Устройство для контроля лазерного дальномера



Устройство для контроля лазерного дальномера
Устройство для контроля лазерного дальномера
Устройство для контроля лазерного дальномера
Устройство для контроля лазерного дальномера
Устройство для контроля лазерного дальномера

 


Владельцы патента RU 2548379:

Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" (RU)

Устройство может быть использовано для контроля лазерного дальномера с концентричным расположением передающего и приемного каналов. Устройство содержит входную собирающую и выходную коллимирующую оптические системы, связанные между собой волоконно-оптической линией задержки, выполненной в виде световода. Входной и выходной торцы световода расположены в фокальных плоскостях входной и выходной оптических систем соответственно. Входная собирающая и выходная коллимирующая оптические системы образованы двумя соосными менисками, обращенными вогнутостью к торцу световода и имеющими зеркальные покрытия на выпуклых поверхностях. Зеркальное покрытие мениска, расположенного первым от торца световода, выполнено в виде периферийной кольцевой зоны. По крайней мере один торец световода может быть состыкован с плоскопараллельной пластиной в непрозрачной зоне, содержащей соосную со световодом диафрагму с диаметром, меньшим диаметра световода. По крайней мере один из менисков может быть выполнен склеенным. Технический результат - создание компактного устройства с повышенной технологичностью при высоком качестве формирования лазерных пучков и упрощенной конструкцией. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 7 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных двухканальных оптических системах, в том числе предназначенных для контроля лазерных дальномерных оптических систем видимого и ИК-диапазонов спектра.

Известно устройство для контроля лазерного дальномера, патент РФ на изобретение №2246710, МПК G01M 11/02, G01B 11/26, опубл. 20.02.2005 г. Устройство содержит 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, установленную в фокальной плоскости первого объектива, а также фотоприемное устройство, устройство управления и регистрации измерительной информации, осветитель, оптический блок, волоконно-оптический делитель и волоконно-оптический сумматор. Однако указанная оптическая система конструктивно сложна и не может использоваться для контроля лазерного дальномера с концентричным расположением передающего и приемного каналов.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является устройство для контроля лазерного дальномера, установленного в изделии с телевизионным каналом наблюдения, свидетельство на полезную модель №40680, МПК G01S 17/10, G02B 23/00, G01C 3/00, опубл. 20.09.2004 г. Устройство содержит волоконно-оптическую линию задержки с входным и выходным торцами, входную оптическую систему с зеркальным объективом, выполненным в виде сферического зеркала, и выходную оптическую систему с выходным зеркальным объективом, выполненным в виде сферического зеркала с центральным отверстием, и плоского зеркала. Во входную оптическую систему введена апертурная диафрагма, блок ослабления излучения, блок переменного отклонения излучения, входной зеркальный объектив, первая полевая диафрагма, рассеиватель излучения, первый осветитель, фотоприемник. В выходную оптическую систему введена вторая полевая диафрагма и второй осветитель, размещенный с возможностью освещения второй полевой диафрагмы, расположенные перед выходным зеркальным объективом, при этом выходной торец волоконно-оптической линии задержки расположен в фокальной плоскости выходного зеркального объектива.

Данная оптическая система конструктивно сложна, недостаточно технологична (содержит сферическое зеркало с отверстием) и не может использоваться для контроля лазерного дальномера с концентричным расположением входной и выходной оптических систем.

Задачей изобретения является создание устройства для контроля лазерного дальномера с улучшенными технико-экономическими и эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - создание компактного устройства с повышенной технологичностью при высоком качестве формирования лазерных пучков и упрощенной конструкцией для контроля лазерного дальномера с концентричным расположением входной и выходной оптических систем.

Это достигается тем, что в устройстве для контроля лазерного дальномера, содержащем входную и выходную оптические системы, связанные между собой волоконно-оптической линией задержки, выполненной в виде световода, входной и выходной торцы которого расположены в фокальных плоскостях входной и выходной оптических систем соответственно, в отличие от известного входная собирающая и выходная коллимирующая оптические системы образованы двумя соосными менисками, обращенными вогнутостью к торцу световода и имеющими зеркальные покрытия на выпуклых поверхностях, причем зеркальная поверхность мениска, расположенного первым от торца световода, выполнено в виде периферийной кольцевой зоны.

Кроме того, по крайней мере один торец световода может быть состыкован с плоскопараллельной пластиной в непрозрачной зоне, содержащей соосную со световодом диафрагму с диаметром, меньшим диаметра световода.

Кроме того, по крайней мере, один из менисков выполнен склеенным.

На фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4 и фиг.5 изображена оптическая схема устройства для контроля лазерного дальномера для первого, второго, третьего, четвертого и пятого вариантов исполнения соответственно.

Устройство для контроля лазерного дальномера по первому варианту исполнения (фиг.1) содержит входную собирающую и выходную коллимирующую оптические системы, образованные соосными отрицательными менисками 1 и 2, и световод 3. На периферийной части выпуклой поверхности отрицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к торцу световода, нанесено зеркальное покрытие в виде кольцевой зоны, отрицательный мениск 2 обращен вогнутостью к торцу световода, причем на его выпуклую поверхность нанесено зеркальное покрытие. При этом центральная прозрачная часть отрицательного мениска 1 и отрицательный мениск 2 образуют входную собирающую оптическую систему, а кольцевая периферийная часть отрицательного мениска 1 - выходную коллимирующую оптическую систему, причем в фокусе F′ входной оптической системы находится входной торец световода 3, а в фокусе F выходной оптической системы находится выходной торец световода 3, закрепленный, например, с помощью механических держателей торцевых частей, выполненных в виде трехлучевой конструкции, используемой в качестве держателя вторичного зеркала оптической системы зеркального объектива Кассегрена (на фиг.1 не показаны).

Устройство для контроля лазерного дальномера по второму варианту исполнения (фиг.2) содержит входную и выходную оптические системы, образованные соосными отрицательными менисками 1 и 2, световод 3, плоскопараллельные пластины 4 и 5. Отрицательный мениск 1 обращен вогнутостью к торцу световода и на периферийной части его второй, выпуклой поверхности нанесено зеркальное покрытие в виде кольцевой зоны, отрицательный мениск 2 обращен вогнутостью к торцу световода и на его выпуклую поверхность нанесено зеркальное покрытие, причем центральная прозрачная часть отрицательного мениска 1 и отрицательный мениск 2 образуют входную собирающую оптическую систему, а периферийная кольцевая часть отрицательного мениска 1 - выходную коллимирующую оптическую систему. Входной торец световода 3 находится в фокусе F′ в плоскости первого промежуточного изображения, находящегося на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 5, а выходной торец световода 3 находится в фокусе F в плоскости второго промежуточного изображения, расположенного на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 4, содержащей соосное со световодом прозрачное отверстие - диафрагму с диаметром, меньшим диаметра световода.

Устройство для контроля лазерного дальномера по третьему варианту исполнения (фиг.3) состоит со стороны контролируемого дальномера из наклонной светоделительной плоскопараллельной пластины 6, у которой светоделительная поверхность является второй со стороны контролируемого дальномера, плоскопараллельной пластины 7, отрицательного мениска 8, отрицательного мениска 9, плоскопараллельной пластины 10, наклонного плоского зеркала 11 и световода 3. Отрицательный мениск 8 обращен вогнутостью к торцу световода и на периферийной части его выпуклой поверхности нанесено зеркальное покрытие в виде периферийной кольцевой зоны, отрицательный мениск 9 обращен вогнутостью к торцу световода, и на его выпуклую поверхность нанесено зеркальное покрытие, причем центральная прозрачная часть отрицательного мениска 8 и отрицательный мениск 9 образуют входную собирающую оптическую систему, а кольцевая часть отрицательного мениска 8 - выходную коллимирующую оптическую систему. Входной торец световода 3 находится в фокусе F′ в плоскости первого промежуточного изображения, находящегося на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 7, а выходной торец световода 3 находится в фокусе F в плоскости второго промежуточного изображения, находящегося на первой по ходу лучей поверхности плоскопараллельной пластины 10.

Устройство для контроля лазерного дальномера по четвертому варианту исполнения (фиг.4) состоит со стороны контролируемого дальномера из наклонной светоделительной плоскопараллельной пластины 6, у которой светоделительная поверхность является второй со стороны контролируемого дальномера, плоскопараллельной пластины 7, отрицательного мениска 12 и положительного мениска 13, склеенного с отрицательным мениском 14, наклонного плоского зеркала 11, плоскопараллельной пластины 10 и световода 3. Отрицательный мениск 12 обращен вогнутостью к торцу световода, на периферийной части его выпуклой поверхности нанесено зеркальное покрытие в виде периферийной кольцевой зоны, положительный мениск 13 склеен с отрицательным мениском 14 и оба они обращены вогнутостью к торцу световода, а на вторую от торца световода, выпуклую поверхность отрицательного мениска 14 нанесено зеркальное покрытие, причем центральная прозрачная часть отрицательного мениска 12, положительный мениск 13 и отрицательный мениск 14 образуют входную собирающую оптическую систему, а кольцевая часть отрицательного мениска 12 - выходную коллимирующую оптическую систему. Входной торец световода 3 находится в фокусе F′ в плоскости первого промежуточного изображения, находящегося на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 7, а выходной торец находится в фокусе F в плоскости второго промежуточного изображения, находящегося на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 10.

Устройство для контроля лазерного дальномера по пятому варианту исполнения (фиг.5) состоит со стороны контролируемого дальномера из наклонной светоделительной плоскопараллельной пластины 6, у которой светоделительная поверхность является второй со стороны контролируемого дальномера, плоскопараллельной пластины 7, первого склеенного мениска, состоящего из положительного мениска 15 и отрицательного мениска 16, второго склеенного мениска, состоящего из положительного мениска 17 и отрицательного мениска 18, наклонного плоского зеркала 11, плоскопараллельной пластины 10 и световода 3. Положительный мениск 15 обращен вогнутостью к торцу световода и склеен с отрицательным мениском 16, у которого на периферийной части выпуклой поверхности нанесено зеркальное покрытие в виде периферийной кольцевой зоны, положительный мениск 17 обращен вогнутостью к торцу световода и склеен с отрицательным мениском 18, обращенным вогнутостью к торцу световода, и на его выпуклую поверхность нанесено зеркальное покрытие, причем центральная часть положительного мениска 15 и центральная прозрачная часть отрицательного мениска 16, а также положительный мениск 17 и отрицательный мениск 18 образуют входную собирающую оптическую систему, а положительный мениск 15 и кольцевая часть отрицательного мениска 16 - выходную коллимирующую оптическую систему. Входной торец световода 3 находится в фокусе F′ в плоскости первого промежуточного изображения, находящегося на первой со стороны контролируемого дальномера поверхности плоскопараллельной пластины 7, а выходной торец световода 3 находится в фокусе F в плоскости второго промежуточного изображения, находящегося на первой поверхности по ходу лучей плоскопараллельной пластины 10.

Кроме того, плоскопараллельная пластина 7 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) может быть заменена механическими держателями торцевых частей световода 3, выполненных в виде трехлучевой конструкции, используемой, например, в качестве держателя вторичного зеркала оптической системы зеркального объектива Кассегрена.

Устройство для контроля лазерного дальномера для первого варианта работает следующим образом:

Для входной собирающей оптической системы поток лазерного излучения излучающего канала контролируемого лазерного дальномера в виде параллельного пучка лучей поступает на отрицательный мениск 1, проходит, преломляясь, через его центральную часть, затем попадает на отрицательный мениск 2, преломляясь в нем, отражается от его второй поверхности и возвращается, проходя оптические элементы 2, 1 и собираясь в фокусе F′ входной оптической системы, совпадающем с входным торцом световода 3, затем по световоду 3 поступает на его выходной торец, где расположен передний фокус выходной коллимирующей оптической системы, затем, расходясь, попадает на отрицательный мениск 1, проходит сквозь него, затем отражается от его зеркальной кольцевой периферийной зоны на второй поверхности, вновь проходит через мениск 1 и выходит в виде параллельного коллимированного пучка лучей большего диаметра, чем тот, который входил сначала из контролируемого лазерного дальномера во входную оптическую систему, и уже оттуда поступает на приемный канал контролируемого лазерного дальномера.

Устройство для контроля лазерного дальномера для второго варианта работает следующим образом:

Для входной собирающей оптической системы поток лазерного излучения излучающего канала контролируемого лазерного дальномера в виде параллельного пучка лучей поступает на плоскопараллельную пластину 4, проходит через нее, затем проходит через плоскопараллельную пластину 5, проходит затем, преломляясь, через центральную часть отрицательного мениска 1, затем попадает на отрицательный мениск 2, преломляясь в нем, отражается от его второй поверхности и возвращается, проходя оптические элементы 2, 1, 5 и собираясь в фокусе первого канала в плоскости первого промежуточного изображения, совпадающем с первой со стороны контролируемого дальномера поверхностью плоскопараллельной пластины 5, которая состыкована с входным торцом световода 3, затем по световоду 3 поступает на его выходной торец, где расположен передний фокус выходной коллимирующей оптической системы и плоскость второго промежуточного изображения, причем выходной торец световода 3 состыкован с первой со стороны контролируемого дальномера поверхностью плоскопараллельной пластины 4, затем проходит, расходясь, через плоскопараллельную пластину 4, через плоскопараллельную пластину 5 и попадает на отрицательный мениск 1, проходит сквозь него, затем отражается от его зеркальной кольцевой периферийной зоны на второй поверхности, проходит назад через отрицательный мениск 1 и, отразившись от его периферийной зеркальной поверхности, выходит в виде параллельного пучка лучей, который затем проходит назад через плоскопараллельную пластину 5 и плоскопараллельную пластину 4 и выходит в виде параллельного коллимированного пучка лучей большего диаметра, чем тот, который входил сначала из контролируемого лазерного дальномера во входную собирающую оптическую систему, после чего поступает на приемный канал контролируемого лазерного дальномера.

Устройство для контроля лазерного дальномера для третьего варианта работает следующим образом:

Для входной собирающей оптической системы поток лазерного излучения излучающего канала контролируемого лазерного дальномера в виде параллельного пучка лучей поступает на наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6, проходит через нее, затем проходит через плоскопараллельную пластину 7, проходит затем, преломляясь, через центральную часть отрицательного мениска 8, затем попадает на отрицательный мениск 9, преломляясь в нем, отражается от его второй поверхности и возвращается, проходя оптические элементы 9, 8, 7 и собираясь в фокусе входной собирающей оптической системы в плоскости первого промежуточного изображения, совпадающем с первой со стороны контролируемого дальномера поверхностью плоскопараллельной пластины 7, которая состыкована с входным торцом световода 3, затем по световоду 3 поступает на его выходной торец, где расположен передний фокус выходной коллимирующей оптической системы и плоскость второго промежуточного изображения, затем проходит, расходясь через плоскопараллельную пластину 10, отражается от зеркала 11 и затем отражается от наклонной светоделительной пластины 6, проходит через плоскопараллельную пластину 7 и попадает на отрицательный мениск 8, проходит сквозь него, затем отражается от его зеркальной кольцевой периферийной зоны на второй поверхности, возвращается через отрицательный мениск 8 и выходит в виде параллельного пучка лучей через плоскопараллельную пластину 7 и через наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6, выходит в виде параллельного коллимированного пучка лучей большего диаметра, чем тот, который входил сначала из контролируемого лазерного дальномера во входную собирающую оптическую систему, и оттуда поступает в приемный канал контролируемого лазерного дальномера.

Устройство для контроля лазерного дальномера для четвертого варианта работает следующим образом:

Для входной собирающей оптической системы поток лазерного излучения излучающего канала контролируемого лазерного дальномера в виде параллельного пучка лучей поступает на наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6, проходит через нее, затем проходит через плоскопараллельную пластину 7, проходит затем, преломляясь, через центральную часть отрицательного мениска 12, попадает на положительный мениск 13, проходит через него, затем попадает на отрицательный мениск 14, преломляясь в нем, отражается от его внешней выпуклой поверхности и возвращается, проходя оптические элементы 14, 13, 12 и собираясь в фокусе входной собирающей оптической системы в плоскости первого промежуточного изображения, совпадающей с первой со стороны контролируемого дальномера поверхностью плоскопараллельной пластины 7, которая состыкована с входным торцом световода 3, затем по световоду 3 поступает на его выходной торец, где расположен передний фокус выходной коллимирующей оптической системы и плоскость второго промежуточного изображения, затем проходит, расходясь через плоскопараллельную пластину 10, отражается от зеркала 11 и от наклонной светоделительной пластины 6, попадает через плоскопараллельную пластину 7 на отрицательный мениск 12, проходит сквозь него, затем отражается от его зеркальной кольцевой периферийной зоны на второй поверхности, возвращается через отрицательный мениск 12 в виде параллельного пучка лучей, который затем через плоскопараллельную пластину 7 и через наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6 выходит в виде параллельного коллимированного пучка лучей большего диаметра, чем тот, который входил сначала из контролируемого лазерного дальномера во входную собирающую оптическую систему, и оттуда поступает на приемный канал контролируемого лазерного дальномера.

Устройство для контроля лазерного дальномера для пятого варианта работает следующим образом:

Для входной собирающей оптической системы поток лазерного излучения излучающего канала контролируемого лазерного дальномера в виде параллельного пучка лучей поступает на наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6, проходит через нее, затем проходит через плоскопараллельную пластину 7, проходит затем, преломляясь, через центральную часть положительного мениска 15, затем попадает на отрицательный мениск 16, преломляясь в нем также в центральной части, попадает на положительный мениск 17, проходит через него, затем попадает на отрицательный мениск 18, преломляясь в нем, отражается от его внешней выпуклой поверхности и возвращается, проходя оптические элементы 18, 17, 16, 15 и собираясь в фокусе входной собирающей оптической системы в плоскости первого промежуточного изображения, совпадающей с первой со стороны контролируемого дальномера поверхностью плоскопараллельной пластины 7, которая состыкована с входным торцом световода 3, затем поступает на его выходной торец, где расположен передний фокус выходной коллимирующей оптической системы и плоскость второго промежуточного изображения, затем проходит, расходясь через плоскопараллельную пластину 10, отражается от зеркала 11 и затем отражается от наклонной светоделительной пластины 6, проходит через плоскопараллельную пластину 7 и попадает на положительный мениск 15, затем на отрицательный мениск 16, проходит сквозь него, затем отражается от его зеркальной кольцевой периферийной зоны на второй поверхности, проходит назад через отрицательный мениск 16 и через положительный мениск 15 и выходит в виде параллельного пучка лучей, который затем проходит назад через плоскопараллельную пластину 7 и наклонную светоделительную плоскопараллельную пластину 6 и выходит в виде параллельного коллимированного пучка лучей большего диаметра, чем тот, который входил сначала из контролируемого лазерного дальномера во входную собирающую оптическую систему, и оттуда поступает на приемный канал контролируемого лазерного дальномера.

В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитаны четыре варианта исполнения входной собирающей и выходной коллимирующей оптических систем, соответственно четырех вариантов устройства для контроля лазерного дальномера, исправленных для длины волны 1060 нм, причем для третьего варианта входная собирающая оптическая система выполнена ахроматизованной для длин волн 1060 нм и 589,3 нм, а для четвертого варианта и входная собирающая оптическая система и выходная коллимирующая оптическая система выполнены ахроматизованными для длин волн 1060 нм и 589,3 нм. Конструктивные данные по первому варианту исполнения (фиг.1) для входной собирающей оптической системы представлены в табл.1. Конструктивные данные по первому варианту исполнения (фиг.1) для выходной коллимирующей оптической системы представлены в табл.2. Конструктивные данные по второму варианту исполнения (фиг.2) для входной собирающей оптической системы представлены в табл.3. Конструктивные данные по второму варианту исполнения (фиг.2) для выходной коллимирующей оптической системы представлены в табл.4. Конструктивные данные по третьему варианту исполнения (фиг.3) для входной собирающей оптической системы представлены в табл.5, а конструктивные данные по третьему варианту исполнения (фиг.3) для выходной коллимирующей оптической системы соответствуют представленным в табл.2. Конструктивные данные по четвертому варианту исполнения (фиг.5) для входной собирающей оптической системы представлены в табл.6, а конструктивные данные по четвертому варианту исполнения (фиг.5) для выходной коллимирующей оптической системы соответствуют представленным в табл.7.

Рассчитанная оптическая система по первому варианту исполнения для входной собирающей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 66,45 мм
Относительное отверстие 1:2,65
Угловое поле в пространстве предметов 1 мин 2 сек
Диаметр входного зрачка 25 мм
Задний фокальный отрезок -46,45 мм

Рассчитанная оптическая система по первому варианту исполнения для выходной коллимирующей оптической системы и по третьему варианту исполнения для выходной коллимирующей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 174,98 мм
Относительное отверстие 1:2,65
Угловое поле в пространстве изображений 24 сек
Диаметр выходного зрачка 66 мм
Передний фокальный отрезок -170,65 мм

Рассчитанная оптическая система по второму варианту исполнения для входной собирающей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 66,27 мм
Относительное отверстие 1:2,65
Угловое поле в пространстве предметов 1 мин 2 сек
Диаметр входного зрачка 25 мм
Задний фокальный отрезок -45,9 мм
Таблица 1
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-184,08 26
d1=6,6 К8 1,518294 63,83
R2=-273,5 26
d2=12 1
R3=-85,11 26
d3=6,6 К8 1,518294 63,83
R4=-112,46 26
d4=-6,6 К8 1,518294 63,83
R5=-85,11 26
d5=-12 1
R6=-273,5 26
d6=-6,6 К8 1,518294 63,83
R7=-184,08 26
1

Рассчитанная оптическая система по второму варианту исполнения для выходной коллимирующей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 175,27 мм
Относительное отверстие 1:2,65
Угловое поле в пространстве изображений 24 сек
Диаметр выходного зрачка 66 мм
Передний фокальный отрезок -170,77 мм
Таблица 2
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-184,08 66
d1=6,6 К8 1,518294 63,83
R2=-273,5 67
d2=-6,6 К8 1,518294 63,83
R3=-183,08 66
1

Рассчитанная оптическая система по третьему варианту исполнения для

входной собирающей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 66,24 мм
Относительное отверстие 1:2,65
Угловое поле в пространстве предметов 1 мин 2 сек
Диаметр входного зрачка 25 мм
Задний фокальный отрезок -46,46 мм

Рассчитанная оптическая система по четвертому варианту исполнения для входной собирающей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 70,14 мм
Относительное отверстие 1:2,8
Угловое поле в пространств предметов 1 мин 2 сек
Диаметр входного зрачка 25 мм
Задний фокальный отрезок -47,01 мм

Рассчитанная оптическая система по четвертому варианту исполнения для выходной коллимирующей оптической системы имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f′ 179,32 мм
Относительное отверстие 1:2,7
Угловое поле в пространстве изображений 24 сек
Диаметр выходного зрачка 66 мм
Передний фокальный отрезок -171,18 мм
Таблица 3
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-182,39 26
d1=6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R2=-277,3 26
d2=12 1
R3=-82,6 26
d3=6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R4=-112,2 26
d4=-6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R5=-82,6 26
d5=-12 1
R6=-277,3 26
d6=-6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R7=-182,39 26
1
Таблица 4
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-182,39 66
d1=6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R2=-277,3 67
d2=-6,6 Стекло кварцевое 1,460078 67,83
R3=-182,39 66
1
Таблица 5
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-l84,08 26
d1=6,6 К8 1,518294 63,83
R2=-273.5 26
d2=12 1
R3=-78,7 26
d3=3,6 ТФ2 1,677617 31,99
R4=-59,84 26,1
d4=3 К8 1,518294 63,83
R5=-l14,02 26,5
d5=-3 К8 1,518294 63,83
R6=-59,84 26,1
d6=-3,6 ТФ2 1,677617 31,99
R7=-78,7 26
d7=-12 1
R8=-273.5 26
d8=-6,6 К8 1,518294 63,83
R9=-184,08 26
1

Поперечная сферическая аберрация предлагаемого устройства для контроля лазерного дальномера по первому варианту исполнения для входной собирающей оптической системы для длины волны 1060 нм равна 0,0003 мм, а для выходной коллимирующей оптической системы равна 0,0002 мм. Поперечная сферическая аберрация предлагаемого устройства по второму варианту исполнения для входной собирающей оптической системы для длины волны 1060 нм равна 0,0082 мм, а для выходной коллимирующей оптической системы равна 0,0004 мм. Поперечная сферическая аберрация предлагаемого устройства по третьему варианту исполнения для входной собирающей оптической системы для длины волны 1060 нм равна 0,0011 мм, а для выходной коллимирующей оптической системы равна 0,0002 мм.

Таблица 6
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-171,4 26
d1=6,6 ТФ2 1,677617 31,99
R2=-132,13 26
d2=6,6 К8 1,518294 63,83
R3=-286,4 26
d3=12 1
R4=-88,51 26
d4=3,6 ТФ2 1,677617 31,99
R5=-72,28 26,5
d5=-3 К8 1,518294 63,83
R6=-123,31 27
d6=-3 К8 1,518294 63,83
R7=-72,28 26,5
d7=-3,6 ТФ2 1,677617 31,99
R8=-88,51 26
d8=-12 1
R9-286.4 26
d9=-6,6 К8 1,518294 63,83
R10=-132,13 26
d10=-6,6 ТФ2 1,677617 31,99
R11=-171,4 26
1

Поперечная сферическая аберрация предлагаемого устройства по четвертому варианту исполнения для входной собирающей оптической системы для длины волны 1060 нм равна 0,0001 мм, а для выходной коллимирующей оптической системы равна 0,0009 мм.

Предлагаемое устройство для контроля лазерного дальномера имеет компактную конструкцию и высокое качество формирования лазерных пучков для длины волны 1060 нм, что следует из вышеприведенных значений.

Предлагаемое устройство для контроля лазерного дальномера позволяет контролировать лазерный дальномер, имеющий центральную излучающую часть (например, с выходным телескопом) и периферийную кольцевую приемную часть (например, выполненного в виде приемного объектива с интерференционным светофильтром). При этом при включенном контролируемом лазерном дальномере совместно с предлагаемым устройством для контроля лазерного дальномера в случае получения достаточного сигнала на приемнике дальномера подтверждается параллельность оптических осей излучающего и приемного каналов лазерного дальномера относительно фиксированной оси (например, линии визирования визирного канала прибора, содержащего лазерный дальномер) и отсутствие разъюстировки оптики излучающего и приемного каналов лазерного дальномера.

Таблица 7
Радиусы, мм Толщины, мм Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=-171,4 66
D1=-6,6 ТФ2 1,677617 31,99
R2=-132,13 66
D2=6,6 К8 1,518294 63,83
R3=-286,4 67
D3=-6,6 К8 1,518294 63,83
R4=-132J3 66
D4=-6,6 ТФ2 1,677617 31,99
R5=-171,4 66
1

Предлагаемое устройство для контроля лазерного дальномера имеет повышенную технологичность, так как отсутствует трудоемкое отверстие в центральной части сферического зеркала, которое имеется в ближайшем аналоге.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создано компактное устройство с повышенной технологичностью при высоком качестве формирования лазерных пучков и упрощенной конструкцией для контроля лазерного дальномера с концентричным расположением входной и выходной оптических систем.

1. Устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее входную и выходную оптические системы, связанные между собой волоконно-оптической линией задержки, выполненной в виде световода, входной и выходной торцы которого расположены в фокальных плоскостях входной и выходной оптических систем соответственно, отличающееся тем, что входная собирающая и выходная коллимирующая оптические системы образованы двумя соосными менисками, обращенными вогнутостью к торцу световода и имеющими зеркальные покрытия на выпуклых поверхностях, причем зеркальное покрытие мениска, расположенного первым от торца световода, выполнено в виде периферийной кольцевой зоны.

2. Устройство для контроля лазерного дальномера по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, один торец световода состыкован с плоскопараллельной пластиной в непрозрачной зоне, содержащей соосную со световодом диафрагму с диаметром, меньшим диаметра световода.

3. Устройство для контроля лазерного дальномера по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, один из менисков выполнен склеенным.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается идентификации оптических волокон. Сущность заявленного решения заключается в том, что в каждое волокно оптической линии вводят оптический зондирующий сигнал.

Способ включает установку линзы сферической рабочей поверхностью на опорный буртик цилиндрического отверстия промежуточной цилиндрической части, размещаемой на опорном буртике цилиндрического отверстия основной оправы.

Способ включает установку линзы на плоский буртик промежуточной части оправы, размещаемой на буртике цилиндрического отверстия основной оправы с возможностью наклона.

Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к распределенным волоконно-оптическим датчикам, в которых измеряются параметры оптического волокна, находящегося под воздействием внешних физических полей.

Способ включает использование автоколлимационного плоского зеркала, установленного перед последней по ходу лучей от фокальной плоскости оптической поверхностью объектива.

Установка содержит коллиматор с тест-объектом, контролируемое изделие и измерительный блок. Тест-объект выполнен в виде перекрестия и жестко закреплен в фокальной плоскости коллиматора.

Интерферометр содержит монохроматический источник света и последовательно установленные афокальную систему для формирования расширенного параллельного пучка световых лучей, разделительную плоскопараллельную пластину, ориентированную под углом к параллельному пучку световых лучей, первое плоское зеркало с отражающим покрытием, обращенным к разделительной плоскопараллельной пластине, и установленное с возможностью изменения угла наклона к параллельному пучку световых лучей, прошедшему разделительную плоскопараллельную пластину, второе плоское зеркало, установленное с возможностью изменения угла наклона, и блок регистрации, установленный в пучке световых лучей, отраженном последовательно от первого плоского зеркала и разделительной плоскопараллельной пластины, и содержащий фокусирующий объектив и фотоприемное устройство.

Изобретение относится к области офтальмологии и направлено на обеспечение равномерного оценивания очковых линз по всему бинокулярному полю зрения, количественное оценивание условия фузии, которая является характеристикой бинокулярного зрения, что обеспечивается за счет того, что оптическую систему определяют, используя систему координат, в которой начало находится на средней точке центров поворотов обоих глазных яблок, а предмет точно определяется зрительным направлением от начала координат.

Изобретение относится к области офтальмологии и направлено на создание очковых линз, при использовании которых понижены дискомфорт и утомляемость, что обеспечивается за счет того, что при проектировании очковых линз положительная относительная конвергенция, отрицательная относительная конвергенция, положительная относительная аккомодация, отрицательная относительная аккомодация и вертикальная фузионная вергенция, которые являются индивидуальными значениями измерения, относящимися к бинокулярному зрению, определены в качестве относительных значений измерения, по меньшей мере одна или обе из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции включаются в индивидуальное относительное значение измерения, причем способ содержит определение оптических расчетных значений для очковых линз путем оптимизации бинокулярного зрения при использовании в качестве функции оценивания для оптимизации функции, полученной путем суммирования функций остроты бинокулярного зрения, включающих относительные значения измерения в качестве факторов в соответствующих оцениваемых точках объекта.

Изобретение относится к области измерений и касается способа контроля параметров оптико-электронных систем (ОЭС). Способ основан на формировании изображения калиброванных источников излучения (мир) в плоскости матричного фотоприемного устройства (МФПУ), воспроизведении получаемой видеоинформации в одном из телевизионных стандартов и измерении сигналов на выходе ОЭС.

Изобретение относится к способам дистанционного определения толщины снежного покрова и может быть использовано с целью прогнозирования лавинной опасности. Сущность: последовательно проводят летние и зимние зондирования склона с использованием лазерного дальномера.

Изобретение относится к области лазерной техники, а именно к лазерной дальнометрии. Способ лазерного дальнометрирования включает в себя посыл на цель серий лазерных импульсов, прием отраженных сигналов с последующим вычислением дальности до цели.

Изобретение относится к устройствам для оптического измерения расстояния до целевого объекта. Измерительное устройство содержит излучатель для испускания измерительного оптического излучения в направлении целевого объекта, приемник, имеющий регистрирующую поверхность для регистрации измерительного оптического излучения, возвращающегося от целевого объекта, и блок обработки данных.

Устройство калибровки принимает входные данные двух опорных изображений и множественных элементов данных параллакса. Два опорных изображения захватываются одним из устройств формирования изображения в двух местоположениях.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к приемной линзовой системе для оптического дальномера, а также к оптическому дальномеру с такой приемной линзовой системой.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной компоненты перемещения объекта при воздействии на него различных силовых факторов.

Способ включает детектирование отраженных импульсов света, оцифровывание принятых сигналов, расчет дальностей до объектов и скоростей движущихся объектов, определение угловых координат.

Изобретение относится к лазерной дальнометрии. Лазерный дальномер содержит приемное устройство и передающее устройство, включающее объектив излучателя и лазерный излучатель, эквивалентное тело свечения которого габаритами А×В расположено в фокальной плоскости объектива излучателя.

Изобретение относится к лазерной технике к аппаратуре лазерной дальнометрии. Лазерный дальномер содержит приемное устройство и передающее устройство, включающее объектив излучателя и лазерный излучатель, эквивалентное тело свечения которого габаритами А×В расположено в фокальной плоскости объектива излучателя.

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.

Изобретение относится к измерительной технике, для измерения расстояния до различных предметов на местности, с использованием излучения лазеров. Дальномер содержит импульсный полупроводниковый лазер с оптической системой, схему накачки лазера, лавинный фотодиод с оптической системой, последовательно соединенный с усилителем фотодетектированных сигналов, управляемый источник питания (УИП) для лавинного фотодиода, умножитель, фильтр нижних частот (ФНЧ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микроконтроллер (МК), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), инвертирующий усилитель, два компаратора, трехвходовой мультиплексор, сумматор, два двухвходовых мультиплексора, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), генератор тактовых импульсов, счетчик адреса, счетчик количества накоплений, три схемы сравнения, триггер, индикатор дальности. Технический результат - снижение погрешности измерения и улучшение массогабаритных показателей дальномера. 2 ил.
Наверх