица 1
Параметры примера конкретного исполнения
Параметр Значение, мм
f 1 ' 182
f 3 ' -38
f 5 ' 16
f 7 ' 17
f 8 ' 16
f 12 ' 26
f 30 ' -1180
f 31 ' -30
f 32 ' 16
f 33 ' -2766
f 34 ' -55
f 35 ' 27
Г 49
Д 156
Е 73

Для приведенных в таблице 1 значений параметров обеспечивается эквивалентное фокусное расстояние объектива визуального канала, состоящего из первого компонента 1 и второго компонента 3 с учетом удлинения хода лучей в призменной системе 2, равное 160 мм, и тем самым, при фокусном расстоянии окуляра 5, равном 16 мм, достигается видимое увеличение визуального канала 10 крат, угловое поле визуального канала 6,3°, удаление выходного зрачка 19 мм, диаметр выходного зрачка 4,2 мм. Одновременно обеспечивается эквивалентное фокусное расстояние объектива излучающего канала, состоящего из компонентов 1 и 7, равное 64 мм, и угол охвата излучения полупроводникового лазера 6, равный 34°. Эквивалентное фокусное расстояние приемного канала, состоящего из компонентов 1 и 8, равно 64 мм, его относительное отверстие 1:1,5. Проекционный канал обеспечивает линейное увеличение минус 0,6 крат и проецирует в плоскость сетки изображение числового выражения, соответствующего измеренной дальности до объекта, которое формируется на микродисплее 11. В состав дальномера входят блоки, указанные на функциональной схеме фиг.1: лазер 6, фотоприемное устройство 9, измеритель временных интервалов 10, вычислитель дальности 13, микродисплей 11, баллистический вычислитель 14, датчики температуры, давления, угла места цели - 15, 16, 17, модули спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС -18 и 19, компас 21, внешний разъем 22 и внешний дисплей 20.

В примере конкретного исполнения в качестве микродисплея 11 применен OLED дисплей SCY-3121-BV01 (Sunlike Display Tech. Corp, Тайвань) с диагональю 24,2 мм и разрешением 96×64 точек. В качестве лазера 6, излучающего в области длины волны 0,9 мкм, применен полупроводниковый лазер SPL-PL90 (OSRAM, Германия), в качестве соответствующего ему фотоприемного устройства 9 - приемник S8890 (HAMAMATSU, Япония). В качестве лазера 6, излучающего в области длины волны 1,54 мкм, применен полупроводниковый лазер PVGR4S12H (Excelitas Corp, Япония), в качестве соответствующего ему фотоприемного устройства 9 - приемник G8931-04 (HAMAMATSU, Япония).

В примере конкретного исполнения обеспечены габаритные размеры оптической системы Д×Е×Г (длина × высота × ширина), равные 156×73×49 мм. Устройство оптической схемы в примере конкретного исполнения позволило обеспечить следующие габаритные размеры лазерного монокулярного дальномера: 175×75×65 мм и массу 0,65 кг.

Таким образом, по сравнению с прототипом повышено видимое увеличение визуального канала с 6 до 10 крат, т.е. в 1,6 раза; уменьшены габаритные размеры устройства, снизившие конструктивный объем лазерного монокулярного дальномера, более чем в 1,7 раза ((170·135·65)/(175·75·65)=1,75), уменьшена масса более чем в 1,5 раза. Кроме того, обеспечено удобство снятия значений дальности: в поле зрения одновременно с наблюдаемым объектом, до которого измеряется дальность, введена информация о величине измеренной дальности, что не требует от оператора отрываться от наблюдения за объектами для снятия отсчета измеренной дальности и повышает скорость измерения. Кроме того, обеспечена возможность определения направления, координат и скорости подвижных объектов, а также передачу данных на внешние устройства, что в целом расширяет функциональные возможности лазерного монокулярного дальномера и удобство работы с ним.

Таким образом, реализация технических преимуществ предлагаемого лазерного монокулярного дальномера, обладающих совокупностью указанных отличительных признаков, позволяет создать технологичный малогабаритный лазерный монокулярный дальномер с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.

Литература

1. Патент RU 2368856, 2009.

2. Патент RU 2313116, 2007.

3. Патент RU 2348889, 2009.

4. Патент RU 92946, 2010.

5. Патент RU 105748, 2011.

1. Лазерный монокулярный дальномер, содержащий визирный канал, включающий оптически связанные, расположенные по ходу лучей от объектов, объектив, призменную оборачивающую систему визирного канала, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазер и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные, расположенные по ходу лучей от объектов, объектив приемного канала, входной зрачок которого совпадает с входным зрачком объектива визирного канала, призменную систему приемного канала, включающую часть призменной оборачивающей системы визирного канала и прямоугольную призму, и фотоприемное устройство; измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, баллистический вычислитель, датчики температуры, давления, угла места цели, модули спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС и в системе NAVSTAR GPS, внешний дисплей, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй и третий - с выходами датчиков температуры и давления, четвертый вход баллистического вычислителя связан с выходом датчика угла места цели, пятый и шестой входы баллистического вычислителя связаны с выходами модулей спутниковой навигации, выход баллистического вычислителя связан с входом внешнего дисплея, отличающийся тем, что объектив визирного канала выполнен двухкомпонентным, при этом первый компонент объектива визирного канала расположен по ходу лучей от объектов перед призменной оборачивающей системой визирного канала, второй компонент объектива визирного канала расположен между призменной оборачивающей системой визирного канала и сеткой, призменная оборачивающая система визирного канала выполнена в виде первой и второй призм БР-180, расположенных гипотенузными гранями друг к другу и повернутых относительно друг друга на 90 градусов (Порро 1 рода); формирующая оптическая система излучающего канала содержит расположенные по ходу лучей от лазера линзовый компонент излучающего канала, призменную систему излучающего канала и первый компонент объектива визирного канала, при этом призменная система излучающего канала состоит из дополнительно введенной прямоугольной призмы, наклеенной на первую катетную грань второй призмы БР-180 и образующей с ней плоскопараллельную пластинку, и первой призмы БР-180, при этом на первую катетную грань второй призмы БР-180 нанесено светоделительное покрытие; объектив приемного канала выполнен двухкомпонентным, состоящим из первого компонента объектива визирного канала и второго компонента объектива приемного канала, расположенного между призменной системой приемного канала и фотоприемным устройством, прямоугольная призма в призменной системе приемного канала наклеена на вторую по ходу лучей от объектов катетную грань второй призмы БР-180, при этом на вторую катетную грань второй призмы БР-180 нанесено светоделительное покрытие; в лазерный дальномер дополнительно введен проекционный канал, состоящий из расположенных по ходу лучей микродисплея, оптически связанных первого компонента проекционного канала и второго компонента объектива визирного канала, при этом первый компонент проекционного канала расположен соосно со вторым компонентом объектива визирного канала, между первым компонентом проекционного канала и вторым компонентом объектива проекционного канала расположены прямоугольная призма, наклеенная на вторую по ходу лучей от объектов катетную грань второй призмы БР-180, и часть второй призмы БР-180, образующие совместно плоскопараллельную пластинку; дополнительно введен вычислитель дальности, компас и внешний разъем, вход вычислителя дальности связан со вторым выходом измерителя временных интервалов, вход микродисплея связан с выходом вычислителя дальности, выход компаса связан с седьмым входом баллистического вычислителя, вход внешнего разъема связан со вторым выходом баллистического вычислителя.

2. Дальномер по п.1, отличающийся тем, что второй компонент объектива визирного канала выполнен отрицательным в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к сетке, и двояковогнутой линзы.

3. Дальномер по п.1, отличающийся тем, что линзовый компонент излучающего канала выполнен положительным в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к лазеру.

4. Дальномер по п.1, отличающийся тем, что второй компонент объектива приемного канала выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к фотоприемному устройству.

5. Дальномер по п.1, отличающийся тем, что первый компонент проекционного канала выполнен положительным, состоящим из близкорасположенных отрицательного и положительного двухлинзовых склеенных компонентов.

6. Дальномер по п.5, отличающийся тем, что в проекционный канал дополнительно введена призма АР-90, установленная между дисплеем и первым компонентом проекционного канала.

7. Дальномер по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве лазера и фотоприемного устройства применены полупроводниковый лазер и фотоприемное устройство с рабочей спектральной характеристикой в области 0,9 мкм, а в линзовый компонент излучающего канала и во второй компонент приемного канала введены светофильтры, соответствующие рабочим спектральным характеристикам полупроводникового лазера и фотоприемного устройства.

8. Дальномер по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве лазера и фотоприемного устройства применены полупроводниковый лазер и фотоприемное устройство с рабочей спектральной характеристикой в области 1,54 мкм, а в линзовый компонент излучающего канала и во второй компонент приемного канала введены светофильтры, соответствующие рабочим спектральным характеристикам полупроводникового лазера и фотоприемного устройства.

9. Дальномер по п.3 или 4, отличающийся тем, что положительный мениск линзового компонента излучающего канала и положительный мениск второго компонента объектива приемного канала выполнены одинаковыми.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях различных боеприпасов, для определения расстояния между телами. .

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях различных боеприпасов, для определения расстояния до цели. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к системам с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных волн, а именно к дальномерам. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для обнаружения и фиксации нарушений правил дорожного движения транспортным средством.

Изобретение относится к системам с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных или иных волн, а именно к дальномерам. .

Изобретение относится к системам измерения дальности с использованием отражения зондирующих импульсов и может быть использовано в дальномерах, установленных на ракетах с полуактивным подсветом.

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения. .

Изобретение относится к лазерным оптико-электронным устройствам, предназначенным для наблюдения удаленного объекта и измерения расстояний до него. .

Изобретение относится к области метеорологии и гляциологии и может быть использовано при определении толщины снежного покрова на склонах для прогноза лавинной опасности и определения снегонакопления в горах. Согласно заявленному способу с помощью лазерного дальномера, размещенного в долине, определяют расстояние до контрольной точки на склоне (L1), азимут (А1) и угол зондирования (β).

Изобретение относится к области информационно-измерительных систем и предназначается для решения задач измерения дальности и линейных размеров объектов по их цифровым фотографическим изображениям.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к аппаратуре лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к аппаратуре лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к аппаратуре лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к технике лазерного, светового излучения и, в частности, может быть использовано для определения положения лазерного излучателя. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

В телевизионно-лазерном визире-дальномере установлена спектроделительная призма, на одной грани которой нанесена полевая диафрагма приемного канала лазерного дальномера, которая используется в качестве опорной марки, а на другой грани приклеено сферическое зеркало, проектирующее диафрагму в телекамеру визирного канала. В электронном блоке определяются координаты центра изображения диафрагмы относительно поля зрения визирного канала и строится телевизионное изображение прицельной марки в соответствии с полученными координатами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх