Интерферометр для измерения углового положения объекта

 

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, содержащий последовательно расположенные Источник монохроматического излучения , светоделитель, плоское зеркало, два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зеркало и фотоприемиик, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения автоколлимационное зеркало. расположено, так, что его отражающая поверхность обращена к выходным граням отражателей и составляет угол 45 с разделительной поверхностью светоделителя, а отражатели выполнены в ввде пентапризм и установлены так, что биссектрисы из 45-градусиых углов составляют угол 45 с отражающей поверхностью автоколлимационного зеркала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (! 1) 4(511 С 0) В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (2 1) 35981 20/1 8-28 (22) 31. 05. 83 (46) 30. 05. 85. Бюл. )! 20 (72) )О. К. Михайловский, И. М. Нагибина и В. А. Рачков (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт точной механики .и оптики (53) 53).. 715, 1 (088. 8) (56) 1. Marroef 1. G. R. S. 1., v. 35, и. 9, р. 1212-! 215, 1964.

2. Заявка ФРГ У 1772171, кл. G Ol В 9/00, опублик, 1972, Ф 1 1 (9. 3) (прототип). (54)(57) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ .ОБЪЕКТА,.содержащий последовательно расположенные источник монохроматического излуче- ния, светоделитель, плоское зеркало, два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зеркало и фотоприемннк, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения автоколли- мационное зеркало; расположено так, что его отражающая поверхность обращена к выходным граням отражателей и составляет угол 45 с раздел1ттельной поверхностью светоделителя, а отражатели выполнены в виде пента-. призм и установлены так, что биссектрисы из 45-градусных углов составляют угол 45 с отражающей поверхностью автоколлимационного зеркапа.! 1158

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным устройствам для измере-. ния линейного и углового положения объекта, и может быть также применено в системе вал - код вычислительных устройств.

Известен интерферометр для измерения углового. положения объекта, содержащий источник монохроматичес- 1О кого излучения, светоделитель и два .оптически. связанных с ним уголковых отражателя, устанавливаемые на поворачивающемся объекте, причем -уголковые отражатели поворачиваются совместно с объектом, а возник »ющее при этом изменение разности хода пропорционачьно синусу угла поворота объек-. та (или косинусу) (11.

Недостатком данного устройства р11 является низкая точност» измерения.

Наиболее близким .к изобретечию является интерферометр для измерения углового положения объекта, содержащий последовательно расположенные источник монохроматического излучения, светоделитель, плоское зеркало, два отражателя, устанавливаемые на объекте, и антоколлимационное зеркало и.фотоприемник. В известном интерферометре использованы уголковые отражатели 2 ).

Недостатком известного ннтерферо: метра является низкая точность измерения.

Цель изобретения — повь»»пение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем,40 что в интерферометре для измерения углового положения объекта, содержащем последовательно расположенные источник монохроматического излуче ния, светоделитель, плоснре зеркало, 45 два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зеркало и фотоприемник, автоколлимациояное зеркало расположено так, что его отражающая поверхность обращена :SO к выходным граням отражателей и состанляет угол 45 .с разделительной поверхностью светоделителя, а отражатели выполнены в виде пента-призм и установлены так, что биссектрисы М их 45-градусных углов составляют о угол 45 с отражающей поверкностью автоколлимационного зеркала.

860 .2

На фиг. 1 — 4 изображены вариант интерферометра для измерения углового положения обьекта.

Интерферометр содержит последовательно расположенные источник монохроматического излучения 1,гелийнеоновый лазер), светоделитель 2, плоское зеркало 3, два отражателя 4 и 5, автокаллимационное зеркало 6 и фотоприемник 7.

Отражатели 4 и 5 выполнены в виде пента-призм и установлены » »к, что биссектрисы их 45-градусных углов. составляют угол 45 с отражающей поверхностью антоколлимационного зеркала. Отражатели 4 и 5 устанавливаются на объекте 8. .Автоколлимационное зеркало 6 расположено так, что его отражающая поверхность обращена к выходным граням отражателей 4 и 5 и составляо. ет угол 45 с разделительной понерхыостью светоделителя 2, Интерферометр работает следующим образом.

Монохроматическое излучение от .источника 1 монохроматического излучения снетоделителем 2 разделяется на два световых пучка и напранляется с помощью плоского зеркала 3 и све-тоделителя 2 к отражателям 4 и 5, которые поворачивают световые пучки под углом 9О. к .падающим, Автоколлимационное зеркало 6 возвращает монохроматические световые: потоки обратно к отражателям 4 и 5, Пройдя отражатели 4 и 5 в обратном .направлении, снетовые пучки объединяются светоделителем 2 и попадают на фотоприемник 7. При повороте объекта

8 на угол k меняется разность хода лучей в.двух ветвях интерферометра.

При этом в правом плече интерферометра (по сравнению с левым) возрастает длина xeg(a лучей .на величину (й„ + и ), щиащрциональную сумме .siB Ы+ эжен Пе изменениям фототока фотоприемника 7, обусловленным приращением разности хода в интерферометре вследствие разворота объекта 8 с отражателями 4 и 5,:определяют ,сумму синуса и косинуса угла поворота ббъекта 8. В интерферометрах, построенных по схемам Фиг. 1 и 4, разность хода лучей пропорциональна сумме (зЫ 4+ сового, а по схемам фиг. 2 и 3, осуществляют измерение разности (sink- соЫ).

Таким образом, с помощью предлагаемого интерферометра можно изме- рать значение алгебраической суммы синуса и косинуса угла поворота объекта 8.

Использование предлагаемого интерферометра позволяет повысить точность измерений не менее, чем на

>158860 ф два порядка, при регистрации прира" щения разности хода в интерферометре

В/14 (половины периода изменения фототока), и отличается от известных отсутствие механического взаимодействия его отдельных звеньев в процессе совершения рабочего цикла и практически свободно от износа.

ФР8, Р

Фю.Ф

Составитель Л. Лобзова .

РедактоР Н. Воловик ТехРед Т.ДУбинчак КоРРектоР И, Муска, .1: .. Заказ 3572/41 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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