УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ОСЕЙ Российский патент 2011 года по МПК G01M11/02 G01B11/27 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам выверки параллельности осей сложных многоканальных оптико-электронных систем.

Известно устройство для контроля параллельности двух осей изделия в лабораторных условиях по патенту Германии (патент №3932078, G01B 11/27, опубл. 04.04.91 г.), содержащее уголковое зеркало, состоящее из двух зеркал, образующих между собой прямой угол, через которое проходит оптическая ось одного контролируемого канала, и имеющее возможность качания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и плоское зеркало, через которое проходит оптическая ось второго контролируемого канала. При этом в начальном положении уголковое зеркало и плоское зеркало установлены так, что их три главные плоскости отражения взаимно перпендикулярны. Такая схема расположения носит название системы трех зеркал, ее достоинством является постоянство углов отклонения лучей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Контролируют положение трех главных плоскостей отражения зеркал с помощью контрольно-юстировочной аппаратуры, выполненной в виде двух автоколлиматоров, один из которых жестко связан с плоским зеркалом. Автоколлиматоры измеряют углы поворота уголкового зеркала по дополнительным зеркалам, жестко связанным с уголковым зеркалом, плоскости дополнительных зеркал также взаимно перпендикулярны и перпендикулярны осям поворота уголкового зеркала.

Недостатками данного устройства являются:

- возможность контроля только одного канала;

- громоздкость системы;

- отсутствие возможности осуществления встроенного контроля.

Известно также устройство встроенного контроля для проверки параллельности осей обзорно-прицельных систем (см. патент RU №2249786 С2, опубл. 10.04.2005 г.), которое по совокупности существенных признаков является наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению, состоящее из нескольких уголковых и плоских зеркал, каждая пара которых установлена по системе трех зеркал в виде призмы и предназначена для проверки одного канала изделия с одной длиной волны излучения. Контрольно-юстировочная аппаратура выполнена в виде встроенного коллиматора, имеющего несколько источников излучения с разными длинами волн, работающих попеременно с каждым каналом так, что при каждом измерении используется один источник излучения.

Недостатками известного аналога являются:

- призма имеет только один выходной зрачок, следствием чего является ограниченное число одновременно контролируемых каналов - один канал;

- сложность монтажа устройства на изделии;

- многочисленность операций при необходимой выверке нескольких каналов.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание компактного устройства встроенного контроля параллельности оптических осей визирования для двух и более каналов обзорно-прицельных систем.

Технический результат заключается в том, что визирная ось одного из проверяемых каналов передается призменным моноблоком одновременно во все проверяемые каналы.

Для достижения указанного технического результата в устройстве встроенного контроля для проверки параллельности оптических осей обзорно-прицельных систем, содержащем систему призм с входным и выходными зрачками,

- призмы соединены между собой в моноблок,

- в моноблоке грань первой призмы выполнена в виде прямого двугранного угла и является входным зрачком для луча,

- отражающие грани, по меньшей мере, двух других призм являются выходными зрачками,

- все призмы соединены между собой, по меньшей мере, одной ромбической призмой с одной отражающей и одной полупрозрачной гранью так, что при соединении между гранями входного и каждого из выходных зрачков образуется прямой трехгранный угол,

- луч, направляемый во входной зрачок моноблока от источника излучения, меняет свое первоначальное направление на 180°.

Устройство позволяет проводить встроенный самоконтроль параллельности оптических осей визирования одновременно двух и более каналов обзорно-прицельных систем. Преимущество данного призменного моноблока заключается в том, что его конфигурация, а также количество выходных зрачков может меняться в зависимости от количества и расположения контролируемых каналов в обзорно-прицельных системах. Кроме того, благодаря уникальной конструкции моноблока на положение передаваемой визирной оси не влияет ошибка установки моноблока относительно проверяемых каналов, что позволяет проводить безошибочный встроенный самоконтроль параллельности осей визирования каналов.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид призменного моноблока в изометрии и показан ход лучей;

на фиг.2 - вид спереди на призменный моноблок с изображением положения входного и выходных зрачков.

В корпусе (не показан) устанавливается устройство для проверки параллельности осей, которое состоит из четырех призм 1, 2, 3, 4 (фиг.1, 2) с входным 5 (фиг.2) и двумя выходными 6 и 7 зрачками. Призмы 1, 2, 3, 4 (фиг.1, 2) соединены между собой в единый моноблок. Грани а и б (фиг.1) призмы 1 образуют прямой двугранный угол и являются входным 5 зрачком (фиг.2) для лучей. Отражающие грани е и д (фиг.1) призм 2 и 4 являются выходными 6 и 7 зрачками для лучей. Призмы 1, 2 и 4 соединены между собой ромбической призмой 3 с одной отражающей г и одной полупрозрачной гранью в так, что при соединении между гранями а, б и д, а также а, б и е образуется прямой трехгранный угол. Луч от источника излучения (не показан), вошедший через входной 5 зрачок (фиг.2), частично пропускается, частично отражается гранью 6, испытывает параллельное смещение, от граней в и г (фиг.1) направляется соответственно к граням е и д, отразившись от которых, выходит из выходных зрачков 7 и 6 призменного моноблока, изменяя свое первоначальное направление на 180°.

Для изделий, где необходима выверка трех и более каналов, в описанный призменный моноблок добавляют для каждого дополнительного канала сборку из призм 3 и 4 (фиг.1), которые устанавливают между призмами 1 и 2. Дополнительная сборка из призм 3 и 4 устанавливается исходя из заданного положения дополнительно проверяемого канала. При этом базовая ось призм 1 и 2 увеличивается на необходимую величину.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный пучок лучей, например, от имитатора лазерного луча направляется во входной зрачок 5 (фиг.2) призменного моноблока. Отражаясь от граней а и б призмы 1 (фиг.1), пучок лучей попадает на светоделительную грань в, которая пропускает и отражает 50% светового потока. Отраженный пучок лучей направляется на грань г, отражается от нее, попадая на грань д, отражается от нее и выходит из выходного 6 зрачка (фиг.2) призменного моноблока. Пропущенный светоделительной гранью в (фиг.1) пучок лучей попадает на грань е, отражается от нее и выходит из выходного 7 зрачка (фиг.2) призменного моноблока. Все лучи, вышедшие из моноблока, попадают одновременно во все входные зрачки проверяемых каналов (не показаны) и идут строго под тем же углом, что и входящий пучок лучей.

В призменном моноблоке призмы 1 и 2 (фиг.1, 2) совместно работают, как равнобедренная призма с «крышей» БкР-180°, призма 3 выполнена в виде ромбической призмы БС-0° с одной полупрозрачной гранью, призма 4 выполнена в виде прямоугольной призмы АР-90°.

Предлагаемое техническое решение позволяет оптимизировать устройство для проверки параллельности оптических осей и увеличить эффективность его работы.

В настоящее время изготовлены опытные образцы, которые успешно прошли стационарные испытания.

Изобретение может быть использовано для выверки параллельности оптических осей сложных многоканальных оптико-электронных систем. Устройство содержит систему призм с входным и выходными зрачками и источник излучения. Все призмы соединены между собой в моноблок, у которого грань первой призмы, выполненная в виде прямого двугранного угла, является входным зрачком, а отражающие грани, по меньшей мере, двух других призм являются выходными зрачками. При этом все призмы соединены между собой, по меньшей мере, одной ромбической призмой с одной отражающей и одной полупрозрачной гранью так, что при их соединении между гранями входного и каждого из выходных зрачков образуется прямой трехгранный угол. Луч, направляемый во входной зрачок призменного моноблока от источника излучения, меняет свое первоначальное направление на 180°. Технический результат - создание компактного устройства встроенного контроля параллельности оптических осей для двух и более каналов за счет того, что визирная ось одного из проверяемых каналов передается призменным моноблоком одновременно во все проверяемые каналы. 2 ил.

Устройство для проверки параллельности оптических осей, содержащее систему призм с входным и выходными зрачками, источник излучения, отличающееся тем, что призмы соединены между собой в моноблок, у которого грань первой призмы, выполненная в виде прямого двугранного угла, является входным зрачком, отражающие грани, по меньшей мере, двух других призм являются выходными зрачками, причем все призмы соединены между собой, по меньшей мере, одной ромбической призмой с одной отражающей и одной полупрозрачной гранью так, что при их соединении между гранями входного и каждого из выходных зрачков образуется прямой трехгранный угол, а луч, направляемый во входной зрачок моноблока от источника излучения, меняет свое первоначальное направление на 180°.