ЛОКАТОР ОПТИЧЕСКИЙ

Предлагаемое технической решение относится к области технической физики и может быть использовано для обнаружения и определения координат объектов с зеркальной отражающей поверхностью, таких как бинокли, зрительные трубы, кинокамеры, фотоаппараты и т.п.
Известны оптические локаторы, включающие передатчик и приемник, смонтированные в раздельных корпусах, при этом их оптические оси параллельно разнесены в пространстве, см. ФРГ заявка №3415572, МПК G01S 17/42, 17/88, В60Q 9/00, публ. 08.11.04 г. и ФРГ заявка №3315288, МПК G01S 17/42, 17/88, публ. 08.12.83 г.
Недостатком приведенных технических решений является их повышенные габариты и сложность конструктивного исполнения, обусловленные наличием двух канальной схемы реализации.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому решению является локатор оптический, содержащий формирователь зондирующего луча в виде последовательно расположенных на общей оптической оси источника импульсного электромагнитного излучения и объектива, фокус которого совмещен с областью выхода электромагнитного излучения, и фотоэлектрический преобразователь, подключенный к блоку
обработки информации, см. ФРГ заявка №3415635, МПК G01S 17/42, 17/88, В60Q 9/00, публ. 08.11.04 г.
К недостаткам данной конструкции можно отнести повышенные габариты и сложность конструктивного исполнения, обусловленные наличием двух канальной схемы реализации, а также пониженные эксплуатационные характеристики, связанные с невозможностью селекции зеркальных объектов и определения их места расположения.
Технический результат от использования предлагаемого технического решения заключается в уменьшении габаритов, упрощении конструкции изделия, а также в обеспечении селекции и определении места положения зеркальных объектов.
В соответствии с предлагаемым решением, указанный технический результат достигается тем, что в оптическом локаторе, содержащем формирователь зондирующего луча в виде последовательно расположенных на общей оптической оси источника импульсного электромагнитного излучения и объектива, фокус которого совмещен с областью выхода электромагнитного излучения, и фотоэлектрический преобразователь, подключенный к блоку обработки информации, дополнительно содержится поляризационный фильтр и полупрозрачное зеркало, причем поляризационный фильтр установлен с внешней стороны объектива, полупрозрачное зеркало смонтировано между источником импульсного электромагнитного излучения и объективом наклонно к их оптической оси, при этом центр приемной площадки фотоэлектрического преобразователя через полупрозрачное зеркало совмещен с фокусом объектива, а источник импульсного электромагнитного излучения выполнен в виде генератора линейно поляризованного лазерного излучения с плоскостью поляризации, совпадающей с плоскостью поляризации поляризационного фильтра.
Кроме того, фотоэлектрический преобразователь выполнен в виде четырех площадочного фотоприемника.
На фиг.1 представлен предлагаемый локатор.
Локатор содержит формирователь зондирующего луча (пучка), включающий, последовательно расположенные на общей оптической оси, источник импульсного электромагнитного излучения в виде генератора - 1 линейно поляризованного лазерного излучения и объектив - 2, фокус которого совмещен с областью выхода излучения из генератора - 1. С внешней стороны объектива - 2 установлен поляризационный фильтр - 3 плоскость поляризации которого совпадает с плоскостью поляризации излучения генератора - 1. Между генератором - 1 и объективом - 2 наклонно к его оптической оси смонтировано полупрозрачное зеркало - 4 для оптического сопряжения фокуса объектива - 3 с центром фотоэлектрического преобразователя, выполненного в виде четырех площадочного фотоприемника - 5, подключенного к блоку - 6 обработки информации.
Работа предлагаемого локатора согласно приведенной схеме осуществляется следующим образом.
Линейно поляризованное импульсное лазерное излучение генератора - 1 с помощью линзы - 2 преобразуется в зондирующий пучок (луч) - А, который подается на исследуемую область - Б. Во время сканирования пучком - А области - Б при отсутствии зеркальных элементов (наличие лишь диффузно отражающей поверхности) отраженный световой поток - В имеет круговую поляризацию. При попадании диффузно рассеянного излучения на фильтр - 3, последнее будет полностью гасится (поглощаться), при этом на выходе фотоприемника - 5 электрический сигнал будет отсутствовать.
При попадании зондирующего пучка на зеркальный объект - 7 (например, поверхность объектива кинокамеры) отраженный световой поток - В в следствии своей линейной поляризации (плоскость поляризации отраженного потока совпадает с плоскостью поляризации зондирующего пучка - А) свободно пройдет через фильтр - 3 и сфокусируется на приемной площадке фотоприемника - 5, с
последующим преобразованием в фототок для подачи в блок - 6 обработки информации.
При расположении зеркального элемента на оптической оси зондирующего пучка (положение - 7(1) на фиг.1) отраженный от него световой поток сфокусируется точно по центру приемной площадки фотоприемника - 5 (точка - I). При расположении зеркального элемента вне оптической оси зондирующего пучка (положение - 7(2) на фиг.1) фокусировка отраженного светового потока произойдет в точке - II приемной площадки фотоприемника - 5.
По величине и направлению смещения точки - II от центра приемной площадки фотоприемника - 5 в блоке - 6 производят определение направления на объект - 7, при одновременном определении дальности по величине задержки отраженного импульса зондирующего пучка.
Следует отметить, что для улучшения условий обработки информации перед блоком - 6 может быть установлен нейтральный фильтр, поглощающий световой поток на уровне шумов (в графических материалах условно не показано).
Из вышеприведенного следует, что предложенное техническое решение имеет преимущества по сравнению с известным, а именно за счет одноканальной семы реализации упрощается конструкция при одновременном сокращении габаритов, обеспечивается селекция зеркальных объектов и определяется положение объекта лоцирования.
Следовательно при реализации заявляемого объекта достигается технический результат, заключающийся в уменьшении габаритов, упрощении конструкции и обеспечении селекции зеркальных объектов.
По материалам заявки на предприятии в настоящее время изготовлен макетный образец, испытания которого подтвердили достижении вышеуказанного технического результата.