Оптико-электронное устройство для измерения угловых отклонений объекта Советский патент 1987 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых отклонений объектов.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет определения угла поворота по величине смещения двух марок, формируемых оптическими элементами устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит осветитель 1 и оптически связанные марку 2 и све- тоделитель 3, отражающая плоскость которого оптически сопряжена с маркой 2, расположенные последовательно ITO ходу лучей, отраженных от светоделителя 3, коллиматорный объектив 4, в передней фокальной плоскости которого расположена марка 2, объектив 5, установленный на объекте измерения (не показан), регулярный волоконно-оптический жгут 6, входной торец которого установлен в задней фокальной плоскости объектива 5, проек1;ионный объектив 7, оптически сопряженный с отражающей плоскостью светоделителя 3 и установленный так, что плоскость изображения совмещена с передней фокальной плоскостью кол- лиматорного объектива 4, в предметной апоскости которого установлен выходной торец регулярного волоконно оптического жгута 6, позиционно-чув- ствительньш блок 8, установленный в передней фокальной плоскости колли- маторного объектива 4.

Устройство работает следующим образом.

Осветитель 1 освещает марку 2. Пучки лучей осветителя 1, отразившись от светоделителя 3, попадают в коллиматорный объектив 4. Параллельные пучки света после коллиматорного объектива 4 попадают в объектив 5, который формирует изображение марки 2 на входном торце регулярного волоконно-оптического жгута 6. Изображение марки 2 на выходном торце регулярного волоконно-оптического жгута 6 переносится проекционным объективом на позиционно-чувствительный блок 8.

Пучки лучей. Прошедшие через светоделитель 3, попадают на проекционный объектив 7, который формирует изображение марки 2 на выходном торце регулярного волоконно-оптического жгута 6. Пучки лучей, прошедшие че486412

рез волоконно-оптический жгут 6, попадают в объектив 5. Параллельный пучок лучей после объектива 5 попадает в коллиматорный объектив 4, который формирует изображение марки 2 на позиционно-чувствительном блоке 8.

I

Таким образом, на позиционно-чув10 ствительном блоке будут два изображения марки 2. Так как козффициент отражения светоделителя 3 не равен коэффициенту пропускания светоделителя 3, то освещенность двух изображе15 НИИ марки 2 будет разной.

Позиционно-чувствительный блок 8 определяет величину углового смещения объекта , и ч по величинам проекций У 1 линии, соединяющей два

20 изображения марки 2, а знак - по признаку, какое изображение марки 2 находится вьште, а какое ниже. При этом два изображения марки 2 различаются по освещенности.

25

Таким образом, предлагаемое оптико-электронное устройство обеспечивает повьш1ение точности контроля за счет того, что величину У и X, в два

30 раза больше для двух марок, формируемых оптическими элементами устройства.

Формула изобретения

Оптико-электронное устройство для измерения угловых отклонений объекта, содержащее осветитель и оптически связанные марку и светоделитель, отражающая плоскость которого оптически сопряжена с маркой, расположенные последовательно по ходу лучей, отраженных от светоделителя, коллиматорный объектив, в передней фокальной плоскости которого расположена марка, объектив, устанавливаемый на объекте измерения, и позиционно-чувствительный блок, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, оно снабжено регулярным волоконно-оптическим жгутом, входной торец которого установлен в задней фокальной плоскости объектива, проекционным объективом , оптически сопряженным с отражающей плоскостью светоделителя и установленным так, что его плоскость изображения совмещена с передней фокальной плоскостью коллиматорного объектива.

313486А14

в предметной плоскости которого уста- онно-чувствительный блок установлен новлен выходной торец регулярного во- в передней фокальной плоскости колли- локонно-оптического жгута, а позици- маторного объектива.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых отклонений объектов. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет определения угла поворота объекта по величине смещения двух марок, формируемых оптическими элементами устройства. Пучки лучей осветителя 1 проходят марку 2, отражаются от светоделителя 3, проходят через коллиматорный объектив 4 и попадают в объектив 5, которьш формирует изображение марки на входном торце регулярного волоконно-оптического жгута 6. Пучки лучей, пройдя через волоконно-оптический жгут 6, попадают в проекционный объектив 7, который формирует изображение марки 2 на позици- окно-чувствительном блоке 8. Пучки лучей после марки 2, прошедшие через светоделитель 3 без отражения, попадают в проекционный объектив 7, который формирует изображение марки на выходном торце волоконно-оптического жгуга 6. Пучки лучей после волоконно-оптического жгута попадают в объектив 5, затем - в объектив 4, формирующий второе изображение марки 2 на позиционно-чувствительном устройстве 8, которое по расстоянию между двумя изображениями марок определяет величину углового отклонения объекта. 1 ил. (Л 00 00 О5 4