RU2044272C1 - Устройство для измерения дальности - Google Patents

Устройство для измерения дальности Download PDF

Info

Publication number
RU2044272C1
RU2044272C1 RU92012349A RU92012349A RU2044272C1 RU 2044272 C1 RU2044272 C1 RU 2044272C1 RU 92012349 A RU92012349 A RU 92012349A RU 92012349 A RU92012349 A RU 92012349A RU 2044272 C1 RU2044272 C1 RU 2044272C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
plate
photodetector
focusing system
laser
Prior art date
Application number
RU92012349A
Other languages
English (en)
Other versions
RU92012349A (ru
Inventor
Виктор Юрьевич Горшков
Тофик Салман оглы Кули-Заде
Евгений Анатольевич Подпалый
Original Assignee
Виктор Юрьевич Горшков
Тофик Салман оглы Кули-Заде
Евгений Анатольевич Подпалый
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Юрьевич Горшков, Тофик Салман оглы Кули-Заде, Евгений Анатольевич Подпалый filed Critical Виктор Юрьевич Горшков
Priority to RU92012349A priority Critical patent/RU2044272C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2044272C1 publication Critical patent/RU2044272C1/ru
Publication of RU92012349A publication Critical patent/RU92012349A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Использование: техника линейных измерений, в частности при контроле линейных размеров тоннельных сооружений в линиях метрополитенов. Сущность изобретения: устройство для измерения дальности содержит блок подсветки, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных лазера 1 и фокусирующей системы в виде одномерной фазовой пластины 2, размещенной на поворотном узле 3, приемный оптический блок, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных фокусирующей системы в виде одновременной фазовой пластины 4, размещенной на поворотном узле 5, и позиционно чувствительного фотоприемника 7. Поворотные узлы 3,5 синхронизированны по углу поворота с помощью синхронизатора 6. Выход фотоприемника 7 соединен с входом блока обработки и выдачи данных о дальности 8 до объекта. 2 ил.

Description

Изобретение относится к технике линейных измерений и может быть использовано для контроля линейных размеров тоннельных сооружений в строящихся и эксплуатируемых линиях метрополитена.
Известно устройство для измерения дальности, содержащее неподвижно закрепленные блок подсветки с последовательно расположенными вдоль оптической оси лазером, отклоняющей системой, полупрозрачным зеркалом и размещенной на линии отраженного от зеркала луча системой фотоприемников, электрически связанной с электронным блоком обработки и выдачи данных о дальности до объекта, и приемный оптический блок с последовательно расположенными вдоль его оптической оси щелевой диафрагмой, фокусирующей линзой, щелевой диафрагмой и фотоприемником, электрически связанным с блоком обработки и выдачи данных о дальности до объекта.
Недостатком данного устройства является то, что при удалении объекта от сопряженной с фотоприемником точки на оптической оси приемного оптического блока из-за увеличения размеров светового потока в плоскости фотоприемника снижается точность определения момента времени нахождения центра сканирующего луча в сопряженной точке на поверхности объекта. Кроме того, на больших расстояниях существенно сказывается расходимость лазерного луча, что приводит к увеличению размеров светового пятна на поверхности объекта и, как следствие, к снижению точности определения момента пересечения центра луча сопряженной точки на поверхности объекта и в конечном счете к снижению точности измерений дальности.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения дальности, содержащее неподвижно закрепленные блок подсветки с последовательно расположенными вдоль его оптической оси приемной фокусирующей линзой и позиционно-чувствительным фотоприемником, поверхность которого оптически сопряжена с помощью линзы с точкой поверхности объекта, находящейся на оптической оси приемного оптического блока, фотоприемник которого электрически связан с электронным блоком обработки и выдачи данных о дальности до объекта.
Недостатком данного устройства является то, что при удалении вдоль оптической оси контролируемой области поверхности объекта от плоскости, оптически сопряженной с плоскостью позиционно-чувствительного фотоприемника, из-за расфокусировки луча на поверхности объекта и ухудшения условий оптического сопряжения снижается точность определения углового положения контролируемой области приемным оптическим блоком, а следовательно, снижается точность измерений.
Изобретение направлено на повышение точности измерений дальности.
Для этого в устройстве для измерения дальности, содержащем блок подсветки, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных источника излучения и фокусирующей системы, приемный блок, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных приемной фокусирующей системы и позиционно-чувствительного фотоприемника, а также блок обработки и выдачи данных о дальности до объекта, вход которого соединен с выходом позиционно-чувствительного фотоприемника, фокусирующая система блока подсветки и приемная фокусирующая система выполнены в виде первой и второй одномерных фазовых пластин соответственно, размещенных на первом и втором поворотных узлах, причем оси вращения первой и второй фазовых одномерных пластин перпендикулярны плоскости, образованной оптическими осями блока подсветки и приемного блока, введен блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым поворотными узлами, а в качестве источника излучения использован лазер.
На фиг.1 представлена схема устройства для измерения дальности; на фиг.2 схема крепления фазовых пластин на поворотных узлах.
Устройство содержит блок подсветки, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных лазера 1 и фокусирующей системы, выполненной в виде одномерной фазовой пластины 2 и размещенной на поворотном узле 3, и приемный оптический блок, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных фокусирующей системы, выполненной в виде одномерной фазовой пластины 4 и размещенной на поворотном узле 5, который синхронизирован по углу поворота с поворотным узлом 3 с помощью блока синхронизации 6, и позиционно-чувствительного фотоприемника 7. Позиционно-чувствительный фотоприемник 7 электрически связан с электронным блоком 8 обработки и выдачи данных о дальности до объекта 9.
Фазовые пластины 2 и 4 размещены на поворотных узлах 3 и 5 так, что ось вращения фазовых пластин 2 и 4 перпендикулярна плоскости, образуемой оптическими осями блока подсветки и приемного оптического блока.
Устройство работает следующим образом.
Луч лазера 1 попадает на одномерную фазовую пластину 2, непрерывно вращаемую поворотным узлом 3. При этом вдоль оптической оси блока подсветки с помощью вращающейся пластины 2 формируется световая линия, ориентированная перпендикулярно плоскости, образованной оптическими осями блока подсветки и приемного оптического блока. Одновременно с поворотом пластины 3 изменяется ее фокус, а следовательно, непрерывно изменяется положение световой линии вдоль оптической оси блока подсветки.
С помощью одномерной фазовой пластины 4, размещенной на поворотном узле 5 аналогично пластине 2, четкое изображение световой линии формируется в плоскости позиционно-чувствительного фотоприемника 7. Непрерывное оптическое сопряжение формируемой световой линии с плоскостью фотоприемника 7 достигается с помощью блока синхронизации 6 путем синхронизации по углу поворот поворотных узлов 3 и 5. Электрический сигнал с фотоприемника 7 поступает в электронный блок 8 обработки и выдачи данных о дальности до объекта 9, непрерывно определяющий центр тяжести и ширину изображения световой линии. В момент времени, когда световая линия фокусируется на поверхности объекта 9, а ее изображение переносится на поверхность фотоприемника 7, что соответствует минимуму ширины изображения световой линии, определяется угловое положение контролируемой области на поверхности объекта 9 и по нему определяется дальность до объекта 9.
Предусматриваемое изобретением использование вращаемых одномерных фазовых пластин 2 и 4 позволяет получить в момент измерений на поверхности объекта 9 и на фотоприемнике 7 световую линию с минимальной шириной, определяемой практически апертурой фокусирующей системы 2 и 4, в силу чего обеспечивается повышение точности определения углового положения контролируемой области поверхности объекта 9 и, следовательно, повышение точности измерения дальности.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ, содержащее блок подсветки, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных источника излучения и фокусирующей системы, приемный блок, состоящий из последовательно установленных и оптически сопряженных приемной фокусирующей системы и позиционно-чувствительного фотоприемника, а также блок обработки и выдачи данных о дальности до объекта, вход которого соединен с выходом позиционно-чувствительного фотоприемника, отличающееся тем, что фокусирующая система блока подсветки и приемная фокусирующая система выполнена в виде первой и второй одномерных фазовых пластин соответственно, размещенных на первом и втором поворотных узлах, причем оси вращения первой и второй фазовых одномерных пластин перпендикулярны к плоскости, образованной оптическими осями блока подсветки и приемного блока, введен блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым поворотными узлами, а в качестве источника излучения использован лазер.
RU92012349A 1992-12-16 1992-12-16 Устройство для измерения дальности RU2044272C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012349A RU2044272C1 (ru) 1992-12-16 1992-12-16 Устройство для измерения дальности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012349A RU2044272C1 (ru) 1992-12-16 1992-12-16 Устройство для измерения дальности

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2044272C1 true RU2044272C1 (ru) 1995-09-20
RU92012349A RU92012349A (ru) 1995-09-27

Family

ID=20133758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92012349A RU2044272C1 (ru) 1992-12-16 1992-12-16 Устройство для измерения дальности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044272C1 (ru)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Промышленное применение лазеров. /Под ред.Г.Кебнера, перевод с англ. под ред.И.В.Зуева, М.: Машиностроение, 1988, с.260. *
2. Патент США N 4601574, кл. G 01C 3/30, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3589815A (en) Noncontact measuring probe
US3719421A (en) Optical device for determining the position of a point on a surface
US4861982A (en) Scanning optical microscope with position detection grating
RU2292566C1 (ru) Многофункциональная оптико-локационная система
US3658426A (en) Alignment telescope
EP0110937B1 (en) Apparatus for measuring the dimensions of cylindrical objects by means of a scanning laser beam
US4516023A (en) Scanner/plotter optical system
RU2044272C1 (ru) Устройство для измерения дальности
US3323417A (en) Testing apparatus for optical lenses
RU2155323C1 (ru) Оптико-электронная система поиска и сопровождения цели
US4181435A (en) Holographic field lens detector
JP2518066B2 (ja) レ―ザビ―ム方向制御装置
KR920010908B1 (ko) 거울기검출헤드
RU2793612C1 (ru) Способ формирования и наведения лазерного излучения излучателей с оптоволоконными выводами на цель
SU1582039A1 (ru) Устройство дл определени положени фокальной плоскости объектива
SU938001A1 (ru) Устройство дл измерени перемещений
JPS62503049A (ja) 二次元的な対象物を整向、検査及び/または測定するための方法及び装置
SU1589059A1 (ru) Устройство дл юстировки оси излучател оптического узла относительно базовых поверхностей основани
SU610045A1 (ru) Светоделительный узел автоколлиматора
RU1789851C (ru) Устройство дл контрол толщины плоских объектов
SU754203A1 (ru) Фотоэлектрическое устройство для измерения угловых разворотов 1
KR920006587B1 (ko) 광축 평행도 측정장치
SU1552005A1 (ru) Устройство дл расшифровки сдвиговых спекл-интерферограмм
SU906027A1 (ru) Развертывающее устройство передающего фототелеграфного аппарата
JPS62218802A (ja) 光学式距離及び傾き計測装置