Фотоэлектрический автоколлиматор

 

Изобретение относится к оптическим измерениям и может быть использовано для измерения углового положения объекта. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения влияния побочных бликов. Фотоэлектрический автоколлиматор состоит из осветителя 1, светоделительной куб-призмы 5, анализатора 6 изображения, объектива 7 и отражателя 8, устанавливаемого на объекте. При работе автоколлиматора поток осветителя, отражаясь от боковых граней куб-призмы 5, создает дополнительные изображения автоколлимационной марки 4, входящей в состав осветителя. С целью устранения влияния этих потоков, куб-призма поворачивается на угол J относительно оптической оси, а ось осветителя 1 составляет с оптической осью объектива угол (90-2γ). Угол выбирается из условия γ≥0,5[ARCTG{0,5(S+M)/[L-D(N-1)/2N]}+Α], где γ - угол между нормалью к грани куб-призмы и оптической осью объектива

S - максимальный размер светочувствительной площади анализатора: M - максимальный размер марки

L - расстояние от грани куб-призмы до плоскости анализатора

D - толщина куб-призмы

α - апертурный угол с конденсора

N - показатель преломления материала призмы. 1 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц G Ol В 11/26

В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ юа

Фв

° я

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4398339/24-28 (22) 28.03.88 (46) 30.05.90. Бюл. У 20 (72) Н.И.Уэданов (53) 535.88(088.8) (56) Якушенков Ю.Г, Оптические систе-, мы фотоэлектрических устройств. М,:

Машиностроение, 1966, с.99. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМАТОР (57) Изобретение относится к оптическим измерениям и может быть использовано для измерения углового положения объекта. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения влияния побочпых бли" ков. Фотоэлектрический автоколлнматор состоит из осветителя 1, светоделительной. куб-призмы 5, анализатора

6 иэображения, объектива 7 и отражателя 8, устанавливаемого на объекте.

При работе автоколлиматора поток ос„.Я0„„1567878 А 1

2 ветнтеля, отражаясь от боковых граней куб - призмы 5, создает дополнительные изображения автоколлимационной марки

4, входящей в состав осветителя. С целью устранения влияния этих потоков куб-призма поворачивается на угол j относительно оптической оси, а ось осветителя составляет с оптической осью объектива угол (90-2 ). Угол выбирается ив условия j m О,Вагсед(0.5(ве

+m) / (1-d (о-I ) /2о) и/), где l — угол между нормалью к грани куб-призмы и оптической осью объектива; s — максимальный размер светочувствительной площадки анализатора; m — максимальный размер марки; 1 — расстояние от грани куб-призмы до плоскости анализатора; d — толщина куб-призмы; К— апертурный угол конденсатора; п — показатель преломления материала кубпризмы. 1 ил.

1567878

Изобретение относится к оптическим измерениям и может быть использовано для измерения углового положения объекта.

Целью изобретения является повышение точности измерения углов.

На чертеже показана оптическая схема предлагаемого фотоэлектрического автоколлиматора. 10

Фотоэлектрический автоколлиматор содержит осветитель 1, состоящий иэ источника 2 излучения, конденсатора

3 и автоколлимационной марки 4, светоделительной куб-призмы 5, анализа- 15 тора 6 изображения, объектива 7 и отражателя 8, устанавливаемого на объекте.

Устройство работает следующим образом. 20

Свет от источника 2 излучения проходит конденсатор 3, автоколлимационную марку 4 и, отражаясь от разделительной грани куб-призмы 5, направляется в объектив 7, коллимирующий поток излучения и направляющий его на отражатель 8, установленный на объекте. Объектив 7 формирует приходящий на него отра .гнный поток излу" чения в плоскости расположения анали- 30 затора 6 в вида изображения автоколлимационной марки 3. В процессе формирования автоколлимационной марки поток излучения, прошедший конденсатор 3 и марку 4, попалает на куб-призму 5 и разделяется на ее делительной грани на два потока, которые выходят из куб-призмы 5, претерпевают частичное отражение от боковых граней на границе раздела стекло †возд, создавая 40 блики, попадающие на анализатор и приводящие к снижению точности отсчета.

Если куб-призму 5 расположить так, что нормали к ее граням составят с оптической осью некоторый угол 1>, то потоки излучения, отраженные от боковых граней, будут смещены и не попадают на анализатор. Величина угла поворота куб-призмы, обеспечивающая вывод бликов иэ поля зрения анализатора, выбирается из условия:

1 Г 0 5(в+тп) > Ъ вЂ” (atctg -> — ——

2 где — угол между нормалью к грани куб-призмы и оптической осью объектива;

s — максимальный размер светочувствительной площадки анализатора;

m — максимальный размер марки;

1 — расстояние от грани кубпризмы до плоскости анализатора;

d — толщина куб-призмы; — апертурный угол конденсатора; п — показатель преломления материала куб-призмы. б

В силу того, что бликующий элемент расположен между объективом и анализатором, то увести блики из поля зрения анализатора за счет поворота только куб-призмы не удается. Положение бликов зависит не только от углового положения куб-призмы, размера призмы и материала, размера марки, апертуры, конденсатора и размера анализатора, но и от взаимного расположения осей, осветителя I и объектива 7. Поэтому для полного вывода блика иэ поля зрения анализатора 6 осветитель должен быть развернут так> чтобы его ось с осью объектива 7 составила угол (90 -2 ) .

Формула изобретения

Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий осветитель, состоящий из последовательно расположенных источника излучения, конденсатора и автоколлимационной марки, светоделительную ку(;призму, объектив и анализатор автоколлимационного изображения, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения, куб-призма установлена так, что нормаль к ее входной грани составляет угол ) с оптической осью объектива, а осветитель установлен так, что его оптическая ось повернута относительно нее на угол 90 -21, при этом угол о выбирается из условия

1 0 5(s+m)

atctg -> — — +o

> где s — максимальный размер светочувствительной площадки анализатора;

m — максимальный размер марки;

1 - расстояние от грани куб-призмы до плоскости анализатора;

1567878 п — показатель преломления материала куб-приз na)

oL, — апертурный угол конденсатора;

d — толщина куб-призмы;

Составитель О.Мамонтов

Редактор Ю,Середа Техред М.Ходанич Корректор С,Шекмар

Тираж 488

Заказ 1315

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.узгород, ул. Гагарина,101