УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАЗЕРНОГО ДАЛЬНОМЕРА Российский патент 2004 года по МПК G01M11/02 G01B11/26 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам контроля параметров лазерных дальномеров, а именно непараллельности оси канала излучения и визирной оси дальномеров.

Известно устройство для контроля лазерного дальномера [1], содержащее расположенные последовательно на одной оси объектив, держатель для тест-объекта с опорной площадкой, расположенной в фокальной плоскости объектива, имеющий отверстие, и систему подсветки тест-объекта. При контроле дальномер устанавливают перед объективом устройства, тест-объект размещают в держателе, наводят прицельную марку контролируемого изделия на середину тест-объекта и осуществляют пуск излучателя дальномера. По смещению прожога тест-объекта лазерным излучением относительно прицельной марки дальномера оценивают непараллельность оси канала излучения и визирной оси дальномера. Так как канал излучения обычно не совпадает с визирным каналом, то для возможности контроля выбирают объектив со значительным диаметром входного зрачка, а следовательно, со значительным фокусным расстоянием. Таким образом, одним из недостатков прототипа является его значительные габаритные размеры. Другим недостатком прототипа является возможность выжигания фотоприемника приемного канала дальномера, обычно совпадающего с визирным каналом, излучением лазера, отраженным от тест-объекта при неточной установке контролируемого дальномера относительно оси объектива устройства, что на практике приводит к необходимости применения специальных мер для исключения выхода из строя дорогостоящих элементов и снижает эксплуатационные характеристики устройства.

Задачей изобретения является уменьшение габаритных размеров и повышение эксплуатационных характеристик устройства.

Для решения этой задачи устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее расположенные последовательно на одной оси объектив, держатель для размещения тест-объекта, включающий опорную поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, имеющий отверстие, центр которого совпадает с оптической осью объектива, а также систему подсветки, в отличие от прототипа дополнительно содержит оптический блок, расположенный перед объективом и включающий два параллельных канала, при этом на оси первого канала, совпадающей с осью объектива, расположены последовательно первое защитное стекло, выполненное из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, и плоскопараллельная пластина со светоделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, составляющая угол 45^o с осью первого канала, а на оси второго канала расположены последовательно второе защитное стекло и плоское зеркало, параллельное плоскопараллельной пластине и жестко связанное с ней, причем ось второго канала пересекается с осью первого канала в плоскости светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины.

Первое и второе защитные стекла могут быть выполнены в виде клиньев и установлены с возможностью вращения вокруг осей соответствующих каналов и с возможностью фиксации в произвольном положении.

Введение в устройство оптического блока, включающего два параллельных канала, на оси первого из которых, совпадающей с осью объектива, расположены последовательно первое защитное стекло, выполненное из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, и плоскопараллельная пластина со светоделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, составляющая угол 45^o с осью первого канала, а на оси второго канала расположены последовательно второе защитное стекло и плоское зеркало, параллельное плоскопараллельной пластине и жестко связанное с ней, а ось второго канала пересекается с осью первого канала в плоскости светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины, обеспечивает уменьшение габаритных размеров устройства, так как позволяет использовать объектив с малым размером входного зрачка, соизмеримым с диаметром канала излучателя дальномера. Выполнение первого защитного стекла из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, обеспечивает исключение попадания лазерного излучения, отраженного от тест-объекта, в приемный канал дальномера, а следовательно, не требуется применять специальные меры для исключения выжигания фотоприемника, что повышает эксплуатационные характеристики устройства. Выполнение первого и второго защитных стекол в виде клиньев, установленных с возможностью их вращения вокруг осей соответствующих каналов и с возможностью фиксации в выбранном положении, обеспечивает возможность компенсации непараллельности плоского зеркала и светоделительной пластины и повышает его технологичность, так как снижает требования к точности изготовления оптического блока.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг.2 - вид поля зрения контролируемого дальномера в момент контроля.

Устройство для контроля лазерного дальномера содержит объектив 1, держатель 2 с опорной поверхностью 3 для размещения тест-объекта 4 и систему подсветки тест-объекта, включающую оптически связанные отражающее зеркало 5, конденсор 6 и источник света 7, а также оптический блок, расположенный перед объективом 1 и включающий два параллельных канала, в первый из которых входят защитное стекло 8 и плоскопараллельная пластина 9 со светоделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, а во второй - защитное стекло 10 и плоское зеркало 11. На фиг.1 показан также контролируемый дальномер 12. Держатель 2 включает опорную поверхность 3, расположенную в фокальной плоскости объектива 1, и имеет отверстие, центр которого совпадает с оптической осью объектива. Ось первого канала совпадает с осью объектива 1. Плоскопараллельная пластина 9 составляет угол 45^o с осью первого канала. Плоское зеркало 11 параллельно плоскопараллельной пластине 9 и жестко с нею связано, например, с помощью дополнительной пластины, на которую наклеены элементы 9 и 11. Ось второго канала пересекается с осью первого канала в плоскости светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины 9. Защитное стекло 8 выполнено из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, в которой осуществляется генерация лазерного излучения дальномера. Защитные стекла 8 и 10 могут быть выполнены в виде клиньев и в этом случае могут иметь возможность вращения вокруг оси соответствующего канала оптического блока и фиксации в выбранном положении. Это позволяет при сборке оптического блока компенсировать взаимную непараллельность плоскопараллельной пластины 9 и плоского зеркала 11.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый дальномер 12 располагают перед устройством таким образом, чтобы его визирный канал I оказался напротив защитного стекла 8, а канал излучателя II - напротив защитного стекла 10. Наблюдая в окуляр визирного канала, поворотами дальномера добиваются появления в центре поля зрения изображения отверстия в опорной поверхности держателя 2. Вставляют тест-объект 4 в его держатель 2 и делают пуск излучателя дальномера. Лазерное излучение проходит защитное стекло 10, прозрачное для лазерного излучения, отражается последовательно от плоского зеркала 11 и от светоделительной поверхности плоскопараллельной пластины 9, проходит объектив 1 и фокусируется с помощью последнего в плоскости тест-объекта 4, в качестве которого обычно используют фотопленку. На его поверхности в результате теплового воздействия лазерного излучения образуется прозрачное отверстие в эмульсионном слое. Это отверстие подсвечивается далее видимым светом с помощью системы подсветки и в обратном ходе лучей рассматривается через окуляр контролируемого дальномера. Наблюдаемая в окуляр картина представлена на фиг.2. В поле зрения окуляра наблюдаются прицельная марка, например, в виде перекрестия Р и изображение J отверстия в тест-объекте. При правильной юстировке дальномера центр изображения отверстия в тест-объекте точно совпадает с центром перекрестия Р. В противном случае имеет место непараллельность визирного канала и канала излучателя дальномера. Если она не находится в пределах допустимого значения, производят юстировку дальномера. Излучение лазерного излучателя, отраженное от поверхности тест-объекта и прошедшее в обратном ходе через объектив 1, не попадает в приемный канал дальномера, обычно совпадающий с визирным, так как задерживается защитным стеклом 8, непрозрачным для излучения лазера, а следовательно, не может причинить вреда фотоприемному устройству.

Таким образом, устройство для контроля лазерного дальномера обладает не только уменьшенными габаритными размерами, но и более высокими эксплуатационными параметрами.

Источники информации
1. Установка для измерения параметров дальномера. ПК 362.000-01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОАО "Пеленг". 2000 г. (прототип).

Устройство содержит расположенные последовательно объектив, держатель для размещения тест-объекта и систему подсветки, а также дополнительный оптический блок, расположенный перед объективом. Дополнительный оптический блок включает два параллельных канала. На оси первого канала, совпадающей с осью объектива, расположены последовательно первое защитное стекло, выполненное из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, и плоскопараллельная пластина со светоделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, составляющая угол 45^o с осью первого канала. На оси второго канала расположены последовательно второе защитное стекло и плоское зеркало, параллельное плоскопараллельной пластине и жестко связанное с ней, причем ось второго канала пересекается с осью первого канала в плоскости светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины. Первое и второе защитные стекла могут быть выполнены в виде клиньев и установлены с возможностью вращения вокруг осей соответствующих каналов и с возможностью фиксации в выбранном положении. Обеспечивается уменьшение габаритных размеров и повышение эксплуатационных характеристик устройства. 1 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее расположенные последовательно на одной оси объектив, держатель для размещения тест-объекта, включающий опорную поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, и имеющий отверстие, центр которого совпадает с оптической осью объектива, а также систему подсветки, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит оптический блок, расположенный перед объективом и включающий два параллельных канала, при этом на оси первого канала, совпадающей с осью объектива, расположены последовательно первое защитное стекло, выполненное из материала, прозрачного для видимой и непрозрачного для инфракрасной области спектра, и плоскопараллельная пластина со светоделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, составляющая угол 45° с осью первого канала, а на оси второго канала расположены последовательно второе защитное стекло и плоское зеркало, параллельное плоскопараллельной пластине и жестко связанное с ней, причем ось второго канала пересекается с осью первого канала в плоскости светоделительного покрытия плоскопараллельной пластины.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первое и второе защитные стекла выполнены в виде клиньев и установлены с возможностью вращения вокруг осей соответствующих каналов и с возможностью фиксации в выбранном положении.