ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ С ЗАЩИТОЙ ФОТОПРИЁМНОГО ТРАКТА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, в частности к элементам защиты самих оптико-электронных приборов от воздействия лоцирующего лазерного излучения.
Известна приемная оптическая система оптико-электронного прибора [RU №2098840, G01S 17/00, G03B 9/00, опубл. 10.12.1997], содержащая входное окно, апертурную диафрагму, объектив, конденсор, приемник излучения, камеру с прозрачными для лазерного излучения стенками, U-образную трубку, поршень и отражающий элемент.
Устройство направлено на повышение его защищенности от воздействия потоков частотно-импульсного лазерного излучения в широком спектральном диапазоне.
Признаки аналога совпадают со следующими признаками предлагаемой полезной модели.
Аналог содержит корпус, входное окно, объектив, приемник излучения.
К недостаткам известного аналога можно отнести большие габариты и массу, а так же сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является приемно-передающее оптическое устройство [RU №2398252, G02B 23/02; G01S 7/48, опубл. 27.08.2010], содержащие входное окно, корпус, в котором размещены: объектив, лазерный излучатель, плоское зеркало с осевым отверстием, обтекатель, аттенюатор, фотоприемник, блок обработки информации.
Известный прототип направлен на защиту фотоприемника в момент излучения лазера как от внутриприборных засветок, так и от излучения, отраженного от близкорасположенных объектов наблюдения.
Признаки прототипа совпадают со следующими признаками предлагаемой полезной модели.
Прототип содержит входное окно, корпус, объектив, лазерный излучатель, плоское зеркало с осевым отверстием, фотоприемник, блок обработки информации.
К недостаткам известного прототипа можно отнести большие габариты и массу, а так же сложность конструкции. Объектив прототипа выполнен в виде двух оптических звеньев, между которыми установлен аттеньюатор, представляющий затвор, работающий на эффекте нарушения полного внутреннего отражения. Кроме того, часть лазерного излучения, отраженного от близкорасположенного лоцируемого объекта, все же попадает на фотоприемник из-за того, что закрытое состояние затвора характеризуется минимальным пропусканием лучевой энергии.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в повышении защиты фотоприемной матрицы видеокамеры от воздействия импульсного лазерного излучения, а так же в уменьшении массогабаритных характеристик и в упрощении конструкции устройства.
Технические результаты, достигаемые при решении поставленной задачи, заключаются в повышении защиты фотоприемной матрицы видеокамеры от воздействия импульсного лазерного излучения, а так же в упрощении конструкции устройства.
Технические результаты достигаются за счет того, что в оптико-электронный модуль, содержащий входное окно, корпус, в котором размещены: видеокамера, включающая телевизионный объектив, фотоприемную матрицу и блок формирования изображения, лазерный дальномер, включающий объектив, плоское зеркало с осевым отверстием, фотоприемник и блок управления лазером, может быть введен синхрогенератор, первый выход которого может быть подключен к входу блока формирования изображения, а второй выход синхрогенератора может быть подключен к входу блока управления лазером.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическими изображениями.
На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства.
На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы устройства.
Пример конкретного выполнения оптико-электронного модуля представлен на фиг. 1. Оптико-электронный модуль содержит общее входное окно 1, корпус 2, в котором размещены видеокамера, включающая телевизионный объектив 4, фотоприемную матрицу 5 и блок формирования изображения 6, лазерный дальномер, включающий объектив 3; плоское зеркало 7 с осевым отверстием, фотоприемник 8 и блок управления лазером 10. Синхрогенератор 9 имеет два выхода. Первый выход синхрогенератора 9 подключен к входу блока формирования изображения 6. Второй выход синхрогенератора 9 подключен к входу блока управления лазером 10.
Устройство работает следующим образом.
Лазерный излучатель (не показан), работая в частотно-импульсном режиме, облучает лоцируемый объект. Отраженное от объекта излучение проходит через входное окно 1, объектив 3, отражается от двух плоских зеркал, в том числе от зеркала 7, и попадает на фотоприемник 8 лазерного дальномера. Отраженное от лоцируемого объекта излучение также проходит через общее входное окно 1, телевизионный объектив 4 и попадает на фотоприемную матрицу 5 видеокамеры.
Совместная работа лазерного дальномера и видеокамеры на близких частотах через общее входное окно 1 является причиной создания помех в работе видеокамеры. По принципу работы видеокамеры изображение лоцируемых объектов строится покадрово. Между кадрами изображения есть некий промежуток по времени. С помощью синхрогенератора 9 измерение дальности осуществляется в промежутках времени между кадрами видеоизображения.
Происходит это следующим образом. Синхрогенератор 9 выдает синхроимпульс в блок формирования изображения 6 на начало пуска кадра видеоизображения (фиг. 2). По истечении времени накопления заряда (время экспозиции) синхрогенератор 9 выдает синхроимпульс в блок 6 на окончание кадра видеоизображения (фиг. 2). После этого синхрогенератор 9 выдает синхроимпульс в блок управления лазером 10 на пуск лазерного излучателя (фиг. 2). Период кадра видеоизображения Т составляет величину порядка 5 миллисекунд. Время накопления заряда (время экспозиции) τ находится в пределах 3…4 миллисекунд. Длительность импульса лазерного излучения 5…10 наносекунд. Таким образом осуществляется защита фотоприемного тракта видеокамеры от воздействия лазерного излучения.
Использование полезной модели позволит повысить защиту фотоприемного тракта видеокамеры при ее совместной работе с лазерным дальномером на близких частотах через общее входное окно как от внутриприборных засветок, так и от излучения, отраженного от объектов, находящихся в непосредственной близости от устройства.