УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ЮСТИРОВКИ ЛАЗЕРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и, а именно, к устройствам контроля лазерных измерителей дальности и скорости, и более конкретно, к устройствам юстировки и проверки функционирования моногоканальной оптической системы, содержащей, по меньшей мере, телевизионный канал наблюдения и лазерный дальномерный канал.
Известно устройство для юстировки оптических осей многоканальной системы, (патент на полезную модель РФ №41867), содержащее два передающих канала с излучателями, работающих в разных спектральных диапазонах, призмы сопряжения, приемный канал, состоящий из внеосевой зеркальной параболы, диафрагмы, подвижного зеркала.
Недостатком данной конструкции является выполнение устройством только юстировки каналов контролируемого прибора.
Известно устройство для контроля лазерного дальномера, установленного в изделии с телевизионным каналом наблюдения (патент на полезную модель РФ №40680), содержащее волоконно-оптическую линию задержки с входным и выходным торцами, входную и выходную оптические системы с зеркальными объективами, блок переменного отклонения излучения, расположенный перед входным зеркальным объективом, в фокусе которого установлена первая полевая диафрагма, осветитель, размещенный с возможностью освещения первой полевой диафрагмы.
Недостатком данного аналога является выполнение устройством только функции измерения дальности.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство для контроля лазерного дальномера (патент на изобретение РФ №2222792), включающее расположенные последовательно объектив, тест-объект, систему подсветки и дополнительный оптический блок с двумя параллельными каналами, на оси которых расположены защитные стекла в виде клиньев, светоделитель и плоское зеркало.
Однако это устройство не позволяет контролировать качество телевизионного канала, а также фокусировать телевизионный канал на требуемую дистанцию.
Задачей, которую решает заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства, а также упрощение его конструкции.
Решение поставленной задачи достигается тем, что заявляемое устройство для контроля и юстировки лазерных измерителей дальности и скорости, включающее объектив, систему подсветки, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива, выполнено с возможностью приема, обработки и передачи данных пользователю посредством соответствующего блока с интерфейсом лазерного измерителя, и дополнительно содержит набор светофильтров и набор нейтральных фильтров. Причем тест-объект выполнен с возможностью ввода и вывода из оптической системы и перемещения вдоль оптической оси. Объектив, работающий в спектральном диапазоне дальномерного канала и телевизионных каналов измерителя, установлен соосно с этими каналами, а каждый нейтральный фильтр, расположенный между объективом и измерителем, перекрывает входные зрачки объективов измерителя и размещен под углом к их оптической оси. В качестве тест-объекта используют сетку, набор мир и пластину с низким коэффициентом отражения.
В заявляемом устройстве новая совокупность конструктивных элементов и наличие связей между ними позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно, юстировать и проверять необходимый предел разрешения телевизионных каналов, осуществлять фокусировку телевизионного канала на требуемую дистанцию, а также принимать с помощью проверяемого измерителя импульсы дальномерного канала с последующей их обработкой в режиме реального времени и передачей пользователю соответствующей информации о юстировке параллельности оптических осей канала передатчика и приемника.
Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрирует приведенная ниже схема.
Достижение технического результата иллюстрирует описание работы этого устройства в режимах юстировки и проверки соосности оптических осей дальномерного и телевизионных каналов и юстировки и проверки требуемого предела разрешения телевизионных каналов.
1
2
3
Устройство состоит из линзового объектива 1, работающего в широком диапазоне длин волн; тест-объекта 2, установленного в фокальной плоскости объектива 1 и имеющего возможность перемещаться вдоль оси объектива; набора светофильтров 3; набора нейтральных оптических фильтров 4 и осветителя 5. Юстируемый и проверяемый лазерный измеритель дальности и скорости 6 содержит канал дальномера 7, включающий канал передатчика 8 и канал приемника оптического излучения 9, которые работают на длине волны λ, а также телевизионные каналы 10, конструктивно совмещенные с дальномерным каналом и работающие в диапазоне длин волн от λ до λ. Причем нейтральные оптические фильтры 4 установлены таким образом, что перекрывают входные зрачки дальномерного канала. Все оптические каналы измерителя соединены с блоком регистрации и обработки данных с интерфейсом 11, имеющим возможность изображать электронное перекрестие.
Юстировку соосности осей телевизионных каналов лазерного измерителя осуществляют следующим образом. В фокальную плоскость объектива 1 помещают сетку из набора тест-объекта 2, затем сетку подсвечивают осветителем 5 и выставляют, перемещая вдоль оси объектива 1 согласно спектральному диапазону телевизионного канала и дистанции фокусировки. Устанавливают осветитель 5, набор светофильтров 3 в соответствии со спектральным диапазоном телевизионного канала. Набор светофильтров устанавливают между тест-объектом и осветителем. Далее совмещают центр изображения перекрестия сетки с центром электронного перекрестия телевизионного канала, путем перемещения видеоматрицы, кубика или спектроделителя телевизионного канала, используя для юстировки соответствующие подвижки (не показаны). Для юстировки всех имеющихся телевизионных каналов повторяют аналогичные действия.
Для проверки соосности телевизионных каналов производят переключение с одного телевизионного канала на другой и оценивают погрешность выставления соосности телевизионных каналов относительно друг друга. При необходимости сетку настраивают при каждом переходе с одного телевизионного канала на другой в соответствии со спектральным диапазоном этих каналов и дистанцией фокусировки. Использование сетки в качестве тест-объекта позволяет осуществлять количественную оценку погрешности выставления соосности.
Для выставления и проверки требуемого предела разрешения телевизионных каналов в ранее описанной схеме заменяют сетку на соответствующую миру из набора тест-объекта 2. Миру перемещают вдоль оси объектива 1 согласно спектральному диапазону телевизионного канала и дистанции фокусировки телевизионного канала. Наблюдая миру через объектив 1 и телевизионный канал, фокусировкой объектива канала выставляется необходимый предел разрешения.
Введение миры позволяет оценить передел разрешения канала, а светофильтр способствует повышению точности определения разрешения за счет выделения рабочего спектрального диапазона телевизионного канала.
1
2
3
Для юстировки и проверки соосности осей дальномерного и телевизионных каналов устанавливают набор нейтральных фильтров 4 для снижения мощности оптического излучения канала передатчика 8 измерителя 6, причем каждый фильтр из набора должен перекрывать входные зрачки участвующих в измерении оптических систем прибора 6. В фокальную плоскость объектива 1 устанавливают пластину из набора тест-объекта 2, соответственно длине волны λ, при этом телевизионный канал работает в диапазоне от λ до λ. Посредством интерфейса телевизионного канала при юстировке совмещают изображение центра пятна передатчика с центром электронного перекрестия телевизионного канала, используя юстировочные подвижки канала передатчика 8, а при проверке аналогично производят оценку погрешности выставления осей.
Для юстировки и проверки соосности осей передатчика и приемника дальномерного канала в наборе нейтральных фильтров 4 производят замену фильтров на соответствующие. Причем фильтры устанавливают таким образом, чтобы они перекрывали входные зрачки передающей и приемной оптических систем дальномерного канала, и находились под углом к их оптической оси в соответствии с размером активной площадки приемника канала 9. Далее включается режим измерения измерителя, и пользователь получает с блока регистрации и обработки с интерфейсом 11 данные, обработанные в режиме реального времени.
Так как каждый оптический фильтр перекрывает входные зрачки объективов измерителя, то устраняется погрешность, возникающая от наложения ошибок соосности при прохождении излучения через фильтр и обратно, а установка фильтра под углом к оптической оси объектива позволяет избегать отраженных бликов от фильтра, вносящих ошибку в процесс юстировки и проверки. Блок 11 регистрирует импульсы дальномерного канала с последующей их обработкой в режиме реального времени и передачей пользователю пропорциональной информации о соответствующей точности юстировки соосности осей измерительных каналов.
Таким образом, устройство позволяет юстировать и проверять необходимый предел разрешения телевизионных каналов, осуществлять фокусировку телевизионного канала на требуемую дистанцию, а также позволяет измерителю регистрировать импульсы дальномерного канала с последующей их обработкой в режиме реального времени и передачей пользователю пропорциональной информации о соответствующей точности юстировки соосности осей каналов передатчика и приемника.
Кроме того, использование в интерфейсе измерителя электронного перекрестия телевизионных каналов позволяет оценить погрешность выставления соосности осей канала передатчика и телевизионных каналов, а также погрешность выставления соосности осей телевизионных каналов, что упрощает конструкцию заявляемого устройства, так как в этом случае не требуется установка дополнительных элементов.