ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АВТОКОЛЛИ.МАЦИОННАЯ ТРУБА Советский патент 1965 года по МПК G02B27/30 G01D5/36 

Известны фотоэлектрические автоколлимационные трубы, содержащие оптическую систему для проецирования изображения рабочей щели на отражающее автоколлимационное зеркало и последующего проецирования автоколлпмационного изображения на фоточувствительные элементы, включенные в электрическую измерительную схему, вырабатывающую сигнал, соответствзющий положению визирной оси оптической системы относительно автоколлимационного зеркала. Известные цриборы представляют собой одно- или двухканальные трубы с колеблющимися чувствительными элементами, необходимыми для выработки и отработки сигнала рассогласования, и ноэтому недостаточно надежны в работе, усложнены конструктивно, хотя и обеспечивают весьма высокую точность.

В предлагаемой фотоэлектрической автоколлимационной трубе надежность работы и упрощение конструкции достигается благодаря тому, что рабочая щель образована ребрами отражающих элементов, например зеркал, закрепленных на прозрачной пластине в фокальной плоскости основного объектива системы проецирования и направляющпх автоколлиМационное изображение рабочей щели по дополнительным оптическнм каналам к фоточувствительным элементам, работающим в релейном режиме «да-пет так же, как и

фоточувствительный элемент, размещенный в основном канале и воспринимающий автоколлимационное изображение, прошедщее через рабочую щель. Такое построение обеспечивает работу даже в случае выхода из строя основного канала: наведение выполняют настройкой в среднее положение между двумя боковыми каналами. При выходе ж& из строя одного из боковых каналов совмещение производится по сигналам основного и работающего бокового канала в соответствующей зоне перекрытия.

На фиг. 1 показана оптическая схема автоколлимационной трубы; па фиг. 2 - принциниальная электрическая схема по одному из каналов.

В фокальной плоскости объектива / находится основная рабочая вертикальная щель размером 0,03x5 мм, образованная ребрами

двух зеркал 2 и .3, наклеенных на стеклянную пластинку 4. Перед источником света 5 установлена щель 6 размером 0,1X3 мм, которая линзами осветительной системы 7 проектируется на основную рабочую щель. Если автоколлимационное зеркало 8 цериендикулярно визирной плоскости автоколлимационной трубы, то отраженный свет от автоколлимационного зеркала проходит через основную рабочую щель, отражается от иолуалюмин 1рованк оптической оси, и, пройдя линзу 10, направляется зеркалом 11 на фотоумножитель 12. В случае поворота автоколлимационного зеркала или автоколлимационной трубы вокруг вертикальной оси отраженные лучи отклоня отся влево или вправо от рабочей щели, попадают на боковое зеркало 2 или 3 и, отразившись, проходят через линзу 13 или 14. Зеркала 15 или 16 направляют свет на фотоумножители 17, 18.

Для визуального контроля при монтаже за установкой автоколлимационной трубы имеется лупа 19 и вспомогательный источник света 20, который через конденсатор 21, призмы 22, 23 и объектив / посылает пучок света на автоколлимационное зеркало 8. На призме 23 и пластинке 4 нанесены марки (перекрестия), расположенные на одинаковом расстоянии от оптической оси. Если автоколлимационное зеркало перпендикулярно визирной плоскости трубы, то изображение перекрестия лризмы 23 совмещается с перекрестием пластинки 4. При наблюдении в лупу необходимо предварительно развернуть полупрозрачную пластинку 9 вокруг вертикальной оси на 180°.

Перед источником света находится модуляционный диск, закрепленный на валу электродвигателя (на чертеже не показаны). Таким образом, на фотоприемники подается модулированный по интенсивности свет. Фотоэлектрическая часть трубы состоит из трех идентичных независимых друг от друга каналов «лево и «право, «стоп.

На фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема одного из каналов.

В качестве фотоприемников выбраны фотоумножители (также возможно применить фотодиод ФТ-1). При наличии сигнала на фотокатоде ФЭУ с нагрузочного сопротивления 24 через конденсатор 25 снимается напряжение частотой порядка 800-1000 гц и подается на сетку лампы 26, работающей в режиме катодного повторителя. Каскад 27 - обычный усилитель с коэффициентом усиления порядка 20. Каскад 28 - катодный повторитель, его задачей является согласование выпрямительной цепочки 29 с предыдущим каскадом. Величины емкости и сопротивления выбраны с учетом допустимого времени на отработку сигнала рассогласования. Каскад 30-31 - парафазный усилитель, в аноды ламп которого включена обмотка электромагнитного реле 32. При наличии сигнала на фотокатоде ФЭУ на управляющей сетке возникает сигнал

в виде постоянного напряжения положительной полярности. Это вызывает разбаланс плеч каскада 30 и 5/, по обмотке реле 32 протекает ток, контакты реле замыкают цепь питания сигнальной лампы соответствующего канала. Конструктивно автоколлимационная труба оформлена в виде двух блоков. В первом блоке находятся оптика и фотоумножители с иредусилителями. Во втором блоке размещены электропитание и сигнальные лампы.

Фотоэлектрическая автоколлимационная труба может быть применена для дистанционного контроля: за разворотом поворотной платформы, на которой расположена труба,

при неподвижном автоколлимационном зеркале; за разворотом зеркала при неподвижной платформе; для автоматического слежения за поворотом зеркала, размещенного на оси отдельного поворотного механизма, находящегося на оси вращения платформы, несущей трубу.

Автоколлимация трубы в прифокусном расстоянии порядка 230 мм обеспечивает точность установки взаимной перпендикулярности порядка «5 при поле зрения по азимуту в 1°20 и по углу места 1°.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическая автоколлимационная труба, содержащая оптическую систему для проецирования изображения рабочей щели на отражающее автоколлимационное зеркало и последующего проецирования автоллимационного изображения на фоточувствительные элементы, включенные в электрическую измерительную схему, вырабатывающую сигнал, соответствующий положению визирной оси оптической системы относительно автоколлимационного зеркала, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы и упрощения конструкции прибора, рабочая щель образована ребрами отражающих элементов, например зеркал, закрепленных на

прозрачной пластине в фокальной плоскости основного объектива системы проецирования направляющих автоколлимационное, изображение рабочей щели по дополнительным оптическим каналам к фоточувствительным элементам, работающим в релейном режиме «да-нет, так же, как и фоточувствительный элемент, размещенный в основном канале и воспринимающий автоколлимационное изображение, прощедщее через рабочую щель.

Фиг.1

СГП