ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМЛТОР Советский патент 1972 года по МПК G01B11/00 G02B27/30 

Известны ф-отоэлектрические автоколлиматоры, (Содержащие а втоколлимационное зеркало, объектив, -аоветитель, щел-вВОЙ модулятор, lycTaiHoiBленный с возможностью возв.рат1но-пос1ту1пателыного лервмещения в фокальной (ПЛОСКОСТИ, в направлении, перпендикулярном iK щели, и «инематичеоки связанный с 1приводны,м механизмом и датчикам положения, ф ототри ельник и электроиную схему.

Для увеличения диашазона изАгарениЯ утЛО|В в модуляторе параллельно основной щели 1ВЫ1полнеНа дополнительная щель, при этом фото1пр;ивмни1К опти.часки связан с осветителем через основную , автоколлимациониое зеркало я дотолндтельную щель.

На 1ФИ.Г. 1 иаображана фугакционалыная схема -предлагаемого цифрового авто1коллимато,ра; «а фиг. 2 а, б - соответственно вре енная piasB-epTKa .пере,мбЩбн.ий марки, ее изображения и пр.иамно.й .щели в фокалыной плоскости объектива относительно положения его оси (Вйвирован.ИЯ и эпюры налряжеаий в контрольных точках А, В, С схемы.

изменить. Б фокальной .плоскости объектива ра-сположен модулятор в виде непрозрачной шторки 3. с дв1у1мя узкими щелям.и 4 и 5, paicположенны-.м-и (параллельно и на нзвестном

расстоянии -одна от друто-й. В Щель 4 с помощью прнамы 6 проецируется н.ить накала ла.мпы 7 подсветки, а -щель 5 с помощью призмы 8 проецируется на фотоприемяик 9. Призмы 6 и 8 соединены .со щторкой 5, которая, в

лр :вою очередь, механлЧвски связана через соглвсующий р-едуктор 10 с электроприводом 11, нредназна1ЧбН(1) для сообщения щторке 3 равномерного воз.врат1но-шосту,пательн-ого движения ,в фокальной плоскости объектива

1- С ред тлтород1 10 кинематиие-ски связан датчик 12 тголожения {например, индуктивный, емкостный и т. .п. датчик), на вы-хо-дах которого ф0рл- ир|уются электрические импульсы В и С, -сигнализирующие о направлении

перемещения щторки 3. Выход фотопрйемника 9 и датчика 12 соединены с входами дву.ч логических схем 13 ,и 14 совпадения и через них с раздельными входами триггера 15. Выходы последнего соедин-аны с Вхо1дами yinравленИЯ реверсив н-ого двоичного (ка 16, выходы которого овязаны через вентили /7 с двоичным регистром /5. Счетный вход счетчика 16 подключен к выходу генератора 19 идтульоов вы-сокой ча/стоты, вход -синхроАвтаколлиматор работает следующи.м Образом.

Электрсприво-д // через .редуктор W приводит што.р|ку 3 1C приз1ма.ми 6, 8 in щелями 4, 5 в равномерное, возвратно-поступательное движение. При этом нить накала лахшы 7 проецируется пюстояяно в щель 4 через призму 6. Так как шторка 5 помещеьЕа в фокальную шлоокость объектива 7 и перемещается, то .выходящий из «его параллельный световой поток будет падать 2 леременным углам, а следователыню, будет перемещаться и отраженный от зеркала 2 оветовой поток. При этом «аждаму значе1нию угла рассогласования между осью (визироваяиЯ DK м нормально к контрольному з еркалу 2 будет cooTBeTCTBOBiaTb влолне 0 пределен1ная величина |ПО1Стоя№НО го смещения изображения щели 4 (В фокально.й плоскости о.бъе1КТ1Ива. Изображение щели 4, проецируемое объект1и,вом 1 на .шторку 3, будет щи / 0 СИ1Мметрично самой щели 4 в фокальной плоохости относительно нор1.мали к зеркалу, проходящей через цеитр о;бъвкти1Ба, .но будет перемещаться в направлении, противо п о ложном перемещению щели 4 (см. .ри.с. 2а).

При наличии угла рассогласования, т. е. при If, движение изображения ,ВО времени не изменится, но сместится в пространстве (в плоак:асти сканирования) IB зависимости от величины и знака угла .рассотласоъания между нормалью к зеркалу и осью визирования прибора.

.При движении марки (щели 4) и изображения они .пересекаются один раз за время прямо.го и один раз за время обратного ходов щторки 3. Для выделения и преобразования CBeTOiBoro потока изображ-ения с воз|можно .меньщими лотеря|ми света щторка 3 имеет специальную приемную щель 5, расположенную параллельно щели и на известном с требуемой точностью расстояния /о от н:ее. При нео1днократ(ном прохождении шторки 3 .по .полю зрения, через щель 5 и призму 8 на фотогариемник 9 поступает световой импульс, который преобразуется в эле|К Тр1Ичеокий-(импульсы А на рис. 2а). П|ря1мой и обратный ходы .шторки 3 ф.иксируются датчиком 12 положений, кО|Торый через логические схемы 13 и 14 совпадения (схемы типа «И) распределя.ет имтульсы А с фотоПрием1ника 5 на различные входы триггера 15. Последний управляет режимом работы рев.е1рси1вного счетчика 16, который сум1мирует за аремя /i и .вычитает за время 4 Счетмые .имиульсы, постушающие со стабильного генератора 19. Результат работы счетчика (остаток) N в .каждом, например, прямом ходе переписывается через вентили 17 в регистр 18, где и хранится. При /0 0.

N K-{t,-t, {Т,,,

± 1 : ± ,

где /С - коэффициент пропорцион-альности. Учитывая, что t --, лде tp -постоян.

CF

но-е смещение изобра.жения в фокальной плоскости объектива, а v -линейная скорость сканирования, можно записать

Р-,

и ск

то есть остаток пропорционален измеряемой величине /, и ей однозначно определяется. При /0 0 и /, О значения временных интерв алов ti и /2 равны, тогда AN-О.

При появлении рассогласования 1 0 знак

разности /1 и /г определяет знак остатка 4/V (т. е. прямой или дополнительный код снимается с реверсивного счетчика), а величина разности пропорциональна /,, а следовательно, и углу рассогласования.

Так как в действительности , а отличается от нуля на известнзю величину, то нуль прибора (по выходу счетчика) смещается также на известную величину /Vo, которая учитывается при обработке результатов измерения. Для увеличения точности работа генератора счетных импульсов синхронизирована со С оростью движения щторки 5. В частности, генератор счетных импульсов может быть выполнен в виде индуктивного емкостного и

т. п. датчика, механически связанного через повышающий редуктор с приводом щторки 3.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий автоколлимационное зеркало, объектив, осветитель, щелевой модулятор, устан.:)вленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в фокальной плоскости в направлении, перпендикулярном к щели и, кинематически связанный с нриводным механизмом и датчиком положения, фотоприемник и электронную схему, отличающийся тем, что,

с целью увеличения диапазона измерения углов, в модуляторе параллельно основной щели выполнена дополнительная щель, при этом фотоприемник оптически связан с осветителем через основную щель, автоколлимационное

зеркало и дополнительную щель.

////////.

///j/////y

Изображение марки

mL Y Приемнаящеп у °