Устройство для определения пространственного смещения объекта Советский патент 1989 года по МПК G01C15/00 

(puai

Изобретение относится к приборо- ;строению, а именно к оптическим из- 1мерительным системам для определе- :ния пространственного смещения объекта.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного раздельного измерения угловых и линейных переме- |щений с одновременным увеличением углового диапазона.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в статическом режиме; на фиг.2 - то же, в динамическом режиме

Устройство содержит источник 1 излучения, конденсор 2, сетку 3, объ Iектив 4, полупрозрачное зеркало 5, I объектив 6, приемник 7 лучистой энер Iгии, базовое полупрозрачное зеркало Is, марку 9 и источник 10 излучения. I Активная оптико-электронная система (ОЭС), содержащая элементы 1-7, жестко связана с контролируемым объектом, который перемещается в про- странстве относительно неподвижно- I го основания, на котором закреплены I зеркало 8, марка 9 и источник 10 из- лучения. Марка 9 является плоской и при малой освещенности может подсве- I чиваться источником 10 излучения. ; Сходящийся пучок лучей, сформирован- нь1й коллиматором, направляется зер- калом 5 на зеркало 8 и образует мни- I мое изображение сетки в точке С , в которой расположена марка 9 (точка I М). В этой же точке С М сфокуси- рован объектив 6..Таким образом, : объектив 6 строит в плоскости приемника 7 лучистой энергии (ПЛЭ) (в точ ке О) как изображение сетки, так и

марки.

Устройство работает следующим образом.

При угловом развороте контроли- руемого объекта относительно неподвижного основания, т.е. при угловом развороте ОЭС относительно зеркала 8, мнимое изображение ceTKJ-i перемещается из точки С в точку С а изображение сетки в плоскости ПЛЭ

0 5 Q

0

7 смещается изь точки О в точку С , Это смещение пропорционально взаимному угловому смещению и зеркала 8. Угловой диапазон работы устройства может достигать значения более Ю. При линейном смещении контролируемого объекта относительно неподвижного основания, т.е. при линейном смещении ОЭС относительно марки 9 (или наоборот), например, из точки М в точку М,, происходит смещение изображения марки 9 в плоскости ПЛЭ 7 из точки О в точку М ,.

Линейный диапазон №1 работы устройства зависит от расстояния L от объектива ОЭС до базового зеркала и угла Ц сходимости автоколлимационных пучков, а следовательно, от местоположения точки М, определяемого расстоянием а (фиг.2), и может быть определен по следующей формуле

ММ, t (L + a)tg4 .

Формула изобретения

Устройство для определения пространственного смещения объекта, содержащее источник излучения с объективом, коллиматор, полупрозрачное зеркало, приемник излучения с объективом и отражатель, о т л и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за-счет одновременного iJaздeль- ного измерения угловых и линейных перемещений с одновременным увеличением углового диапазона, оно снабжено сеткой, маркой с дополнительным источником излучения, расположенной между дополнительным источником излучения и отражателем, выполненным полупрозрачным, причем марка расположена в фокусе приемного объектива, а полупрозрачный отражатель расположен посредине между фокусами приемного и передающего объективов, выполненных в виде отдельньк элементов.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к оптическим измерительным системам для определения пространственного смещения контролируемого объекта, и позволяет расширить его функциональные возможности путем обеспечения одновременного определения двух линейных и двух угловых координат контролируемого объекта без перефокусировки объектива приемной оптической системы. Устройство состоит из активной оптико-электронной системы, жестко связанной с контролируемым объектом и включающей коллиматор для формирования сходящегося пучка лучей, полупрозрачное зеркало 5, объектив 6 и приемник 7 лучистой энергии. Помимо этого устройство содержит полупрозрачное базовое зеркало 8 для контроля угловых разворотов и дополнительную марку 9, жестко связанную с базовым зеркалом 8 и неподвижным основанием и расположенную в точке мнимого изображения сетки 3 коллиматора, на которую сфокусирован объектив 6 оптико-электронной системы. 2 ил. (Л

Составитель В.Сячинов Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 7070/39

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

cpu.2

Подписное