Фотоэлектрический автоколлиматор Советский патент 1986 года по МПК G01B11/26 G02B27/30 

1

Изобретение относится к измеритаНь ной технике,, а именно к углоизмерч- тельным устройствам, и может быть использовано для автоматической регистрации углов разворота объекта,

Цель изобретения уменьшение габаритов а;втоколлиматора.

На чертеже представлена оптическая схема фотоэлектрического автоколлиматора.

Фотоэлектрический автоколлиматор содержит склейку оптических волокон 1 и 2, выполненных в виде граданов. Волокна разрезаны и склеены под углом 45. На световом диаметре волокна 2 по плоскости разреза нанесено свето- делительное покрытие 3. На боковой поверхности волокна 1 имеется оптическое окно 4. Излучатель 5 расположен в осветительной системе 6, которая расположена вне волокна, и оптически сопряжен со светоделительнь М покрытием 3. За торцом 7 волокна 2 распо - ложен фотоприемник 8. Чувствительные площа,цки фотоприемншса 8 опт гчески согласована- с оптическим волокном. Отражатель 9, .связан с объек11: ом, угловые развороты s OTOporo изме .рягот- ся.

Работа, фотоэлектрического автокол- лиматора основана, на свойствах гра - - дана фокусировать излз чение в характерных плоскостях и заключается в следующем,

При включении фотоэлектрического коллш 1атора излучатель 5 фокусирует световой потох в фокусе градана, лежащем на плоскости разреза волокна. Излучение из осветительной системы 6 вводится в волокно 1 через проз- рачное окно 4. Отражаясь от светоде- лительного потсрыткя 3„ излучение распространяется, вдоль оптической оси волокна 1 и выходит из него па pa.ллeльны r пучком Затем излучение поступает на отражатель 9 связанный с объектом. При совпадении нормали к отражате.шо 9 с осью параллельпо- гого пуч.ка излучение отражается от отражателя 9 под нулевым углом к нор- Мали отражателя и входит в оптическое волокно 1,пройдя которое, собирается в фокальной п.лоскостИэ совпадаВНИШТИ Заказ 774/51 Тираж 671. Подписное ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

47

юшей с задним тордом 7 волокна 2, Пройдя через центр волокна, излучение поступает на фотоприемник 8, которое регистрирует нулевой сигнал (с. 0).

Если объект разворачивается на угол Л , то параллельный световой поток, выходящий из оптического волокна, после отражения от отрахча- теля 9 изменяет свое направлепие на угол 2 и . В результате такого зтлового разворота световой поток фокусируется на выходном торце волокна 2 в фокальной плоскости на расстоянии I от оси волокна

1 f 2 и , о

Уг.повой поворот объекта образуется в линейное смещение луча в фокальной плоскости градана. Излучение поступает на фотоприемннк, который выдает электрический сигнал, пропорциональный углу с6 .

Выполнение коллимирующей оптической системы в виде склеенных ; т ;азанным образом двух градиентных световых волокон позволяет снизить габариты в массу фотоэлектрического автоколлиматора.

3 о р м у л а и 3 о б р е т е н .и я

Фотозлектрический автоколлиматор, (.юдержащий излучатель, коллимиругощзто оптическую систему со светоделителем и фотоприемншс, о т л и ч а ю DJ; и й- с я тем, что, с целью уменьшения Габаритов аптоколли 1ат ора5 коллими- руюшая оптическая система выполнена в виде градиентного оптического волокна (градана), состоящего из двух

опт -гчески соединенных частей, угол

. о раздела между которьп.ш равен 45 , с

торцами, расположенными нормально к его оптической оси, на одну из частей волркна в плоскости раздела на.несено светоделительное покрытие; в боковой поверхности волокна ВЕзШол- нено прозрачное окноj через которое излутчатель оптически соединен со светоделительным покрытием, а фотоприемник установлен напротив выходного торца волокна.

Изобретение относится к измерительной технике. Для уменьшения габаритов фотоэлектрических автоколлиматоров оптическая коллимирующая система выполнена в виде двух склеенных градиентных световых волокон. Излучение вводится в волокно 2 через прозрачное окно 4 и, отразившись от све- тоделительного покрытия 3, распространяется вдоль оптической оси волокна 2, из которого выходит параллельным пучком и поступает на отражатель 9, связанный с объектом. При повороте объекта на угол oi отраженный световой поток изменит свое направление на угол 2 oi . Угловой поворот объекта преобразуется в линейное смещение л1гча в фокальной плоскости гра- дана, а фотоприемник 8 выдает электрический сигнал, пропорциональньй углу об поворота. 1 ил. (Л