ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ АВТОКОЛЛИМАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G02B27/30 

Изобретение относится к устройствам для измерения углов и может быть использовано в машиностроении, геодезии и других отраслях премышленности.

Известные фотоэлектрические автоколлиматоры, включающие источник излучения, конденсор, светоделительный элемент в виде призмы с зеркальньши граиями, автоколлим ациониое зеркало, фотоприемник и электронную схему выделения .полезного сигнала, «е обеспечивают необходимой точности наведения на объект и точности отсчета регистрируемого сигнала.

В предлаге.чюм фотоэлектрическом автоколлимационном устройстве повышение точности достигают за счет .выполнения источника излучения с ком.мутируемьпш переменяьгм тоКОМ зонами свечения, например в виде лампы тлеюш.его разряда, источник питания -которого одновременно является источником опорного си-гнала для фазочувствительного выпрямителя, включенного в электронную схему, а конденсор установлен так, что изображения зон свечения совпадают с рабочими ребрами призмы.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

костью объектива 4 автоколлиматора. Автоколлимационное зеркало 5 закреплено на исследуемом объекте. Коллекторы 6 и зеркала 7 строят изображение входного зрачка

автоколлиматора в плоскости чувствительного слоя фотоприемцика 8. Электронная схема автоколлиматора включает усилитель 9 и фазочувствительный выпрямитель W. Источник питания } одновременно используется как

для питания источника излучения /, так и для формирования опорного сигнала для фазочувствительного выпрямителя 10. Для фиксации величины и направления отклонений зеркала 5 на выходе электронной схемы установлен регистрирующий прибор 12.

При питании газоразрядного источника излучения типа лампы тлеющего разряда переменным током зона отрицательного катодного свечения меняет свое полол ение в за.висимости от знака напряжения питания. При этом соотношение яркостями зон остается практически неизменным, даже при значительном изменении напряжения питания источиика излучения. Зоны свечения источника излучения / цроецируются конденсором 2 в илоскость среза усеченной призмы 3 таки.м образом, чтобы границы зон свечения (или электроды) совпадали с рабочими ребрами

В нулевом положении, когда плоскость зеркала 5 перпендикулярна оптической оси автоколлиматора, изображение осветительного окна в масштабе -1 накладывается на само окно, и на фотоприемнике сигнала отсутствует. При повороте зеркала от нулевого положения вокруг оси, параллельной рабочим ребрам призмы, изображение осветительного окна смещается в фокальной плоскости объектива в «атаравлении, перпендижулярном рабочим ребрам, на величину, пропорциональную углу поворота. Часть светового потока отражается от одной из боковых граней призмы, при этом на фотонриемнЕК 8 попадает световой поток. Так .как из-за коммутации зон свечения источника излучения фазы световых потоков изображения вблизи каждой из рабочих граней противоположны, то сигнал на фотоприемнике имеет переменную составляющую с частотой питамия источника излучения, амплитуда которой пропорциональна величине разворота зеркала 5, а фаза характеризует направление этого разворота. При этом изменения, возникающие из-за нестабильности нуля фотоприемника, исключаются.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое автоколли-мационное устройство, содержащее источник излучения, конденсор, светоделительный элемент в виде усеченной призмы, зеркало, фотоприемник и электронную схему выделения полезного сигнала из усилителя, фазочувствительного выпрямителя и регистрирующего прибора, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения точности и стабильности отсчета регистрируемого сигнала, источник излучения выполнен с ком мутируемыми переменным током зонами свечения, например, в виде ламлы тлеющего разряда, источник питания которого лодключен к фазочувствительному выпрямителю, управляющий вход которого связан через усилитель с фотоприемником, а конденсор установлен так, что изображения зон совпадают с рабочими ребрами призмы.