УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАЗЕРНОГО ДАЛЬНОМЕРА

Устройство для контроля лазерного дальномера
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам контроля параметров лазерных дальномеров, а именно ненараллельности осей приемного и визирного каналов дальномера, а также несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива приемного канала дальномера.
Известно устройство для контроля лазерного дальномера 1, содержащее расположенные последовательно на оптической оси объектив, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, светоделительную призмукуб и электронную систему наблюдения с визирной маркой в виде перекрестия, а также сетку со штрихами, расположенную на оси, перпендикулярной оптической оси и оптически сопряженной с ней с помощью светоделительной грани призмы-куб, и комбинированный осветитель, расположенный перед объективом и содержащий источник света, конденсор, объектив и оптическую зеркальную систему, включающую отражательную плоскость со светоделительным покрытием. Штрихи сетки выполнены в виде перекрестия. Плоскость штрихов сетки и визирная марка электронной системы наблюдения расположены в фокальной плоскости объектива. Электронная система наблюдения выполнена в виде электронно-оптического преобразователя (ЭОП), снабженного лупой для наблюдения экрана ЭОП и оптической системы, проектирующей светящееся перекрестие в плоскость фотокатода ЭОП. Устройство обеспечивает возможность контроля непараллельности приемного и визирного каналов дальномера, а также несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива дальномера. Однако, недостатками этого устройства являются сложность конструкции осветителя, а также невысокая точность контроля непараллельности осей приемного и визирного каналов лазерного дальномера, обусловленная использованием сетки со штрихами в виде темного перекрестия
.,,.,.....j-.,..|-„-.-.-. МПК G 01 в 11/26, G 02 В 27/62
на прозрачной подложке, что не обеспечивает высокой точности визирования, а следовательно точности определения непараллельности осей приемного и визирного каналов дальномера.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства и повышение точности контроля непараллельности осей приемного и визирного каналов лазерного дальномера.
Для решения этой задачи в устройстве для контроля лазерного дальномера, содержащем расположенные последовательно на оптической оси объектив, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, светоделительную призму-куб и электронную систему наблюдения с визирной маркой в виде перекрестия, а также сетку со штрихами, расположенную на оси, перпендикулярной оптической оси и оптически сопряженной с ней с помощью светоделительной грани призмы-куб, и осветитель, причем плоскость штрихов сетки и визирная марка электронной системы наблюдения расположены в фокальной плоскости объектива, в отличие от прототипа, осветитель содержит широкополосный источник света и конденсор и оптически связан с сеткой со штрихами, а штрихи сетки выполнены в виде по крайней мере одной группы из четырех непрозрачных биссекторов, расположенных на взаимно ортогональных осях, пересекающихся на оси сетки.
Электронная система наблюдения может быть выполнена в виде последовательно соединенных телекамеры, электронного формирователя перекрестия и монитора.
Выполнение осветителя устройства в виде широкополосного источника света и конденсора, оптически связанных с сеткой со штрихами приводит к упрощению конструкции устройства так как не требует применения дополнительного объектива и сложной зеркальной системы. Выполнение штрихов сетки в виде по крайней мере одной группы из четырех непрозрачных биссекторов, расположенных на взаимно ортогональных осях, пересекающихся на оси сетки, обеспечивает повышение точности визирования при поверке
устройства и при проведении измерений примерно в пять раз, что позволяет повысить точность контроля непараллельности осей приемного и визирного каналов лазерного дальномера.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг.2 - вид сетки со штрихами, на фиг.З - вид поля зрения визирного канала дальномера в момент измерений.
Устройство для контроля приемного канала лазерного дальномера включает (фиг.1) объектив 1, светоделительную призму-куб 2, светофильтр 3, электронную систему наблюдения в составе телекамеры 4, электронного формирователя перекрестия 5 и монитора 6, сетку 7со штрихами и систему подсветки, содержашую светофильтр 8, конденсор 9 и широкополосный источник света 10. Штрихи сетки 7 могут быть выполнены в виде по крайней мере одной группы из четырех непрозрачных биссекторов 11 , расположенных на взаимно ортогональных осях, пересекающихся на оси сетки (см.фиг.2). В зависимости от конструктивных особенностей контролируемого дальномера целесообразно использовать одну или две группы из четырех биссекторов, расположенных на взаимно ортогональных осях, пересекающихся на оси сетки 7. В  двух групп биссекторов одна из них используется для измерений, а вторая, имеющая другое расстояние между штрихами биссекторов, - для поверки устройства, что позволяет дополнительно повысить точность контроля. На фиг.1 показан также контролируемый лазерный дальномер 12. Объектив 1 имеет возможность перемещения вдоль оси и возможность отсчета величины перемещения, например, с помощью шкалы на корпусе объектива и нониуса, закрепленного на корпусе устройства. Это позволяет использовать прибор для контроля величины несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива дальномера. Светофильтр 3 обеспечивает возможность осуществления контроля лазерного дальномера в области его рабочей длины волны, обычно не входящей в видимую область спектра. Светофильтр 8 предназначен для
улучшения условий иаблюдения изображения штрихов сетки при контроле дальномера. Конденсор 9 обеспечивает максимальную засветку прозрачной зоны сетки 7 со штрихами светом от широкополосного источника света 10, в качестве которого используется лампа накаливания. Электронная система наблюдения может быть выполнена в виде последовательно соединенных телекамеры 4, электронного формирователя перекрестия 5 и монитора 6.
Телекамера 4 включает обычно матрицу фотоприемников с электронной системой управления. Электронный формирователь перекрестия 5 содержит коммутируюшее устройство, встроенный источник постоянного напряжения и программируемую микросхему. Электрический видеосигнал с выхода телекамеры 4 поступает на первый вход коммутируюшего устройства, а на второй его вход поступает сигнал от встроенного источника постоянного напряжения. Коммутирующее устройство управляется программируемой микросхемой, которая обеспечивает пропускание в заданной временной последовательности сигналов с выхода телекамеры 4 и с выхода источника постоянного напряжения. На выходе электронного формирователя перекрестия образуется смешанный сигнал, который поступает на вход монитора 6. На экране монитора наблюдается изображение объектов, сформированное в плоскости матрицы фотоприемников телекамеры и электронная марка, вид которой зависит от программы, заложенной в управляющую микросхему, например, перекрестие. Пространственное положение перекрестия на экране монитора зависит от временной задержки сигналов от источника постоянного напряжения относительно синхроимпульсов строчной и кадровой развертки, формируемых электроникой телекамеры. Таким образом, каждому элементу сформированного перекрестия на экране монитора соответствует определенный элементарный фотоприемник в плоскости матрицы фотоприемников телекамеры. Следовательно, в данной реализации электронной системы наблюдения в плоскости матрицы фотоприемников
существует мнимая электронная марка, которая, однако, имеет фиксированное пространственное положение относительно границ матрицы. Поскольку в настоящее время матрицы фотоприемников широко распространены, имеют малые габаритные размеры и стоимость, применение такой электронной системы наблюдения обеспечивает возможность упрощения конструкции устройства и уменьшение его габаритных размеров.
Работает устройство следующим образом.
Устройство размещают перед объективом приемного канала контролируемого лазерного дальномера 12, как показано на фиг.1. Обычно дальномер имеет общий объектив визирного и приемного каналов. В этом случае наклонами устройства добиваются появления в поле зрения визирного канала контролируемого дальномера изображения биссекторов 11 сетки 7, сформированного светом, прошедшим объектив 1 и вошедшим в визирный канал дальномера. Затем совмещают изображения биссекторов 11 сетки 7 со штрихами 13 перекрестия, нанесенного на сетке визирного канала контролируемого дальномера. Штрихи 13 могут быть разорваны в центральной части для формирования в ней прицельной марки 14 (см.фиг.З). Операция совмещения осуществляется с высокой чувствительностью наводки биссектора на штрих. Одновременно изображение прозрачной зоны сетки 7 строится также и в плоскости фотоприемника приемного канала контролируемого дальномера, обеспечивая освещение чувствительной площадки фотоприемника. Так как биссекторы удалены от центра прозрачной зоны, то их изображение в плоскости фотоприемника не мешает освещению фотоприемника. Лучи света, отраженные от фотоприемника и его чувствительной площадки, в обратном ходе проходят объектив контролируемого дальномера 12, объектив 1 устройства, светоделительную призму-куб 2, светофильтр 3 и формируют в плоскости чувствительной площадки матрицы телекамеры 4 изображение фотоприемной площадки контролируемого дальномера, которое наблюдается на экране монитора 6. В
случае правильно отъюстированного дальномера центр изображения 32чувствительной площадки дальномера совпадает с центром наблюдаемого перекрестия Jj. В противном случае юстировочными подвижками фотоприемника добиваются наблюдения на экране монитора картины, показанной на фиг.1. Одновременно можно определить величину несовпадения чувствительной площадки фотоприемника с фокальной плоскостью объектива дальномера, используя для этого подвижку объектива 1 с отсчетным устройством.
Таким образом, устройство для контроля приемного канала лазерного дальномера обеспечивает не только упрощение конструкции, но и повышение точности контроля.
Источники информации
1, Зрительная труба КЮ-440 с осветителем для юстировки приемного канала дальномера КЮ-805. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОАО Пеленг. 2000 г. (прототип).
Директор центра мщ ОАО «Пеле
В.И.Малинка