RU2246710C1 - Laser ranger monitoring device - Google Patents
Laser ranger monitoring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246710C1 RU2246710C1 RU2003122309/28A RU2003122309A RU2246710C1 RU 2246710 C1 RU2246710 C1 RU 2246710C1 RU 2003122309/28 A RU2003122309/28 A RU 2003122309/28A RU 2003122309 A RU2003122309 A RU 2003122309A RU 2246710 C1 RU2246710 C1 RU 2246710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- fiber
- lens
- module
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно к устройствам для контроля параметров лазерных дальномеров.The invention relates to the field of instrumentation, and more particularly to devices for monitoring parameters of laser rangefinders.
Известно устройство для контроля параметров лазерного дальномера, содержащее 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 оптические оси первого и второго объективов параллельны между собой [1]. Основными недостатками этого устройства являются невысокая точность определения непараллельности визирной оси и осей канала излучения и приемного канала контролируемого дальномера, обусловленная отсутствием системы контроля параллельности осей приемного оптического модуля и модуля излучения устройства, ограниченная область использования, обусловленная невозможностью определения одного из основных параметров дальномера - уровня энергии излучения, а также невысокие эксплуатационные характеристики, связанные с невозможностью оперативного устранения непараллельности осей приемного оптического канала и канала излучения устройства.A device for monitoring the parameters of a laser rangefinder, comprising sequentially receiving optical module comprising optically coupled laser attenuator, a first lens and a first fiber, an optical signal delay device and a radiation module including optically coupled a second fiber and a second lens, the output end of the second fiber located in the focal plane of the second lens, while the optical axis of the first and second lenses are parallel to each other [1]. The main disadvantages of this device are the low accuracy of determining the parallelism of the target axis and the axes of the radiation channel and the receiving channel of the controlled range finder, due to the lack of a system for controlling the parallelism of the axes of the receiving optical module and the radiation module of the device, the limited area of use due to the inability to determine one of the main parameters of the range finder - the energy level radiation, as well as low operational characteristics associated with the inability to operate the effective elimination of the non-parallelism of the axes of the receiving optical channel and the radiation channel of the device.
Задачей изобретения является повышение точности контроля непараллельности визирной оси и осей канала излучения и приемного канала контролируемого дальномера, а также расширение области его использования.The objective of the invention is to increase the accuracy of control of the parallelism of the sighting axis and the axes of the radiation channel and the receiving channel of a controlled range finder, as well as expanding the scope of its use.
Для решения поставленной задачи в устройстве для контроля лазерного дальномера, содержащем 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, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, установленную в фокальной плоскости первого объектива, введены дополнительно фотоприемное устройство, устройство управления и регистрации измерительной информации, осветитель, оптический блок, волоконно-оптический делитель, вход которого оптически связан с выходом первого световода, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала и со входом фотоприемного устройства, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации, и волоконно-оптический сумматор, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала и с осветителем, а выход - со входом второго световода, оптический блок выполнен в виде ромбической призмы и клина с углом 45°, первая отражающая грань ромбической призмы расположена на оси приемного оптического модуля и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин, расположена на оси модуля излучения, в плоскости склейки расположено светоделительное покрытие, при этом оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей.To solve this problem, in a device for monitoring a laser rangefinder, comprising a sequentially receiving optical module including optically coupled laser attenuator, a first lens and a first optical fiber, an optical signal delay device and a radiation module including optically coupled a second optical fiber and a second lens, the output the end of the second fiber is located in the focal plane of the second lens, while the axis of the receiving optical module and the parallel radiation module interconnected, the receiving optical module additionally contains a grid with luminous radial strokes and a transparent diaphragm located at the intersection point of the grid strokes installed in the focal plane of the first lens, an additional photodetector, a control and recording device for measurement information, an illuminator, an optical unit, fiber an optical divider, the input of which is optically connected to the output of the first fiber, and the first and second outputs are optically connected, respectively, to the input optical signal delay devices with an input of a photodetector device, the output of which is connected to a control and recording device for measuring information, and a fiber-optic adder, the first and second inputs of which are optically connected respectively to the output of the optical signal delay device and to the illuminator, and the output to the input the second fiber, the optical unit is made in the form of a rhombic prism and a wedge with an angle of 45 °, the first reflecting face of the rhombic prism is located on the axis of the receiving optical module and the optical ki associated with it, and the second reflecting face to which is adhered a wedge situated on the emission axis of the module, in the plane of the gluing is arranged beam splitter coating, wherein the optical unit is mounted to the output from the beam path.
Модуль излучения может дополнительно содержать оптический компенсатор, расположенный между вторым световодом и объективом модуля излучения.The radiation module may further comprise an optical compensator located between the second light guide and the lens of the radiation module.
Устройство задержки оптического сигнала может быть выполнено в виде волоконно-оптической линии задержки, включающей, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала с устройством их переключения.The optical signal delay device can be made in the form of a fiber optic delay line, comprising at least two fiber optic channels with a switching device.
Введение в приемный оптический модуль сетки со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, установленной в фокальной плоскости первого объектива, осветителя, оптического блока, волоконно-оптического сумматора, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала и с осветителем, а выход - со входом второго световода, выполнение оптического блока в виде ромбической призмы и клина с углом 45°, при этом первая отражающая грань ромбической призмы расположена на оси приемного оптического модуля и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин, расположена на оси модуля излучения, в плоскости склейки расположено светоделительное покрытие, причем оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей, обеспечивает повышение точности контроля, так как позволяет не только повысить точность прицеливания контролируемого дальномера, но и избежать ошибок измерений, связанных с расстраиванием измерительной схемы устройства, осуществив его поверку непосредственно в процессе проведения измерений. Непараллельность осей приемного оптического модуля и модуля излучения может быть оперативно устранена с помощью дополнительно введенного в модуль излучения оптического компенсатора, например линзового. Введение в заявляемое устройство фотоприемного устройства, устройства управления и регистрации измерительной информации, волоконно-оптического делителя, вход которого оптически связан с выходом первого световода, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала и со входом фотоприемного устройства, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации, обеспечивает расширение области использования устройства, так как позволяет дополнительно оценить уровень энергии излучения контролируемого лазерного дальномера, который отображается на табло устройства управления и регистрации измерительной информации.An introduction to the receiving optical module of the grid with luminous radial strokes and a transparent diaphragm located at the intersection of the strokes of the grid installed in the focal plane of the first lens, illuminator, optical unit, fiber-optic adder, the first and second inputs of which are optically connected respectively to the output of the delay device optical signal with a illuminator, and the output with the input of the second fiber, the optical unit in the form of a rhombic prism and a wedge with an angle of 45 °, while the first reflection the cutting face of the rhombic prism is located on the axis of the receiving optical module and is optically connected with it, and the second reflecting face, to which the wedge is glued, is located on the axis of the radiation module, a beam splitting coating is located in the gluing plane, and the optical unit is installed with the possibility of removing the rays from the path, provides increased accuracy of control, as it allows not only to increase the accuracy of aiming of the controlled range finder, but also to avoid measurement errors associated with the frustration of the measuring circuit of the device Twa, having carried out its verification directly during the measurement. The non-parallelism of the axes of the receiving optical module and the radiation module can be quickly eliminated with the help of an additional optical compensator, for example, a lens, added to the radiation module. An introduction to the inventive device of a photodetector device, a control and recording device for measuring information, a fiber optic divider, the input of which is optically connected to the output of the first fiber, and the first and second outputs are optically connected respectively to the input of the delay device of the optical signal and the input of the photodetector, the output of which connected to a control and recording device for measuring information, provides an extension of the area of use of the device, as it allows you to add no estimate the radiation energy level controlled laser rangefinder, which is displayed on the display device control and registration of measuring data.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг.2 - внешний вид сетки со светящимися штрихами и прозрачной диафрагмой, на фиг.3 - вид поля зрения контролируемого дальномера в момент контроля.Figure 1 shows a schematic diagram of the device, figure 2 is an external view of the grid with luminous strokes and a transparent diaphragm, figure 3 is a view of the field of view of the controlled range finder at the time of control.
Устройство для контроля лазерного дальномера включает (фиг.1) расположенные последовательно приемный оптический модуль 1, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения 2, первый объектив 3, сетку 4 со светящимися радиальными штрихами и прозрачной диафрагмой, расположенной в точке пересечения штрихов сетки, и первый световод 5, волоконно-оптический делитель 6, фотоприемное устройство 7, устройство управления и регистрации измерительной информации 8, устройство задержки оптического сигнала 9, выполнено в виде волоконно-оптической линии задержки, включающей, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала 10 с устройством их переключения 11, волоконно-оптический сумматор 12, осветитель 13, модуль излучения 14, включающий оптически связанные второй световод 15, оптический компенсатор 16 и второй объектив 17, а также оптический блок, выполненный в виде склеенных между собой ромбической призмы 18 и клина 19 с углом 45°, причем в плоскости их склейки расположено светоделительное покрытие. Оптические оси приемного оптического модуля и модуля излучения параллельны между собой. Сетка 4 установлена в фокальной плоскости первого объектива 3. Штрихи сетки могут быть выполнены рассеивающими и подсвечиваться, например, светодиодами (на фиг.1 не показаны). Выходной торец второго световода 15 расположен в фокальной плоскости второго объектива 17. Вход волоконно-оптического делителя 6 оптически связан с выходом первого световода 5, а первый и второй выходы оптически связаны соответственно со входом устройства задержки оптического сигнала 9 и со входом фотоприемного устройства 7, выход которого подключен к устройству управления и регистрации измерительной информации 8. Устройство задержки оптического сигнала 9 может иметь также встроенные волоконно-оптические делители и сумматоры, а также ослабители излучения. Первый и второй входы волоконно-оптического сумматора 12 оптически связаны соответственно с выходом устройства задержки оптического сигнала 9 и с осветителем 13, а выход - со входом второго световода 15. Первая отражающая грань ромбической призмы 18 оптического блока расположена на оси приемного оптического модуля 1 и оптически связана с ним, а вторая отражающая грань, к которой приклеен клин 19, расположена на оси модуля излучения 14, при этом оптический блок установлен с возможностью вывода из хода лучей.A device for monitoring a laser range finder includes (Fig. 1) a sequentially receiving optical module 1, including optically coupled laser attenuator 2, a first lens 3, a grid 4 with luminous radial strokes and a transparent diaphragm located at the intersection point of the grid strokes, and a first fiber 5, a fiber optic divider 6, a photodetector 7, a control and recording device for measuring information 8, a delay device for an optical signal 9, is made in the form of a fiber optic a delay line including at least two fiber optic channels 10 with a switching device 11, a fiber optic adder 12, an illuminator 13, a radiation module 14 including optically coupled a
На фиг.1 показан также контролируемый лазерный дальномер 20, выходящий из него импульс лазерного излучения 22, и входящий, задержанный во времени заявляемым устройством импульс лазерного излучения 21.Figure 1 also shows a controlled laser range finder 20, the pulse of laser radiation coming out of it 22, and the input, delayed in time by the inventive device, laser pulse 21.
На фиг.2 показан внешний вид сетки 4 со светящимися радиальными штрихами 23 и прозрачной диафрагмой 24, расположенной в точке пересечения штрихов сетки.Figure 2 shows the appearance of the grid 4 with luminous
Устройство управления и регистрации измерительной информации 8 может быть реализовано в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, цифрового процессора обработки и управления, выполненного на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) с кварцевым генератором, многоразрядного цифрового индикатора, служащего для отображения измерительной информации.The control device and registration of measurement information 8 can be implemented in the form of a series-connected analog-to-digital converter, a digital processor for processing and control, performed on a programmable logic integrated circuit (FPGA) with a crystal oscillator, a multi-bit digital indicator used to display measurement information.
Устройство задержки оптического сигнала 9 может быть выполнено также в виде электронной линии задержки, включающей фотоприемное устройство, устройство задержки сигнала и импульсный источник излучения, а также в виде любой другой линии задержки, имеющей оптические вход и выход. Оптический компенсатор 16 может быть выполнен линзовым или клиновым. Его использование упрощает устранение обнаруженной непараллельности приемного оптического модуля и модуля излучения. Оптический блок может включать компенсаторы, например клиновые, ошибок отклонения выходящих из него световых пучков лучей.The delay device of the optical signal 9 can also be made in the form of an electronic delay line, including a photodetector, a signal delay device and a pulsed radiation source, as well as in any other delay line having an optical input and output. The optical compensator 16 may be made lens or wedge. Its use simplifies the elimination of detected non-parallelism of the receiving optical module and the radiation module. The optical unit may include compensators, for example wedge, error deviations of the light beams coming out of it.
Осветитель 13 может быть выполнен в виде светодиода с излучением в видимой области спектра.The illuminator 13 can be made in the form of an LED with radiation in the visible region of the spectrum.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом работы контролируемый лазерный дальномер 20 устанавливают относительно устройства так, чтобы его канал излучения оказался напротив приемного оптического модуля 1, а приемный канал, совмещенный с визирным каналом дальномера, - напротив модуля излучения 14 и подключают вход и выход лазерного дальномера 20 к устройству управления и регистрации измерительной информации 8. Вводят в ход лучей оптический блок. Включают осветитель 13 и светодиоды подсветки штрихов сетки 4. В поле зрения визирного устройства контролируемого дальномера 20 наблюдаются изображения штрихов сетки 4, сформированные в обратном ходе лучей света первым объективом 3 приемного оптического модуля 1, ромбической призмой 19 оптического блока и объективом дальномера, а также изображение подсвеченного осветителем 13 через волоконно-оптический сумматор 12 торца второго световода 15, сформированное вторым объективом 17 и объективом контролируемого дальномера (фиг.3). Наклонами устройства или контролируемого дальномера добиваются совмещения изображения штрихов сетки 4 со штрихами 25 визирного устройства дальномера. При этом вершина прицельной марки 26 должна находиться в центре светящегося изображения второго световода 15. В противном случае с помощью оптического компенсатора 16 добиваются выполнения этого условия. Выводят оптический блок из хода лучей, выключают осветитель 13 и светодиоды подсветки штрихов сетки 4. С помощью устройства управления и регистрации измерительной информации 8 или органами управления дальномера выполняют пуск излучения лазера. Импульс лазерного излучения точно отъюстированного дальномера по стрелке 22 входит в приемный оптический модуль 1, проходит через ослабитель излучения 2, первый объектив 3, прозрачную диафрагму 24 сетки 4 и попадает в первый световод 5, затем в волоконно-оптический делитель 6. Часть излучения попадает на фотоприемное устройство 7, с выхода которого электрический сигнал подается на устройство управления и регистрации измерительной информации 8 для отображения на табло уровня энергии излучения, а другая часть - на вход устройства задержки оптического сигнала 9. Импульс лазерного излучения проходит выбранный устройством переключения 11 волоконно-оптический канал 10, затем волоконно-оптический сумматор 12 и поступает во второй световод 15, проходит оптический компенсатор 16, второй объектив 17 модуля излучения 14 и попадает в объектив приемного канала контролируемого дальномера 20. Системы дальномера определяют заданную дистанцию. Результат измерения передается на табло устройства управления и регистрации измерительной информации 8. Переключив волоконно-оптический канал устройства задержки оптического сигнала 9, можно повторить измерения для другой задаваемой дистанции. Если контролируемый дальномер отъюстирован неправильно, то есть имеет место непараллельность канала излучения или приемного канала и визирной оси, то результат измерения дистанции не будет получен, так как либо диафрагма сетки 4 не пропустит излучение и оно не попадет в линию задержки оптического сигнала и в конечном итоге - в дальномер, при этом фотоприемник 6 не зарегистрирует сигнала требуемого уровня, либо излучение не попадет на фотоприемное устройство дальномера. В последнем случае фотоприемник 6 зарегистрирует сигнал требуемого уровня.Before starting work, the controlled laser range finder 20 is installed relative to the device so that its radiation channel is opposite the receiving optical module 1, and the receiving channel, combined with the sighting channel of the range finder, is opposite the radiation module 14 and the input and output of the laser range finder 20 are connected to the control device and registration of measurement information 8. The optical unit is introduced into the beam. The illuminator 13 and the LEDs for highlighting the strokes of the grid 4 are turned on. In the field of view of the sighting device of the controlled range finder 20, images of strokes of the grid 4 formed in the reverse direction of the light rays by the first lens 3 of the receiving optical module 1, the rhombic prism 19 of the optical unit and the range finder lens are observed, as well as the image illuminated by the illuminator 13 through the fiber optic adder 12 of the end of the
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает повышение точности определения непараллельности визирной оси и осей канала излучения и приемного канала контролируемого дальномера, так как обеспечивает оперативный контроль осей приемного оптического модуля и модуля излучения устройства непосредственно в процессе измерений, а также обеспечивает расширение области его использования, так как позволяет не только осуществить проверку работоспособности систем электроники дальномера, но и определить качество его юстировки и измерить уровень энергии, отображаемый на табло устройства управления и регистрации измерительной информации.Thus, the claimed device provides an increase in the accuracy of determining the parallelism of the target axis and the axes of the radiation channel and the receiving channel of the controlled range finder, as it provides operational control of the axes of the receiving optical module and the radiation module of the device directly in the measurement process, and also provides an extension of its use, since allows not only to check the operability of rangefinder electronics systems, but also to determine the quality of its adjustment and measure level of energy displayed on the board of the control device and registration of measurement information.
Источники информацииSources of information
1. Патент Великобритании №2141891, кл. G 01 S 17/10, 1985 - (прототип).1. British patent No. 2141891, class. G 01 S 17/10, 1985 - (prototype).
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BY20020231 | 2002-08-09 | ||
BYU20020231 | 2002-08-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003122309A RU2003122309A (en) | 2005-01-10 |
RU2246710C1 true RU2246710C1 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=34865754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003122309/28A RU2246710C1 (en) | 2002-08-09 | 2003-07-16 | Laser ranger monitoring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246710C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548379C1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Device for controlling laser range-finder |
RU2648017C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-03-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Device for monitoring a rangefinding laser |
-
2003
- 2003-07-16 RU RU2003122309/28A patent/RU2246710C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548379C1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Device for controlling laser range-finder |
RU2648017C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-03-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Device for monitoring a rangefinding laser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003122309A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100510777C (en) | Light wave distance measuring method and light wave distance measuring device | |
NO151871B (en) | TESTING DEVICE FOR LASER DISTANCE MEASURERS | |
RU2007115154A (en) | OPTICAL MEASURING DEVICE FOR MEASURING CHARACTERISTICS OF MULTIPLE SURFACES OF THE OBJECT OF MEASUREMENT | |
CN102265178A (en) | Distance measurement device and distance measurement method | |
US10422861B2 (en) | Electro-optical distance measuring instrument | |
RU2470258C1 (en) | Angle measurement device | |
US5374985A (en) | Method and apparatus for measuring range by use of multiple range baselines | |
RU2568336C2 (en) | Method of detecting optical and optoelectronic devices and device therefor | |
RU2246710C1 (en) | Laser ranger monitoring device | |
RU2368856C1 (en) | Sight-instrument of homing with laser range finder | |
RU85226U1 (en) | CORNER INSTRUMENT | |
RU2399871C1 (en) | Angle-measuring star-shaped device | |
JP5154028B2 (en) | Light wave distance meter | |
RU2307322C2 (en) | Laser range-finder | |
RU2554599C1 (en) | Angle measurement device | |
RU63054U1 (en) | LASER RANGEFINDER | |
RU2335751C1 (en) | Laser device control system | |
RU2678259C2 (en) | Universal installation for inspection of laser range finder | |
RU159203U1 (en) | DEVICE FOR ADJUSTING AND CONTROL OF LASER RANGE | |
RU180294U1 (en) | DEVICE FOR ADJUSTING THE RECEIVING CHANNEL OF THE LASER DANGER | |
RU116654U1 (en) | LASER RANGE AIMING DEVICE | |
CN204989470U (en) | Ranging system | |
RU2779243C1 (en) | Broadband apparatus for track-free verification of the parameters of laser rangefinders | |
RU197841U1 (en) | TV SIGHT WITH LASER RANGE | |
RU84106U1 (en) | BINOCULAR LASER RANGE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160717 |