Устройство для определения угла поворота изображения телескопической системы Советский патент 1993 года по МПК G01C15/00 

со С

Использование: геодезическое приборостроение, оптическое приборостроение при настройке телескопических систем. Сущность, изобретения: устройство содержит оптически сопряженные формирующую оптическую систему с осветителем, конденсором, объективом и щелевой диафрагмой, расположенной в его передней фокальной плоскости, и приемную оптическую систему с объективом и анализатором, расположенным в его задней фокальной плоскости и выполненным в виде параллельных пози- цонно-чувствительных приемников, симметрично расположенных относительно оптической оси объектива приемной оптической системы, а также узел установки контролируемой телескопической системы и блок обработки электрически сопряженный с анализатором. 4 ил.

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и предназначено для измерения наклона изображения с телескопических систем, содержащих зеркальные и призменные углы.

. Известно устройство для измерения наклона изображения, содержащее источник света, конденсор, коллиматор, в передней фокальной плоскости объектива которого установлена сетка в виде вертикального штриха или перекрестия, а по другую сторону контролируемой системы - зрительная труба с сеткой в фокальной плоскости окуляра, проградуированной в угловой мере.

Недостатками указанного технического решения являются низкая производительность труда оператора, недостаточная точность определения угла наклона

изображения, субъективность получаемых результатов.

Целью изобретения является повышение точности.

Н фиг.1 и 2 представлена общая схема устройства для контроля телескопических систем прямого и ломаного типов, соответственно.

На фиг. 3 и 4 показаны поля зрения анализаторов..

Устройство состоит из источника света 1. конденсора 2, коллиматора, состоящего из объектива 3, в передней фокальной плоскости которого установлена щелевая диафрагма 4, и приемной оптической системы, состоящей из объектива 5, двух линеек по- зиционно-чувствительных фотоприемников 6 и 7, блока обработки информации 8, блока индикации 9 и блока цифропечати 10. При

|

ю

о

Ч)

этом контролируемая телескопическая система может быть прямого изображения с объективом 11, призменным оборачивающим блоком 12 и окуляром 13, а также ломаного или перископического типа с объективом 14, зеркалами 15,16 и окуляром 17;,,.Устройство работает следующим обра- зомГ / . . Источник света 1 при помощи конденсора 2 освещает узкую щель диафрагмы А коллиматора. Объектив 3 коллиматора формирует пучок параллельных лучей. При отсутствии контролируемой системы объектив 5 приемной оптической системы строит изображение щели в плоскости фотоприемников 6 и 7. Изображение, щели должно проецироваться на фотоприемники таким образом, чтобы снимаемые с них сигналы были скомпенсированы, т.е., равны нулю, что соответствует случаю отсутствия наклона изображения - начальное положение (фиг.З). При установке контролируемой системы с призменным или зеркальным блоком в силу погрешности в установке призм и зеркал возникает разворот изображения щели вокруг оптической оси системы (наклон). В этом случае изображение щели кол- лиматора, построенное в плоскости фотоприёмников, развернется относительно своего первоначального положения (фиг.З) на какой-то угол а , изображение щели на фотоприемниках смещается с положения, соответствующего нулевому сигналу, и фотоприемники вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные этому смещению. При этом сигналы будут иметь разные знаки. Абсолютное взаимное смещение изображения щели в плоскости фотоприемников определится так

B-(Ui/ н/02/) у

где /Ui/ и /1)2/ - сигналы с фотоприемни- ков 9 и 10 по модулю;

(р- позиционная чувствительность фотоприемников.

Тогда угол наклона изображения щели можно определить по формуле

tg -а-Ь («И -И Uz

... -Э

где а - расстояние между фотоприемниками. Или

« arctg (lUil+IU2JJ

(I Ui I -H U2 I )p

p

Так как величины р , a и р заранее известны, то можно записать

a(/Ui/ + /U2/)K

где К - коэффициент, характеризуюэ . ...

щий конкретное устройство.

Аналогичным образом осуществляют измерения при контроле систем другого типа, для которых наклон вызывает эффект смещения изображения щели (фиг.4).

Все расчеты производятся в блоке обработки информации 8,9 и 10 и выдаются на цифровое табло блока индикации.

, Таким образом, при использовании предложенного устройства полностью исключается субъективность в оценке величины наклона изображения. Процесс измерения полностью автоматизируется. Время одного измерения зависит только от быстродействия электронных блоков и составит величину порядка 5-10 с. Погрешность измерения по расчетным данным составляет величину порядка 10 . Формула изобретения Устройство для определения угла поворота изображения телескопической системы, содержащее оптически сопряженные формирующую оптическую систему с объективом и тест-объектом, расположенным в его передней фокальной плоскости, и приемную оптическую систему с объективом и

анализатором расположенным в его задней фокальной плоскости, а также узел установки контролируемой телескопической системы, расположенный между объективами приемной и передающей оптических систем, отличаю щ е е с я тем, что, с целью

повышения точности, тест-объект выполнен

в виде щелевой диафрагмы, а анализатор в виде параллельных линеек позиционночувстеительных приемников, симметрично

расположенных относительно оптической оси объектива приемной оптической системы и подключенных к введенному блоку обработки.

Фиг.1

Фиг. 2

фиг.З

Фиг. 4