Двухкоординатный фотоэлектрический автоколлиматор

 

О П И С А Н И Е (1ц 457958

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.06.73 (21) 1935533i 18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 05.03.75 (51) М. Кл. G 02Ь 27/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 535.8 85.5 .(О88.8) н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. M. Голубовский и Л. H. Пивоварова

I

f (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИ НАТНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИ ЧЕСКИ й

АВТОКОЛЛ ИMATOP

Изобретение относится к оптико-электронHbIM устройствам, позволяющим автоматически измерять углы наклона зеркала относительно двух взаимно перпендикулярных осей.

В известных конструкциях фотоэлектрических автоколлиматоров в плоскости колеблющейся щели образуется светлое (на темном поле) или темное (на светлом ноле) изображение марки, выполненной в виде щели (штриха) .

Однако при смещении автоколлимационного изображения, превышающем ширину щели, т. е. при больших заклонах зеркала, прибор не выдает никакой информации.

Цель изобретения — увеличение пределов измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве отверстие в диафрагме выполнено в виде двух взаимно перпендикулярных щелей, расширяющихся на концах, например в виде двух скрещенных двутавров.

Возможны различные формы этих расширяющихся частей, однако технологически удобнее выполнять их в виде двутавра или треугольника. Ширина щели приблизительно равна ширине колеблющейся щели, На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 — вид диафрагмы с отверстием специальной формы и спроецированные на нее изображения колеблющихся щелей.

Такую картину при наличии заклонов по двум осям можно наблюдать в зрительную

5 трубу, установленную перед объективом автоколлиматора, если подсветить диафрагму и щели. Световой поток от источника света 1, пройдя конденсатор 2 и диафрагму 3, расположенную в фокальной плоскости, отражается

10 от полупрозрачной пластины 5 и попадает на объектив 4. Выйдя из объектива в виде па. раллельных лучей, световой поток отражается от зеркала 6, наклоны которого относительно двух взаимно перпендикулярных осей измеря.

15 ются, снова попадает на объектив и, пройдя полупрозрачную пластину 5, а затем двухкоординатный линзовый компенсатор (линзы 7 и 8), разделяется полупрозрачной пластиной

9 на два пучка: один из них направляется

20 к колеблющейся щели 10 и затем на фотоприемник 11, другой аналогичным образом проходит колеблющуюся щель 12 и попадает на фотоприемник 13. Щели 10 и 12 расположены в сопряженных плоскостях, совпадающих с

25 фокальной плоскостью объектива 4, и колеблются в двух взаимно пергендикулярных направлениях.

В плоскостях щелей образуется автоколлимационное изображение светящегося отвер.

4579558

Фиг.7 стия диафрагмы 3. Длинная сторона щели 10 параллельна вертикальной оси УУ, а сама щель колеблется в направлении горизонтальной оси ХХ. Аналогичным образом, длинная сторона щели 12 параллельна горизонтальной оси ХХ, а щель колеблется в направлении вертикальной оси YY. Стрелки на фиг. 2 показывают направление колебаний щелей.

При смещении автоколлимационного изображения вдоль оси ХХ в сигнале на нагрузке фотоприемника 11 появляется составляющая с частотой, равной частоте колебания щели

10, причем фаза этой составляющей сигнала зависит от направления смещения и не зависит от величины смещения, поэтому при наклонах,,которым соответствуют смещения автоколлимационных изображений, превышающих ширину щели, на выходе фотоприемника присутствует составляющая фаза, которая однозначно связана с направлением заклона зеркала. Амплитуда этой составляющей линейно зависит от величины смещения.

Эта составляющая усиливается, обрабатывается и поступает на двигатель, приводящий в движение линзу 7 компенсатора. Линза 7 перемещается так, чтобы привести ось У<У автоколлимационного изображения диафрагмы на ось колебаний щели 10.

С механизмом, приводящим в движение каретку компенсатора, связан потенциометр, а также кодовые датчики.

Подобным образом прибор работает при смещении автоколлимационного изображения вдоль оси YY.

Для уменьшения времени обработки максимальных рассогласований и сохранением высокой точности в режиме слежения в цепь обlo ратной следящей системы может быть включен элемент с нелинейной характеристикой.

Предмет изобретения

Двухкоординатный фотоэлектрический авто1 коллиматор с автоматической регистрацией показаний, содержащий оптическую систему формирования автоколлимационных изображений диафрагмы с отверстием, расположенным в фокальной плоскости объектива, два

2О сканирующих элемента в виде двух колеблющихся щелей, два фотоприемника со схемами обработки сигнала и две следящие системы, отличающийся тем, что, с целью увеличения пределов измерения, отверстие в диафраг25 ме выполнено в виде двух взаимно перпендикулярных щелей, расширяющихся на концах, например, в виде двух скрещенных двутавров.

457958

Составитель В. Серов

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Кашина

Редактор T. Иванова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 444/15 Изд. № 318 Тираж 593 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(.P по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5