Отражатель тетраэдрического типа

 

„„SU„„1015248

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЯИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) G 01 С 21/24/Я 01 С 2 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ -"м, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !1,:

К ABTOPCHOMV CBNQETEJlbCTBV (21) 3375078/23-40 (22) 29;12.81 (46) 30.04.83. Бюл. И 16 (72) Б. Ю. Ханох (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им, В.И.Ленина (53) 535.885.5(088.8)— (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 431394, кл. G 01 С 21/24, 18. 05.71.

2. Манох 6.6., Бондаренко И.Д.

Вестник БГУ им,В.И,Ленина. Сер.1, 1974, И 3 (прототип). (54) (57) ОТРАЖАТЕЛЬ ТЕТРАЭДРИЧЕСКОГО

ТИПА для автоколлимационных сйстем ориентации обьектов, у которого отступления двугранных углов между плоскими отражающими гранями от пря-. мого угла равны по величине, а по знаку два из них противоположны, третьему, о т л и ч -а ю шийся тем, что, с целью увеличения дальности действия и точности ориентации по углу скручивания, в нем две отражающие грани выполнены в виде полуграней, одна из которых выполнена с цилиндрической поверхностью, на фронтальной поверхности отражателя в двух симметричных секторах, ограниченных линиями проекций на нее ребер, образованных пересечени( ч ем двух плоских пслуграней и третьеи грани с цилиндрической полугранью, установлены непрозрачные зкраны, причем цилиндрическая полугрань с оптически сопряженной плоской полу гранью и о6е полуграчи с прилегающей к ним третьей гранью образуют прямые, двугранные углы, а образующая цилиндрической поверхности расположена под углом 45 к третьей грани отрэжателя, 101У48

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для использования в автоколлимационных системах, применяемых при определении взаимного положения двух объектов друг относительно- друга.

Известны отражатели тетраэдрического типа, у которых двугранные углы между тремя плоскими зеркально отражающими плоскостями имеют неболь10 шие отступления от прямого угла, применяемые в оптических ориентаторах. Взаимная ориентация объектов осуществляется по автоколлимационной схеме, содержащей на одном объекте .тетраэдрический отражатель, а на другом - излучатель, автоколли; мационную зрительную трубу и регистрирующее устройство ° 0 взаимной ориентации двух объектов оператор судит по положению и взаимному расстоянию между шестью изображениями источника, формирующимися в фокальной плоскости автоколлиматофа (1 ).

Недостатком таких ориентаторов является небольшая дальность действия, поскольку тетраэдрические отражатели, используемые в них, формируют расхс -ящиеся между собой отраженные пу ки так, что на достаточно 30 больших расстояниях ни один из них не будет попадать во входной зрачок объектива автоколлиматора.

Наиболее близкий к предлагаемому тетраэдрический отражатель, у которого отступления трех двугранных углов между плоскими отражающими гранями от прямого угла равны по величине, à по знаку - два из них противоположны третьему 2 3 40

При таком выборе отступлений двугранных углов в случае нормального падения коллимированного светового пучка на отражатель два иэ шести автоколлимационных иэображений источ- 4 ника света расположены в центре, а остальные четыре - по периферии поля зрения зрительной трубы. Эти четыре изображения несут информацию об угле скручивания, так как при повороте отражателя вокруг оси скручивания на некоторый угол они поворачиваются относительно центра поля зрения на такой же угол. В случае косого падения светового пучка на отражатель два центральных изображения диаметрально расходятся относительно центра поля зрения, давая при этом информацию .только о величине углов поворота отражателя относительно коллимационных осей, так как при поворотах отражателя относительно оси скручивания эти изображения неподвижны. Что же касается четырех автоколлимационных изображений источника света, несущих информацию об угле скручива" ния, то при косом падении света на отражатель они смещаются, вызывая тем самым погрешность в определении угла скручивания. Поэтому точность определения угла скручивания при косом падении света на отражатель невысока. Кроме этого, так как эти изображения формируются расходящими= ся между собой четырьмя отраженными пучками, а на достаточно больших расстояниях ни один из них не будет, попадать во входной зрачок объектива автоколлиматора, то дальность действия ориентатора с таким отражателем невелика.

Цель изобретения - увеличение дальности действия и точности ориентации по углу скручивания.

Указанная цель достигается тем, что в тетраэдрическом отражателе, у которого отступления трех двугранных углов между плоскимй отражающими гранями от прямого угла равны по величине, а по знаку - два из них противоположны третьему, две отражающие грани выполнены в виде полуграней, одна из которых - с цилиндрической поверхностью, на фронтальной поверхности отражателя в двух симметричных секторах„ ограниченных линиями проекций на нее ребер, образованных пересечением двух плоских полуграней и третьей грани с цилиндрической полугранью, установлены непрозрачные экраны, причем цилиндрическая полугрань с оптически сопряженной плоской полу"гранью и обе полуграни с прилегающей к ним третьей гранью образуют прямые двугранные углы, а .образующая цилиндрической поверхности рас.положена под углом ч5 к третьей грани отражателя.

На чертеже изображен предлагаемый отражатель тетраэдрического типа.

У отражателя двугранные углы между отражающими полугранями и недеформированной гранью с номерами 2 и 3; 1 и 2; 1 и 3 равны пря1 мому углу, а между 1 и 2 равны

90 — д ; 1 и 3 - 90++ 6; 2 и 3Составитель А.Харитонов

Редактор,А.Лежнина Техред О.Неце Корректор А.Дэятко

Заказ 3195/39 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю Ф

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. -10152

90 - д; 2 и. 1 - 90 - d . Образующая цилиндрической отражающей поверхности 1 пересекает плоскую поверхность 3 под углом 45 . Штриховкой на чертеже показаны секторы рабочей апертуры отражателя, экранированные со стороны фронтальной поверхности отражателя, стрелкой обозначено направление, в котором распространяется коллимированный.световой 1в пучок, облучающий отражатель.

При облучении такой отражательной системы коллимированным световым пучком в фокальной плоскости автоколлиматора формируются два точеч- з ных иэображения и одно нитяное изображение источника. При формировании пары точечных изображений свет отражается от полуграней (грани)в последовательности их номеров 1,2,3 и zo

3,2,1, проходя отражающие плоскости, двугранные углы между которыми имеют равные отступления от 90о по абсолютной величине Д" и противоположные по знаку. Эта пара изображений располо- 2s жена диаметрально симметрично и вблизи центра поля зрения окуляра. Она дает информацию только о коллимационных углах, так как ее положение не зависит от угла скручивания. При фор-З6 мировании нитяного иэображения, проходящего через центр поля зрения окуляра, свет отражается от полуГраней (грани)в последовательности их номеров 1,3,2 " и 2 ., 3., 1, проходя плоские и цилиндрическую отражающие поверхности, образующие между собой прямые двугранные углы. Нитяное изображение дает информацию об угле скручивания, так как при поворотах отражателя вокруг оси скручивания вращается относительно центра поля зрения. Оно формируется отраженным пучком ленточ- . ной формы, который распространяется в направлении, строго противоположном направлению коллимированного пучка, падающего на отражатель. Поскольку этот пучок с увеличением расстояния всегда будет заполнять входной зрачок объектива автоколлиматора, то дальность действия ориентатора будет большей, чем в случае применения отражателя с плоскими отражающими гранями. Кроме того, при косом падении света на отражатель нитяное изображение остается практически неподвижным, т.е. от. сутствует влияние коялимационных углов на угол скручивания, что обеспечивает более высокую точность и независимость определения угла скручивания.

Экранировкой части фронтальной рабочей апертуры отражателя устраняется малоинформативная пара отраженных пучков.

Таким образом, за счет применения отражателя тетраэдрического типа с деформированными отражающими гранями и определенным выбором отступлений двугранных углов от прямого в оптическом ориентаторе достигается большая дальность действия и высокая точность ориентирования по углу скручивания при сохранении точности ориентации по коллимационнным углам.