NO792082L - Laseravstandsinstrument. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et laseravstandsiristrument omfattende

en retningskikkert og en sender- og mottagerdel med tilhørende elektronikk og optisk system som er beregnet for å måle avstanden til en gjennom retningskikkerten observert gjenstand.

For måling av avstanden til en gjenstand eller et objekt er det tidligere kjent å utnytte laseravstandsinstrumenter idet gangtiden til en fra instrumentet utsendt og fra gjenstanden re-flektert laserstråle bestemmes.

Laseravstandsinstrumenter benyttes først og fremst i militær sammenheng der avstanden til et mål skal bestemmes. For

å lette innrettingen av avstandsinstrumentet mot et fjerntliggen-de mål, er det tidligere kjent å forsyne instrumentet med en sik-teanordning, for eksempel en retningskikkert ved hjelp av hvilken en operatør kan innrette instrumentet mot målet. Tidligere har som regel retningskikkerten og mottagerdelen i laseravstandsinstrumentet vært sammenbygget til en enhet, slik at et felles objektiv og eventuelle prismer utnyttes for både innretting og mottagning av laserpulser. I denne forbindelse benyttes et dikroisk (selektivt) speil for å reflektere stråling innenfor det synlige bølgelengdeområde til retningskikkertens okular, mens laserstråling overføres til mottagerdelens detektor. Et eksempel på et slikt laseravstandsinstrument er vist i det svenske patent-skrift 362 146.

Disse tidligere kjente instrumenter er imidlétid behef-tet med en rekke ulemper:

1. Instrumentene er i det minste for tiden meget dyre.

2. Visse militære instrumenter inneholder kompliserte kikkerter, og det er av taktiske grunnerønskelig å bare forsyne en del av disse med avstandsmåler. 3. Feilfrekvensen for den elektroniske og meget kompliserte del av laseravstandsinstrumentet er betydelig høyere enn i den rent optiske del. Det er i denne forbindelse ønskelig at en feilaktig enhet skal kunne skiftes uten at hele anlegget av denne grunn lammes. 4. Da dimensjonene, vekten og strømbehovet kan ventes å avta i vesentlig grad for fremtidens lasere, er det en fordel om instrumentet kan kompletteres med selve laserenheten etterpå uten altfor store inngrep.

Av det ovenfor angitte fremgår at det finnes grunn til

å forsøke å dele på laseravstandsinstrumentet, slik at det består av to mekanisk avgrensede deler, dels en kikkert som er bygget for sitt formål, men inneholder et dikroisk (selektivt) speil og en mottagerblender, og dels en laserenhet som omfatter hele den elektroniske del med senderdel og mottagerdel med detektor.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et laseravstandsinstrument der de foran angitte ulemper er eliminert ved at instrumentet er oppdelt i to sådanne, mekanisk avgrensede deler.

For oppnåelse av det angitte formål har instrumentet fått de i patentkravene angitte særtrekk.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til. tegningen som på fig. 1 og 2 skjematisk.viser en hensiktsmessig utførelse av oppfinnelsen.

Det på fig. 1 viste laseravstandsinstrument omfatter en kikkert 1 som for eksempel kan være av den type som ellers er beregnet for en kompassvinkelmåler eller en militærteodolitt. Kikkerten omfatter en objektivdel 2 som leder den innkommende stråling, både stråling innenfor det synlige bølgelengdeområde og laserstråling, mot et prismearrangement i kikkertens bakre del. Kikkerten omfatter videre et okular 4 som er forsynt med et ret-ningsmerke 5 for å gjøre det lettere for operatøren å innrette instrumentet mot det mål som skal bekjempes.

Prismearrangementet omfatter et reverseringsprisme 3 og en speilende flate på hvilken det er pålimet et prisme 6 som er belagt med et dikroisk (selektivt) speilbelegg 7. Det dikroiske speilbelegg har sådanne egenskaper at det reflekterer alle synlige stråler inn i kikkertens okular 4, mens laserstrålene slippes gjennom belegget inn i en mottagerblender 8 hvoretter de passerer ut fra kikkerten gjennom et vindu 9 som er anordnet i kikkertens vegg.

Foruten kikkerten 1 omfatter laseravstandsinstrumentet en laserenhet 10 med en senderdel som på konvensjonell måte inneholder en blitzlampe, en laserstav 11, senderoptikk 12 etc. som kreves for utsendelse av en laserstråle. Laserenheten omfatter videre den elektronikk som kreves for instrumentet, og dessuten en fremvisningsanordning eller indikator 13 for å fremvise den målte avstand for operatøren. Disse deler er forøvrig av konvensjonell utførelse og skal derfor ikke beskrives nærmere.

Selve senderdelen er innesluttet i en kappe 14 som omfatter en nedre, rørformet del 15 som er innrettet til å tres over kikkertobjektivets rør 16 og låses slik at lasersenderens optiske akse er parallell med kikkertens optiske akse. På denne måte blir ensingen stort sett bibeholdt ved utskiftning av enhetene. Lasersenderens kappe er videre ved sin bakre del nedentil forsynt med et vindu 17 som i den låste stilling er plassert like over vinduet 9 i kikkertens vegg.

Foruten senderdelen omfatter laserenheten også en detektor 18 som gjennom vinduene 9 og 17 mottar den fra målet reflek-terte laserstråling og på kjent måte omformer denne til et elek-trisk signal.

Før sammenkoplingen av kikkertdelen og laserenheten kan det være fordelaktig at man ved hjelp av en linse som er plassert i kikkertdelen, avbilder mottagerblenderen 8 på uendelig avstand, og med en linse i laserenheten siden avbilder blenderen på detek-toren.

Fordelen med den beskrevne anordning er åpenbar. Selve kikkerten kan anskaffes umiddelbart og laserenheten om et antall år da den forutses å bli billigere, mindre og lettere. Ved en eventuell feil i laserenheten trenger bare låsen løsnes og laserenheten utskiftes med en annen.

I utførelseseksemplet ifølge fig. 1 og 2 er benyttet en kikkert som hører til en kompassvinkelmåler. Dersom et slikt instrument forsynes med en avstandsmåler, kan det benyttes som en observasjons- og målekikkert.

I de tilfeller da kikkerten ved skyting benyttes uten laseravstandsmåler., kan den være forsynt med en sikteskala. I denne forbindelse bør det også benyttes en anordning som omformer avstand til oppstilling og eventuelt også til foranholding.

På fig. 1 og 2 er laserenheten forsynt med en fremvisningsanordning eller et presentasjonsorgan 13. Det er imidlertid også mulig at retningskikkerten i stedet forsynes med en presentasjonsenhet, idet instrumentet forsynes med en kontaktanordning for å overføre signaler til presentasjonsenheten fra laserenhetens elektronikk.

Oppfinnelsen tilveiebringer således et moduloppbygget laseravstandsinstrument som er oppbygget av to mekanisk avgrensede deler, dels en kikkert som er bygget for sitt formål, men inneholder et dikroisk (selektivt) speil for å adskille laserstrålingen fra den gjennom kikkertens objektiv innkommende stråling, og en mottagerblender, og dels en sender med hele elektronikken og de-tektoren. Begge enheter er mekanisk lukket hver for seg og kan sammenkoples slik at ensingen eller oppfattelsen ved utskiftning av enhetene i det vesentlige bibeholdes.

Claims (7)

1. Laseravstandsinstrument omfattende en retningskikkert og en sender- og mottagerdel med tilhørende elektronikk og optisk system som er beregnet å måle avstanden til en gjennom retningskikkerten observert gjenstand, karakterisert ved at retningskikkerten (1) og det øvrige instrument, laserenheten (10), danner hver sin mekanisk, tettsluttende enhet, idet disse to enheter kan sammenkoples slik at ensingen ved utskiftning av enhetene i det vesentlige er bibeholdt.

2. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at retningskikkerten (1) inneholder et selektivt speil (7) for å adskille laserstrålingen fra den gjennom kikkertens objektiv (2) innkommende stråling, og en mottagerblender (8) for laserstrålingen.

3. Instrument ifølge krav 2, karakterisert ved at det selektive speil utgjøres av et selektivt speilbelegg (7) på et prisme (6) som inngår i et prismearrangement i retningskikkertens bakre del.

4. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at laserenheten (10) omfatter en rørformet del (15) som er innrettet til å tres over kikkertobjektivets rør (16) og låses i den sammenkoplede stilling.

5. Instrument ifølge krav 4, karakterisert ved at laserenhetens kappe er forsynt med et vindu (17) som i den sammenkoplede stilling er plassert like over et tilsvarende vindu (9) i retningskikkertens kappe, slik at den gjennom retningskikkertens objektiv (2) mottatte laserstråling kan passere fra retningskikkerten inn til en detektor (18) som er plassert i laserenhetens bakre del.

6. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at laserenheten (10) omfatter en presentasjonsenhet (13) for å fremvise den målte avstand for en operatør.

7. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at retningskikkerten inneholder en presentasjonsenhet for å fremvise den målte avstand for en operatør, og en kontaktanordning for å overføre signaler til presentasjonsenheten fra laserenheten.