Фотоэлектрический автоколлимлтор

 

О П И С А Н И Е 360634

I ИЗОБРЕТЕНИЯ, ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 20.VI I I.1970 (,% 1468168/18-10) М. Кл. G 02Ь 27/30

G 01b 11/00 с присоединением заявки чо-1(омитет по делам

Приоритет—

Опубликовано 28.XI.1972. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 23.11.1973 изооретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 535.88.55 (088 8) Авторы изобретения

А. М. Горбань и В. М. Мнхно

Заявитель

ФОТОЗЛ ЕКТРИЧЕСКИИ АВТОКОЛЛ ИМЛТОР

Известны фотоэлектричес1кие автоколлим вторы, со|держащие а втоколлимацион ное зеркало, об1 BKTHIB, осветитель, щелевой модулятор, устанствлен ный с возможностью возвратно-.поступателыного перемещеяия в фокальной плос|кости, в направлении, яерпендикуляр ном к щели, и кияематичеоки с вязан ный с приводным гмехаяизмом и датчиком положения, фотоприемяик и электронную схему.

Для увеличения дна иаэс на измерения угJIoiB в модуляторе параллелыно основной щели выполнена дополнительная щель, при этом фото приемяи к оятичес ки связали с осветителем через основную щель, автоколлииациoHIHQQ зер кало .и доо1олни телыную щель. .На фиг. 1 изображена функционалыная схема,предлао.аемо го цифрового автоколл|иматора; на фиг. 2 а, б — соответственно времеви ая piaiaBep а перемещений марки, ее изоб ражения и приемиой шел и в фо калыной плоскости объе|ктива относительно положения его оси в и зирования и эпюры напряжений в контрольных точках А, В, С схемы.

ABToiKoëëHMàòoið,ñîñToит из объект и ва 1, предназначенного для создания параллельного потока света н наяравления ego н а автоколлимационное .зер кало (контрольный эле мент) 2, угол о1оворота которого необходимо изменить. В фокальной плоскости объектива расположен модулятор в виде непрозрачной шторки 8, с двумя $3IKHMiH щелями 4 и 5,,paicположенными яараллельно и на известном расстоянии одна от другой. В щель 4 с помощью приамы б проецируется нить накала лампы 7 яодсветки, а щель 5 с:помощью iIIpiHBмы 8,проецируется на фотолриемяи к 9. Призмы б и 8 соединены со шторкой 8, которая, в

10 свою очередь, мехаяически связана через согласующий редуктор 10 с электроприводом

11, предназначенным для сообщения шторке

8 равногмерного возвратно поступательного движения .в фокальной плоокости объектива

15 1. С рсд KTopoII 10 кияематически с вяза н датчик 12 гположения (на приотер, индуктивный, емкостный и т. п. датчик), на выходах которого формируются электр ические им пульсы В II С, сигнализирующие о направлеяии

20 перегмещения шторки 8, Выход фотоярием ника 9 и датчика 12 соединены с входами двух логических схем 18 и 14 совпадения и через них с раздельными входами триггера 15.

Выходы по следотето соединены с входами уп25 равления ре вер си1вяого двоиччого счетчика

1б, выходы, которого связаны через BBiHTiHJIH

17 с .двоичным регистром 18. Счетный вход счетчика 16 подключен к выходу генератора

19 импульсов высокой частоты, вход синхро30 низац ии которово соединен с датчиком 12.

360634

+ 2-t —. - 4КМ, 15

AN ==- - 4К

СК

Автоколлиматор работает следующим îоразом.

Электро привод 11 через редуктор 10 пр иводит, шторку 8 с приамами 6, 8 и щелями

4, 5 в ра вномерное, возвратно-поступательное движение. Пр и этом 1ни ть накала лампы 7 проецируется по стоя нно в щель 4 через пр|изму 6. Taê как шторка 8 помещена в фокаль кую плоскость объектива 1 и перемещается, то выходящий из .него, параллельный световой потак будет падать на зеркало 2 по д пере менным у глом, а следователыно, будет перемещатыся 1и отраженный от зеркала 2 световой IIoTolK. При этом каждому значению угла раосогJIalcoBBHIHH между осью (BH3Hp0Ba(HHH

РК и нормально к контрольному зеркалу 2 будет соответство вать вполне определенная вели IlHHa,постоянного смещения l, изображения щели 4 в .фокальной плоскости объектива. И зображе ние щели 4, проецируемое объективом 1 на .шторку 8, 6удет при l =0 с и мметри чно calMoH щели 4 в фокалыной lIIJIQGfioсти относителыно;нор мали к зеркалу, прохо дящей через центр объектива, но бу дет перемвщать ся в направлен ни, противоположном перемещению щели 4 (см. рис. 2а).

Пр и,нали ч ии угла ра ссо гласования, т. е. при 1„ = 0 движение |изображения,во вреиени

IHe изменится,,но сместится в пространстве (IB

IIJIocIKости oKаниро ва ния) |в зав и симоcтlи от величи ны и з на ка угла рассогласо вания между норм алью K зеркалу и окисью виз1нрования прибора.

При д вижении мар ки (щели 4):и изображе н ия они пересекаются о ди н раз за время прямого н один раз за время о братного ходов,шторки 8. Для выделения и преобразования свето во го потока изображе|ния с возможно,мен ыши м и IIQTepHIMи свата шторка 8.имеет специальную приемочную щель 5, расположенную параллельно:щели 4 и на известном с требуемой точностью расстояния lо от нее.

При,нео днокр атомном прохождениями шторки 8 по .полю зрения, через щель 5 и призму 8 на фото привм|ник 9 по ступает GBeTQIBGH импульс, который преобразуется,в электрический (импульсы А на рис. 2а). Пря|мой и обратный ходы,штормики 8 фиксируются датчиком 12 положений, ко торый через логические схемы 18 и 14 со в падения (схемы THIIIa «И») распределяет и м пульсы А с фотоприемника 9 на различные входы триггера 15. Последний управляет режимом работы реверсивного счетчика

16, который суммирует за время 1, и вычитает за время t2 .счетные .и м пульсы, поступающие со стабильного генератора 19. Результат работы счетчика (о статок) N в каж дом, например, прямо м ходе переписывается через вентили 17 в регистр 18,,где и хранится. При

lp=0

25 зо

50 где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

1„

Учитывая, что М= - -, где lI ностоян ск ное смещение нзо бражения iB фокальной плоскости объектива, а г„, — ли нейная скорость сканирования, можно зап и|сать то есть остаток 4N .пропорц ио нален измеряемой,величине 1. и ей однозначно о пределяется. При lp — — 0 и l„= О значе н ия временных

mnepiBa oB tI и t2 равны, тогда dN=Î.

При появлении рассогласования 1 =0 знак разности 1, и t2 определяет знак остатка N (т. е. прямой или дополнительный код снимается с реверсивного счетчика), а величина разности пропорциональна l, а следовательно, и углу рассогласования.

Так как в действительности lp+0, а отли чается от нуля на известную величину, то нуль прибора (по выходу счетчика) смещaerся также на известную величину Np, которая учитывается при обработке результатов изме рения. Для увеличения точности работа гене ратора счетных импульсов синхронизирована со скоростью движения шторки 8. В частности, генератор счетных импульсов может быть выполнен в .виде индуктивного емкостного и т. п. датчика, механически связанного через повышающий редуктор с приводом шторки 3.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий автоколлимационное зеркало, объектив, осветитель, щелевой модулятор, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в фокальной плоскости в направлении, перпендикулярном к щели и, кинематически связанный с приводным механизмом и датчиком положения, фотоприемник и электронную схему, отличающийся тем, что, с целью увеличения,д иапазона измерения углов, в модуляторе параллельно основной щелп выполнена дополнительная щель, при этом фотоприемник оптически связан с осветителем через основную щель, автоколлимационное зеркало и,дополнительную щель.

360634

Корректоры В. Жолудева и Е. Талалаева

Редактор Т. Иванова

Заказ 689/2357 Изд. № 1802 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

О. ф

Составитель С. Степанова

Техред Т. Миронова