5:--блиот

 

36939!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 01Ь 11/14

Заявлено 15.1Ч.1971 (№ 1649462/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 16/ЧП1.1973

Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.715.27(088.8) Авторы изобретения

А. С. Фельдман, В. И. Чухлиб и В. М. Дубровенскнй

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАГЧИК ЛИНЕ ÍÛÕ ПЕРЕМЕ1ЦЕНИЙ

Данное предложение относится к прецизионным фотоэлектрическим датчикам линеиных перемещений, использующим эффект образования муаровых полос в системе из прозрачнои и отражательной дифракционных решеток, Известен датчик линеиных перемещении,,использу ющии эффект образования муаровых полос в системе дифракционных решеток.

Оптическая система датчика содержит источник света с конденсором, прозрачную и отражательную дифракционные решетки, обьектив, входную диафрагму, смещенную относительно фокальнои плоскости ооъектива так, что объектив совместно с дифракционными решетками строит три ее изооражения, одно из которых ооразовано лучами, создающими постоянный фон, а два других — лучами, образующими две системы полос; выходную диафрагму, выделяющую только одно изображение входной диафрагмы; блок световодов и фотоприемников. JS этом датчике изображение муаровой картины в плоскости блока фотоприемников образуется по принципу, подобному формированию изображения в камере-обскуре.

Недостатком известного датчика является то, что объектив, установленный вплотную к прозрачной дифракционной решетке, формирует из лучей от каждой точки муаровой картины, локализованной на поверхности прозрачной дифракционной решетки, изображения входной диафрагмы. При достаточно малых размерах выходной диафрагмы распределение света в поперечном сечении пучка после этой диафрагмы повторяет распределение света в плоскости локализации муаровой картины, сохраняет тем самым кон траст изображения, олизкии и контрасту самой картины, С увеличением ширины выходной диафрагмы для повышения светосилы системы контраст изооражения муаровой картины существенно понижается. l аким образом, возможности увеличения светосилы оптической системы рассматриваемого датчика путем увеличения размеров входной и выходной диафрагм огран ичены допустимой величиной понижения контраста изооражения муаровой картины.

В результате неооходимо использовать мощные источники сзета. Все это усложняет конструкцию датчика.

Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что, с целью упрощения датчика, он снабжен прямоугольной призмой, одна из катетных граней которой содержит прозрачную дифракционную,решетку, установленную так, 25 что лучи от источника света, проходя через конденсор и призму, отражаются от отражательной,дифракциопной решетки и строят изображения источника света на гипотенузной грани призмы, выходная диафрагма выполне30 на в виде светозода и закреплена на гипоте369391 у

Составитель С. Епифанов

Редактор Л. Василькова Корректор С. Сатагулова

Заказ 2219,8 Изд. № 1599 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, ОК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 нузной грани при".ìû так,,что он пропускает в обьектив лучи, образующие только одну систему муаровых полос, а объектив строит изображение муаровых полос в плоскости блока фотоприемников.

На чертеже представлена оптическая схема датчика. Датчик содержит источник света 1, конденсор 2, стеклянную прямоугольную призму 8, катетная грань которой содержит прозрачную дифракционную решетку (обозначена пунктиром), отражательную дифракционную решетку 4, выходную диафрагму в виде световода 5, объектив 6 и блок фотоприемников 7.

Датчик линейных перемещений работает следующим образом. Лучи от источника света

1 направляются конденсором 2 так, что после прохождения через призму 8,и отражения от отражательной дифракционной,решетки 4 они строят изображения источника света разиных порядков дифракции на гипотенузной грани призмы 8. При этом два изображения источника света построены лучами, несущими информацию о муаровой картине. Световод 5 приклеен к гипотенузной грани призмы 8 так, что он выделяет только одно изображен ие источника света, построенное лучами, образующими одну систему муаровых полос. В зоне склейки световода 5 и призмы 8 отражение лучей отсутствует, и лучи проходят в объектив

6. Таким образом, зона склейки световода 5 с призмой 8 играет роль выходной диафрагмы.

Объектив 6 в плоскости блока фотоприемников 7 строит изображение муаровой картины.

При такой конструкции оптической схемы датчика линейных перемещений размер выходной диафрагмы н е влияет,на контраст изооражения муаровой, картины. Это позволяет уве5 личить светосилу оптической системы и упростить конструкцию за счет того, что отпадает необходимость введения в ход лучей входной диафрагмы, а выходная диафрагма вместе с прозрачной диафракционной решеткой выпол10 нен в,виде единого блока. В предлагаемом датчике можно использовать менее мощные источники света.

Предмет изобретения

15 Фотоэлектрический датчик линейных перемещений, содержащий источник света с конденсо ром, прозрачную и отражательную дифракционные решетки, объектив, выходную диафрагму и блок фотоприемников, отличаюи ий20 ся тем, что, с целью упрощения датчика, он снабжен прямоугольной призмой, одна из .катетных граней которой содержит прозрачную дифракционную решетку, установленную так, что лучи от:источника света, проходя через

25 конденсор и призму, отображаются от отражательной дифракционной решетки и строят изображения источника света на гипотенузной гран и призмы, выходная диафрагма выполнена в виде световода и закреплена на гипоте30 нузной грани, призмы так, что он пропускает в объектив лучи, образующие только одну систему муаровых полос, а объектив строит изображение муаровых полос в плоскости блока фотоприемников.