-

1. (19) BY (11) 6301
(13) U
(46) 2010.06.30
(51) МПК (2009)
G 01C 3/00
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ЛАЗЕРНЫЙ ДАЛЬНОМЕР
(21) Номер заявки: u 20091015
(22) 2009.12.02
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Батюшков Валентин Вениами-
нович; Жуков Олег Николаевич; Кун-
делева Наталия Ефимовна; Кухтиков
Сергей Витальевич; Литвяков Сергей
Борисович; Лях Андрей Валерьевич;
Михайлов Юрий Тимофеевич; Руховец
Владимир Васильевич; Сычев Игорь
Витальевич; Тареев Анатолий Михай-
лович; Цуркан Виктория Леонидовна;
Красковский Андрей Сергеевич (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
1. Лазерный дальномер, содержащий передающий канал, включающий лазер и оп-
тически связанную посредством призмы БР-180° передающую оптическую систему с
первым оптическим компенсатором, приемный канал, включающий объектив, оптически
BY6301U2010.06.30

2. BY 6301 U 2010.06.30
2
связанный с фотоприемным устройством, отличающийся тем, что в передающий канал
дополнительно введен оптически связанный с излучателем лазера и установленный на его
выходе второй оптический компенсатор.
2. Лазерный дальномер по п. 1, отличающийся тем, что второй оптический компенса-
тор выполнен в виде пары оптических клиньев.
(56)
1. Евразийский патент 001581, МПК G 01C 3/08, опубл. 2001.04.23.
2. Патент BY 1955 U, МПК G 01С 3/00, опубл. 2005.06.30 (прототип).
Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к им-
пульсным лазерным дальномерам.
Известен лазерный дальномер [1], содержащий передающий канал, включающий оп-
тически связанные лазер и передающую оптическую систему, состоящую из телескопа и
оптического компенсатора, выполненного в виде двух поворачивающихся клиньев и уста-
новленного на выходе телескопа, совмещенные визирный и приемный каналы, включаю-
щие один и тот же объектив, оптически связанный посредством спектроделительного
элемента с устройством наблюдения изображения объектов и с фотоприемным устройст-
вом, коллиматор видимого излучения, установленный параллельно оси излучения лазера,
жестко соединенный с ним и оптически связанный с передающей оптической системой
посредством двух параллельных друг другу плоских зеркал, одно из которых выполнено в
виде спектроделителя.
Основными недостатками известного устройства являются его значительный габарит-
ный размер, обусловленный последовательным расположением на одной оси достаточно
длинных узлов передающей оптической системы, и невысокая оперативность выверки,
связанная с использованием оптического компенсатора, выполненного в виде двух пово-
рачивающихся клиньев, что требует многократных переходов от выверки по одной коор-
динате к выверке по другой координате, последовательно приближаясь к желаемому
результату.
Отмеченные недостатки устранены в лазерном дальномере [2], являющемся наиболее
близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранном в качестве
прототипа.
Лазерный дальномер [2] содержит передающий канал, включающий оптически свя-
занные лазер и передающую оптическую систему с оптическим компенсатором, совме-
щенные визирный и приемный каналы, включающие один и тот же объектив, оптически
связанный посредством спектроделительного зеркала с устройством наблюдения изобра-
жения объектов и с фотоприемным устройством, коллиматор видимого излучения, опти-
чески связанный с передающей оптической системой и жестко соединенный с лазером.
В лазерном дальномере [2] лазер установлен так, что его излучение направлено в про-
тивоположную сторону относительно направления излучения передающего канала, при
этом лазер и передающая оптическая система оптически связаны посредством призмы
БР-180°, установленной с возможностью юстировочных перемещений в ее главном сече-
нии и разворотов вокруг оси, параллельной направлению излучения лазера, и с возможно-
стью фиксации в выбранном положении, на одной из отражающих граней призмы БР-180°
нанесено спектроделительное покрытие, и к ней приклеена оптическая призма, коллима-
тор видимого излучения оптически связан с передающей оптической системой посредст-
вом оптической призмы и спектроделительного покрытия призмы БР-180°, а оптический
компенсатор выполнен в виде афокальной двухлинзовой системы, линзы которой уста-
новлены с возможностью перемещения во взаимно ортогональных направлениях, перпен-
дикулярных оптической оси передающей оптической системы.

3. BY 6301 U 2010.06.30
3
При сборке и юстировке лазерного дальномера ось пучка излучения лазера относи-
тельно посадочных плоскостей лазера устанавливается случайным образом относительно
номинального значения, при этом максимальный угол отклонения этой оси от номиналь-
ного значения может превышать углы, компенсируемые разворотом и смещением призмы
БР-180°. Упомянутое отклонение указанной оси от номинального значения приводит к
смещению пучка излучения лазера к краям оптических элементов и, соответственно, к
диафрагмированию этого пучка краями оптических элементов передающей оптической
системы, что приводит к снижению выходных энергетических характеристик лазерного
дальномера.
Задачей полезной модели является повышение выходных энергетических характери-
стик лазерного дальномера за счет уменьшения диафрагмирования пучка излучения лазе-
ра оптическими элементами передающей оптической системы.
Сущность полезной модели заключается в том, что лазерный дальномер, содержащий
передающий канал, включающий лазер и оптически связанную посредством призмы
БР-180° передающую оптическую систему с первым оптическим компенсатором, прием-
ный канал, включающий объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством,
дополнительно содержит в передающем канале оптически связанный с излучателем лазе-
ра и установленный на его выходе второй оптический компенсатор.
Возможно выполнение второго оптического компенсатора в виде пары оптических
клиньев.
Введение в передающий канал оптически связанного с излучателем лазера и установ-
ленного на его выходе второго оптического компенсатора позволяет при сборке и юсти-
ровке лазерного дальномера выставить ось пучка излучения лазера с минимальным
диафрагмированием пучка излучения лазера оптическими элементами передающей опти-
ческой системы. При этом отклонение указанной оси от необходимого положения уже
может компенсироваться разворотом и смещением призмы БР-180°. Соответственно, это
позволяет повысить выходные энергетические характеристики лазерного дальномера.
Возможное выполнение второго оптического компенсатора в виде пары оптических
клиньев позволяет упростить передающий канал.
На фигуре изображена принципиальная схема лазерного дальномера.
Лазерный дальномер содержит передающий канал 1, ретровозвращатель 2, приемный
канал 3, устройство 4 для наблюдения изображения объектов.
Передающий канал 1 включает последовательно установленные и оптически связан-
ные лазер 5, генерирующий импульсы излучения длительностью около 10 нс и длиной
волны λ = 1,58 мкм, и передающую оптическую систему, содержащую последовательно
установленные и оптически связанные телескоп 6, первый оптический компенсатор 7,
спектроделительное зеркало 8, призму БР-180° 9, второй оптический компенсатор 10.
В передающий канал 1 входят также отражающее зеркало 11 и коллиматор видимого
излучения 12, оптически связанный с передающей оптической системой посредством
спектроделительного зеркала 8 и отражающего зеркала 11.
Первый оптический компенсатор 7 выполнен в виде афокальной двухлинзовой систе-
мы, включающей линзы 13 и 14, и для уменьшения габаритных размеров установлен на
входе в телескоп 6. Его линзы 13 и 14 установлены с возможностью перемещения во вза-
имно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси передающей оп-
тической системы.
Спектроделительное зеркало 8 пропускает излучение лазера 5 и отражает излучение
коллиматора 12 видимого излучения.
Призма БР-180° 9 установлена с возможностью юстировочных перемещений в ее глав-
ном сечении и разворотов вокруг оси, параллельной направлению излучения лазера, и с
возможностью фиксации в выбранном положении. Это обеспечивает возможность цен-
трировки элементов передающего канала 1 лазерного дальномера.

4. BY 6301 U 2010.06.30
4
Второй оптический компенсатор 10 выполнен в виде пары оптических клиньев, имею-
щих возможность поворота вокруг оптической оси передающего канала, но может быть
выполнен и в виде афокальной двухлинзовой системы.
Второй оптический компенсатор 10 расположен между лазером 5 и призмой БР-180°
9, что позволяет выставить пучок излучения лазера с минимальным диафрагмированием
оптическими элементами передающей оптической системы. При этом второй оптический
компенсатор 10 позволяет осуществить отклонение оси пучка излучения лазера 5 в преде-
лах ±20' и выставить ось пучка излучения лазера 5 в определенное положение относитель-
но корпуса лазера 5. Призмой БР-180° 9 ось пучка излучения лазера 5 выставляется
совпадающей с осью передающей оптической системы.
Призма БР-180° 9 установлена с возможностью юстировочных перемещений в ее глав-
ном сечении и разворотов вокруг оси, параллельной направлению излучения лазера, и с
возможностью фиксации в выбранном положении. Это обеспечивает возможность эффек-
тивной центрировки элементов передающего канала 1 лазерного дальномера.
Спектроделительное зеркало 8 пропускает излучение лазера 5 и отражает излучение
коллиматора 12 видимого излучения.
Отражающее зеркало 11 и спектроделительное зеркало 8 направляют излучение кол-
лиматора 12 параллельно излучению лазера 5.
Коллиматор 12 видимого излучения содержит светодиодный источник света 15, сетку
16 коллиматора, расположенную в фокусе объектива 17 коллиматора, пару оптических
клиньев 18 для отклонения оси пучка видимого излучения, имеющих возможность пово-
рота вокруг оптической оси коллиматора 12.
Приемный канал 3 содержит оптически сопряженные объектив 19, спектроделитель-
ное зеркало 20 и фотоприемное устройство 21.
Устройство 4 для наблюдения изображения объектов включает сетку 22 с прицельной
маркой, расположенной в фокальной плоскости объектива 19, оборачивающую систему 23
и окуляр 24. На фигуре показан также глаз 25 наблюдателя.
Ретровозвращатель 2 в рабочем состоянии лазерного дальномера выведен как из хода
лучей света, выходящих из передающего канала 1, так и из хода лучей света, входящих в
устройство 4 для наблюдения изображения объектов. При необходимости выполнения
выверки лазерного дальномера он вводится в ход лучей света и устанавливается в преде-
лах выходного зрачка передающего канала 1 и входного зрачка устройства 4 для наблю-
дения изображения объектов, как это показано на фигуре.
Работает лазерный дальномер следующим образом.
При измерении дальности до цели с помощью лазерного дальномера его разворотами
совмещают цель с прицельной маркой сетки 22 и осуществляют пуск импульса излучения
лазера 5. Ретровозвращатель 2 в этом режиме выведен из хода лучей. Импульс излучения
лазера 5 проходит через второй оптический компенсатор 10, отражается от граней призмы
9 БР-180°, далее проходит через спектроделительное зеркало 8, первый оптический ком-
пенсатор 7 и телескоп 6 и выходит из передающего канала 1.
Отраженный от цели импульс излучения лазера 5 входит в приемный канал 3 и, отра-
зившись от спектроделительного зеркала 20, попадает на фотоприемное устройство 21. По
измеренной временной задержке от момента выхода импульса излучения из передающего
канала 1 до момента попадания на фотоприемное устройство 21 после отражения от цели
электронная система лазерного дальномера определяет дистанцию до цели.
При необходимости осуществления выверки лазерного дальномера ретровозвращатель
2 устанавливается в его рабочее положение, как показано на фигуре. Включается источник
света 15 коллиматора видимого излучения 12. Свет от источника света 15 проходит через
сетку 16 с перекрестием коллиматора 12 видимого излучения, объектив 17 коллиматора,
оптические клинья 18, отражается от отражающего зеркала 11 и спектроделительного зер-
кала 8, которые направляют излучение коллиматора 12 параллельно излучению лазера 5.

5. BY 6301 U 2010.06.30
5
Далее свет проходит первый оптический компенсатор 7, телескоп 6, отражается от
граней ретровозвращателя 2 и попадает в объектив 19. После прохождения спектродели-
тельного зеркала 20 этот свет формирует на сетке 22 изображение сетки 16 коллиматора
12 видимого излучения, которое рассматривается глазом 25 наблюдателя с помощью обо-
рачивающей системы 23 и окуляра 24 вместе с прицельной маркой сетки 22.
Если направление излучения передающего канала 1 не параллельно оси приемного
канала 3, то изображение сетки 16 коллиматора 12 видимого излучения не будет совпа-
дать с вершиной прицельной марки сетки 22. В этом случае перемещением линз 13 и 14
оптического компенсатора 7 совмещают изображение сетки 16 с прицельной маркой сетки
22. При этом направление излучения передающего канала 1 выставляется параллельно оси
приемного канала 3.
Таким образом, наличие второго оптического компенсатора 10 позволяет осуществить
выставку пучка излучения лазера с минимальным диафрагмированием оптическими эле-
ментами передающей оптической системы, что обеспечивает повышение выходных энер-
гетических характеристик лазерного дальномера.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.