EA001581B1 - Лазерный дальномер - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения, а более конкретно, к импульсным лазерным дальномерам. В лазерный дальномер, содержащий передающий канал, включающий лазер и передающую оптическую систему, визирный канал, приемный канал, ретровоз-вращатель, в передающий канал введены установленные на входе передающей оптической системы последовательно расположенные на одной оптической оси, параллельной оптической оси лазера, и встроенные в общий корпус с лазером коллиматор видимого светового пучка, устройство для изменения углового положения оси коллиматора и установленные под углом к оптической оси коллиматора и параллельно друг другу первый и второй отражатели, причем второй отражатель является спектроделителем и установлен в точке пересечения оптических осей лазера и коллиматора. Такое выполнение передающего канала дальномера позволяет оперативно и достоверно производить через визирный канал контроль параллельности оптических осей передающего и визирного каналов в том числе и в случае несовпадения длины волны излучения лазера со спектральным диапазоном визирного канала, тем самым повышая точность определения дальности до выбранной цели.

Description

Изобретение относится к области оптикоэлектронного приборостроения, а более конкретно к импульсным лазерным дальномерам.

Известен лазерный дальномер [1], содержащий визирный канал, передающий и приемный канал, при этом визирный, приемный и передающий каналы имеют параллельные оптические оси.

Недостатком его является низкая точность определения дальности из-за невозможности оперативного контроля параллельности осей визирного и передающего каналов в процессе эксплуатации дальномера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является лазерный дальномер с приспособлением для юстировки [2], содержащий передающий канал, включающий последовательно установленные и оптически сопряженные лазер, передающую оптическую систему, включающую устройство для уменьшения расходимости излучения лазера, а также визирный канал, включающий последовательно установленные и оптически сопряженные объектив, устройство для наблюдения изображения в фокальной плоскости объектива и прицельной марки, в частности прицельную сетку и окуляр, приемный канал, включающий фотоприемное устройство, оптически сопряженное с объективом, и устройство для контроля параллельности оптических осей передающего и визирного каналов, включающее ретровозвращатель, установленный в пределах выходного зрачка передающего канала и входного зрачка визирного канала. Контроль параллельности осей осуществляется при введении ретровозвращателя, в данном случае трехгранной призмы-крыши, в пределы выходного зрачка передающего канала и входного зрачка визирного канала путем наблюдения в визире местоположения возвращенного луча относительно прицельной марки.

Селекция цели на местности производится в большинстве случаев передающим каналом дальномера с целью облучения излучением лазера только той цели, на которую наведена прицельная марка визирного канала. Точность определения дальности, т. е. то, что дальность измерена именно до выбранной цели или же достоверность определения дальности, в этом случае зависит от параллельности осей визирного и передающего каналов.

Недостатком данного устройства является невысокая точность определения дальности изза невозможности контроля параллельности осей визирного и передающего каналов при несовпадении рабочей длины волны излучения лазера со спектральным диапазоном визирного канала.

Задачей изобретения является повышение точности определения дальности до цели при несовпадении рабочей длины волны излучения лазера со спектральным диапазоном визирного канала.

Это достигается тем, что в лазерный дальномер, содержащий передающий канал, включающий последовательно установленные и оптически сопряженные лазер, передающую оптическую систему, включающую устройство для уменьшения расходимости излучения лазера, а также визирный канал, включающий последовательно установленные и оптически сопряженные объектив, устройство для наблюдения изображения в фокальной плоскости объектива и прицельной марки, приемный канал, включающий фотоприемное устройство, оптически сопряженное с объективом, и устройство для контроля параллельности оптических осей передающего и визирного каналов, включающее ретровозвращатель, установленный в пределах выходного зрачка передающего канала и входного зрачка визирного канала, в передающий канал введены установленные на входе передающей оптической системы последовательно расположенные на одной оптической оси, параллельной оптической оси лазера, и встроенные в общий корпус с лазером коллиматор видимого светового пучка, устройство для изменения углового положения оси коллиматора и установленные под углом к оптической оси коллиматора и параллельно друг другу первый и второй отражатели, причем второй отражатель является спектроделителем и установлен в точке пересечения оптических осей лазера и коллиматора.

В частности, визирный канал может быть визуальным или же телевизионным. В визуальном канале устройством для наблюдения изображения в фокальной плоскости объектива и прицельной марки являются прицельная сетка с прицельной маркой и окуляр. В случае телевизионного визирного канала устройством для наблюдения изображения в фокальной плоскости объектива и прицельной марки являются ПЗС-матрица, сопряженная с телевизионным монитором с прицельной маркой на его экране.

Таким образом, коллиматор видимого светового пучка имитирует лазер в процессе контроля параллельности осей передающего и визирного каналов и позволяет наблюдать через визирный канал положение оси коллиматора, т.е. марки сетки коллиматора. Устройство для изменения углового положения оси коллиматора, например оптические клинья, имеющие возможность разворота вокруг оптической оси коллиматора, служит для установки параллельности оптических осей коллиматора и лазера при изготовлении прибора. Коллиматор, устройство для изменения углового положения оси коллиматора, например оптические клинья, первый и второй отражатели встроены в общий жесткий корпус с лазером. Это позволяет свести к минимуму возможное рассогласование параллельности осей лазера и коллиматора во всех условиях эксплуатации. Кроме этого, поскольку коллиматор, устройство для изменения углового положения оси коллиматора, например, оптические клинья, первый и второй отражатели установлены перед устройством для уменьшения расходимости излучения лазера, в частности телескопом передающей оптической системы, то этот телескоп выполняет еще и новую функцию уменьшает в несколько раз (соответственно кратности увеличения телескопа) даже возможное малое рассогласование параллельности осей коллиматора и лазера.

Такое выполнение устройства выверки позволяет свести практически к нулю во всех условиях эксплуатации вероятность рассогласования оптической оси коллиматора от оптической оси передающего канала и позволяет, наблюдая через визирный канал, оперативно производить контроль параллельности осей передающего и визирного каналов, в том числе и в случае несовпадения длины волны излучения лазера со спектральным диапазоном визирного канала без каких-либо дополнительных внешних устройств, преобразующих спектр излучения, типа ЭОП.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого лазерного дальномера. Дальномер имеет передающий канал, включающий расположенные в жестком корпусе 1 лазер 2, коллиматор 3, оптические клинья 4, предназначенные для установки параллельности оптической оси коллиматора 3 оптической оси лазера 2, двух параллельных зеркал 5 и 6, из которых второе зеркало 6 является спектроделительным, и расположенную на одной оптической оси передающую оптическую систему, включающую устройство 7 для уменьшения расходимости излучения, например телескоп и оптические клинья 8 для изменения направления оптической оси передающего канала. Ретровозвращатель 9, в частности трехгранная призма-крыша, в режиме контроля параллельности осей передающего и визирного каналов частично перекрывает выходной зрачок передающего и входной зрачок визирного каналов. Визирно-приемный канал дальномера содержит оптически сопряженные объектив 10, спектроделительную призму-куб 11, прицельную сетку 12, окуляр 13. Фотоприемное устройство 14 оптически сопряжено с объективом 10 посредством призмы-куба 11.

Предложенный дальномер в режиме контроля параллельности осей передающего и визирного каналов работает следующим образом. Видимое излучение коллиматора 3 проходит через оптические клинья 4, отражается от пары 5 и 6 параллельных зеркал, где после отражения от спектроделительного зеркала 6 оптическая ось излучения коллиматора 3 оказывается совмещенной с оптической осью лазера 2. Далее излучение проходит телескоп 7, оптические клинья 8, вращением которых можно изменять направление одновременно лучей коллиматора 3 и лазера 2. С помощью трехгранной призмыкрыши 9, которая для контроля параллельности оптических осей передающего и визирного каналов вдвигается в область выходного зрачка передающего и входного зрачка визирного каналов и частично их перекрывает, излучение коллиматора 3 вводится в визир и фокусируется объективом 10 на прицельной сетке 12. Через окуляр 13 визуально наблюдают положение изображения марки сетки коллиматора 3 относительно прицельной марки прицельной сетки 12. В случае несовпадения марки сетки коллиматора 3 и прицельной марки прицельной сетки 12, их совмещают, вращая оптические клинья 8 вокруг оптической оси, тем самым устанавливая параллельность оптических осей передающего и визирного каналов.

Такое выполнение передающего канала дальномера позволяет оперативно производить через визирный канал контроль параллельности оптических осей передающего и визирного каналов, в том числе и в случае несовпадения длины волны излучения лазера со спектральным диапазоном визирного канала, причем в любой момент эксплуатации прибора и непосредственно перед измерением дальности, тем самым повышая точность определения дальности до выбранной цели. Это придает дальномеру, как боевому прибору, тактическое преимущество, т.к. увеличивает вероятность поражения цели с первого выстрела.

Использованные источники информации:

1. ФРГ № 3038894, С 01 8 7/48

2. ФРГ № 2536878, С 01 8 7/48 - прототип

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims (1)

1. Лазерный дальномер, содержащий последовательно установленные и оптически сопряженные лазер, передающую оптическую систему, включающую устройство для уменьшения расходимости излучения лазера, образующие передающий канал, последовательно установленные и оптически сопряженные объектив, устройство для наблюдения изображения в фокальной плоскости объектива и прицельной марки и фотоприемное устройство, образующие визирно-приемный канал, устройство для контроля параллельности оптических осей передающего и визирно-приемного каналов и ретровозвращатель, установленный в пределах выходного зрачка передающего канала и входного зрачка визирного канала, отличающийся тем, что на входе передающей оптической системы установлены последовательно расположенные на одной оптической оси, параллельной оптической оси лазера, и встроенные в общий корпус с лазером коллиматор видимого светового пучка, устройство для изменения углового положения оси коллиматора, а также установленные под углом к оптической оси коллиматора и параллельно друг другу первый и второй отражатели, причем второй отражатель является спектроделителем и установлен в точке пересечения оптических осей лазера и коллиматора.