Устройство для автоматической стабилизации пространственного положения светового луча

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для обеспечения высокоточных автоматических измерений. Цель изобретения - повьш1ение стабильности пространственного положения светового луча. Автоматическое удержание центра светового пятна в центре позиционно-чувствительного фотоприемника 6, расположенного в фокальной плоскости объектива 5, приводит к тому, что направление луча, падающего на объектив 5, оказывается не зависящим от флуктуации углового положения луча на выходе источника 1 излучения и определяется стабильностью положения в пространстве главной точки объектива 5, фотоэлектрического центра фотоприемника 6 и фокусным расстоянием объектива 5. Введение в состав замкнутой фотоэлектрической следящей системы, состоящей из дефлектора 2, светоделителя 3, объектива 5 и приемника 6, теле скопической системы 4 приводит к тому , что угловая нестабильность луча на ее выходе в К раз меньше угловой нестабильности луча, падающего на объектив 5, 1 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1364878 A 1

1 ° 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3996506/24-10 (22) 27,12,85 (46) 07,01,88 ° Бюл, NI 1 (71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) Н.Л.Цесюль (53) 528.482-69,058,2(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 838343, кл. 0 01 С 15/12, 15,06 ° 81 °

Зацаринный А.В. Автоматизация вы сокоточных инженерно-геодезических измерений. М,: Недра, 1976, с ° 92-93 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛО

ЖЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для обеспечения высокоточных автоматичес» ких измерений. Цель изобретения повышение стабильности пространственного положения светового луча. Авт матическое удержание центра светового пятна в центре позиционно-чувствительного фотоприемника 6, расположен»

М ного в фокальной плоскости объектива

5, приводит к тому, что направление луча, падающего на объектив 5, оказы вается не зависящим от флуктуаций углового положения луча на выходе источника l излучения и определяется стабильностью положения в пространстве главной точки объектива 5, фотоэлектрического центра фотоприемника

6 и фокусным расстоянием объектива 5, Введение в состав замкнутой фотоэлектрической следящей системы, состоящей из дефлектора 2, светоделителя 3, объектива 5 и приемника 6, телескопической системы 4 приводит к тому, что угловая нестабильность луча на ее выходе в К раэ меньше угловой нестабильности луча, падающего на объектив 5 ° 1 ил, 1364878

ВН1111ПИ Заказ 6578/32 Тираж 680

Годписнае

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгорст, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для обеспечения высокоточных автоматических измерений, Цель изобретения - повышение ста бильности пространственного положения светового луча, На чертеже изображена принципиальная схема устройства. 10

Устройство содержит источник 1 излучения, дефлектор 2, светоделитель

3, телескопическую систему 4, обращенную к лучу длиннофокусной частью, объектив 5 и расположенный в его фо- 1 кальной плоскости позиционно-чувстви тельный фотоприемник (ПЧФ) 6. Выход

ПЧФ 6 электрически соединен с управляющим входом дефлектора 2, 1 20

Устройство работает следующим образом, Часть светового потока, иэлученного источником 1 излучения и прошедшего дефпектор 2, направляется светоделителем 3 в направлении телескопической системы 4, объектива 5 и ПЧФ

6 ° Остальная часть светового потока является измерительной и может использоваться в качестве опорной линии. Элементы 2-6 образуют замкнутую фотоэлектрическую следящую систему.

При флуктуациях положения светового луча на выходе источника 1 излучения центр светового пятна на поверхности З6

ПЧФ смещается, что приводит к появлению на выходе ПЧФ 6 электрического сигнала, пропорционально этому смещению, Этот сигнал посредством де4лектора 2 преобразуется в изменение 40 направления светового луча на выходе дефлектора 2.

Параметры устройства таковы, что дефлектор 2 изменяет направление луча так, чтобы компенсировать уход светового пятна с центра ПЧФ 6, Таким образом, замкнутая фотоэлектрическая следящая система автоматически удерживает световое пятно на поверхности ПЧФ 6 в его центре, 50

В качестве дефлектора 2 возможно использование зеркала, закрепленного на биморфной пьезопластине, в качестве светоделителя 3 — стеклянной плоскопараллельной пластины с нанесенным на одну иэ сторон светоделительным покрытием, в качестве ПЧФквадрантного фотодиода, Автоматическое удержание центра светового пятна в центре ПЧФ 6, расположенного в фокальной плоскости объектива 5, приводит к тому, что на» правление луча, падающего на объек» тив 5, оказывается не зависящим от фпуктуаций углового положения луча на выходе источника 1 излучения и определяется только стабильностью положения в пространстве главной точки объектива 5, фотоэлектрического цент ра ПЧФ 6 и фокусным расстоянием объек. тива 5.

Свойство телескопической системы, обращенной длиннофокусной частью к лучу, таково, что угловая нестабильность луча на ее выходе больше угловой нестабильности луча на ее входе в число крат увеличения К телескопической системы, Таким образом, введение в состав замкнутой фотоэлектрической следящей системы телескопичес кой системы 4, обращенной к лучу длиннофокусной частью, приводит к тому, что угловая нестабильность луча на входе телескопической системы 4 или, что то же самое, измерительной части луча меньше в К раз угловой нестабильности луча, падающего на объек тив 5, Формула изобретения

Устройство для автоматической стабилизации пространственного положения светового луча, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные источник излучения, дефлек тор, светоделитель, объектив и позиционно-чувствительный фотоприемник, выход которого соединен с управляющим входом дефлектора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности пространственного положения светового луча, оно снабжено телескопической системой, расположенной между светоделителем и объективом и обращенной длиннофокусной частью к светоделителю,