Оптический рефлектор

ОПТИЧЕСКИЙ РЕФЛЕКТОР преимущественно для использования с разнесенными передатчиком и приемником, содержащий панель с матрицей одинаково ориентированных отражающих элементов, выполненных в виде прямоугольных призм с двумя отражающими гранями в виде крыши и третьей отражающей гранью, отличающийся тем, что, с целью повышения локальной плотности отраженного излучения, в каждый отражающий элемент дополнительно введены два линзовых элемента, образующих телескопическую систему Галилея, установленных перед гипотенузой гранью призмы соосно соответственно входному и выходному зрачкам призмы с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, параллельных гипотенузной грани призмы.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании светодальномерных систем с пассивными отражателями при разнесенных передатчике и приемнике.
Известны оптические рефлекторы для светодальномеров с призменными отражателями тетраэдрического типа. При разнесенных передатчике и приемнике светодальномера, чтобы излучение не возвращалось в передатчик, а попадало в приемник, призмы или снабжают дополнительными клиньями, отклоняющими отраженные лучи, или делают призмы с двугранными углами, отличающимися от прямого. Для каждого угла между направлениями на передатчик и приемник клинья или отклонения двугранных углов должны изготавливаться индивидуально [1]
Известен оптический рефлектор, содержащий панель с матрицей одинаково ориентированных отражающих элементов, выполненных в виде прямоугольных призм с двумя отражающими гранями в виде крыши, третьей плоской отражающей гранью и сферической входной поверхностью. За счет сферической входной поверхности пучок отраженного излучения расширяется и перекрывает область нахождения приемника [2]
Недостатком этого устройства является значительное снижение локальной плотности отраженной энергии на приемнике за счет облучения рефлектором зоны с центром на передатчике и радиусом, равным или превосходящим разнесение приемника и передатчика.
Целью изобретения является повышение локальной плотности отраженного излучения на передатчике за счет направления отраженного излучения непосредственно на приемник. Это позволяет увеличить расстояния, на которых возможно проводить измерение с оптическим рефлектором, и повысить надежность измерений.
Сущность изобретения заключается в усовершенствовании известного устройства, содержащего панель с матрицей одинаково ориентированных отражающих элементов, выполненных в виде прямоугольных призм с двумя гранями в виде крыши и третьей отражающей гранью.
Отличительными признаками изобретения является то, что в каждый отражающий элемент введены два линзовых элемента, образующих телескопическую систему Галилея, установленных перед гипотенузной гранью призмы соосно соответственно входному и выходному зрачкам призм, с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, параллельных гипотенузной грани призмы.
На фиг. 1 и 2 изображены участки панели; на фиг. 3 и 4 ход лучей оптической схемы участка оптического рефлектора.
Оптический рефлектор содержит матрицу из отражающих призм 1, положительных линз 2 и отрицательных линз 3, образующих вместе с призмой 1 телескопическую систему Галилея. Линзовые элементы 2 и 3 установлены перед гипотенузной гранью призмы 1 соосно входному и выходному зрачкам призмы.
Рефлектор работает следующим образом.
При расположении передатчика и приемника в стороне друг от друга отраженное излучение должно быть отклонено от пришедшего на угол между направлениями от рефлектора на передатчик и приемник. Для этого центрированная оптическая система из элементов 1, 2 и 3 децентрируется путем совместного перемещения линзовых элементов 2 и 3 в плоскости, параллельной плоскости панели. На фиг. 3 и 4 показаны случаи совместного смещения элементов 2 и 3 в противоположные стороны относительно призмы 1 и соответственно отклонение излучения 4 от передатчика на выходе из оптического рефлектора в противоположные стороны. При совместном смещении линзовых элементов 2 и 3 из плоскости чертежа также возникает децентрация и излучение 4 от передатчика отклоняется в сторону от первоначального направления, выходя из плоскости чертежа.
Для одинакового и синхронного выполнения децентраций у всех пар линзовых элементов 2 и 3 матрицы относительно всех призм 1 матрицы возможны различные варианты исполнения панели оптического рефлектора. Она может быть выполнена в виде рамки с направляющими, к двум открытым сторонам которой прикреплены два листа оптически прозрачного материала с одной плоской и одной рельефной сторонами. Рельеф первого листа составляют вогнутые и выпуклые поверхности линзовых элементов 2 и 3, а рельеф второго листа призмы 1. При параллельном смещении одного листа относительно другого происходит отклонение отраженного излучения. Возможно также выполнение панели с использованием индивидуальных устройств линейной подвижки пар линз 2 и 3 или призм 1 с использованием магнитодинамических или пьезоэлектрических приводов. Необходимо отметить, что между ребром крыши и отражающей плоскостью угол может быть либо 90^о, либо отличаться от 90^о, когда требуется большая величина отклонения отраженного излучения.
В известном устройстве (прототипе) отраженным светом в плоскости приемника освещается окружность с площадью S₁= R₁², где R₁ расстояние от центра передатчика до дальнего края объектива приемника. При описываемом оптическом рефлекторе отраженным излучением освещается только объектив приемника с площадью S₂= R₂², где R₂ радиус объектива приемника. При R₁=250 мм и R₂=50 мм выигрыш в повышении локальной плотности энергии на приемнике получается равным S₁:S₂=25 при равных площадях входных зрачков призм.
Использование: пассивные отражатели для светодальномерных систем преимущественно с пространственно разнесенными передатчиком и приемником. Сущность изобретения: устройство содержит матрицу прямоугольных призм с крышей и одной отражающей гранью и установленных перед каждой призмой положительной и отрицательной линз, образующих вместе с призмой телескопическую систему Галилея, причем линзы установлены с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, параллельных плоскости панели с призмами. 4 ил.