Приемное устройство лазерного локатора Советский патент 1992 года по МПК G01S17/00 

Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано в лазерных локаторах для измерения относительных координат и скорости движения точечных объектов.

Известно устройство, в котором осуществляется определение перемещений объекта путем регистрации распределения интенсивности в интерференционно-дифракционной картине м анализа смещения главного максимума интенсивности, по величине смещения которогосудлто величине перемещения объекта.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство измерения скорости, основанное на применении дифференциальной схемы, которое содерхкит на передающей стороне последовательно установленные лазер, коллиматор, фокусирующую линзу, объект, а на приемной стороне последовательно установленные приемный объектив и фотоприемник,

Недостатком данного устройства является его невысокая точность и применение его только на малых дальностях.

Целью изобретения является повышение точности.

Нафиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - виды интерференционного поля: а) объект находится на оптической оси приемного устройства лазерного локатора, бив) объект смещен относительно оптической оси.

На фиг, 1 представлены;

1- приемный объектив,

2- сфер1Лческая голографическая дифракционная решетка,

3- эталонная голограмма,

4- отражатель,

5- электронно-оптический преобразователь,

6- матрица фотоприемников,

7- объект.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от объекта 7 Поступает в приемный объектив 1 с нанесенной на него сферической голографической дифракционной решеткой 2 и дифрагирует на ней. После этого дифрагированный пучок проходит через эталонную голограмму 3, которая установлена на двойном фокусном расстоянии от приемного объектива, чтобы изображение объекта переносилось на голограмму с приемного объектива 1 в масштабе один к одному. Часть излучения дифрагирует на голограмме 3, а часть излучения проходит через нее, оставаясь недифрагированной.

которая отражается от отражателя 4 и повторно проходит через эталонную голограмму 3, образуя с дифрагированным полем интерференционную картину. Для того, чтобы обеспечить наиболее полное перекрытие отражаемых отражателем 4 дифрагированного и недифрагированного на эталонной голограмме 3 пучков света, образующих интерференционную картину в плоскости матрицы 6 фотоприемников, отражатель 4 установлен на оптической оси под углом а (где 3% а 5), так как необходимо обеспечение наименьшего угла отражателем 4 и эталонной голограммой 3, В то же

время необходимо обеспечить больший угол между отражателем 4 и эталонной голограммой 3 для обеспечения попадания интерференционной картины на матрицу 6 фотоприемников. Эти условия являются опред ляющими для выбора угла а.

При применении данного приемного устройства лазерного локатора возможно определение координат объекта по смещению

главного максимума интенсивности интерференционной картины относительно выбранной системы координат на матрице 6 фотоприемников. А по частоте изменения яркости пятна можно судить о скорости объекта.

Физическая сущность изобретения основана на явлении образования концентрических колец при прохождении света через дифракционную решетку со сферической

формой.

Реализация данного физического принципа осуществляется с помощью нанесения на входную плоскость приемной линзы голограммы со сферической дифракционной

решеткой,

Нанесение на линзу дифракционной решетки может осуществляться двумя путями. Первый - это запись голограммы двух сходящихся сферических волн на плоской регистрирующей среде. После химической обработки регистрирующей среды и получения голографического изображения голограмма помещается в раствор формалина. После набухания эмульсия отделяется от

стекла и наклеивается на сферическую поверхность линзы. Второй путь заключается в нанесении фотоэмульсии прямо на линзу и записи изображения двух плоских фронтов во встречных пучках,

Данное изобретение позволяет повысить точность при измерении дальности и координат объекта при его использовании в лазерных локаторах за счет использования метода голографической интерферометрии.

Формула изобретения Приемное устройство лазерного локатора, содержащее приемный объектив и фотоприемное устройство, отличающееся тем, что. с целью повышения точности, введены последовательно установленные и оптически сопряженные эталонная голограмма, расположенная на оптической оси и двойной фокусном расстоянии приемного объектива, отражатель, расположенный под углом а к плоскости голограммы, при этом 3 , электронно-оптический преобразователь и матрица фотоприемников, причем на вогнутой поверхности фокусирующей линзы приемного объектива нанесена сферическая голографическая дифракционная решетка.

Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано в лазер- ных локаторах для измерения относительных координат и скорости движения объектов. Цель изобретения - повы- шение точности. Поставленная цель7/Фиг.1достигается тем, что на фокусирующую линзу приемного оф>&ектива нанесена сферическая голографическая дифракционная решетка 2, между приемным объективом 1 и электрон но-оптическим преобразователем 5, оптически сопряженным с матрицей фотоприемником 6, установлены зта'лонная голограмма 3, расположенная на оптической оси и перпендикулярно ей и на двойном фокусном расстоянии от приемного объектива 1, и отражатель 4 под углом 3-5** к плоскости голограммы. Осуществляется преобразование оптического излучения объекта 7 на сферической голографической дифракционной решетке 2 и сравнение принятого поля с эталонным, записанным на эталонной голограмме 3. 2 ил.^ 00о о ^со

S)

J

Фиг. 2