СПОСОБ ОПТИЧЕСКОЙ ПРОСТРАНСТВЕННО- ВРЕМЕННОЙ РАЗВЕРТКИ Советский патент 1974 года по МПК G01B11/14 

Изобретение относится к метрологии, в частности к области измерения перемещений и размеров тел, онределения их положения с использованием оптической пространственновременной развертки (подвижное изображение растра).

Известный способ оптической простраиственно-временной развертки с использованием модулядии светового потока ультразвуковыми волнами заключается в том, что в оптически прозрачной среде возбуждают две параллельно и встречно „наиравленные бегущие ультразвуковые волны , перпендикулярно направлению их .распрост1ранения пропускают световой поток, а световые иучки, отклоненные под различными углами дифракции, преобразуют оптической системой в оптический растр, движущийся пернендикулярно его щтрихам.

Наличие лищь поступательного движения растровой картины ограничивает область шрименения известного способа, затрудняет измерение угловых и линейно-угловых перемещений.

Цель изобретения - получение разверт.ки в виде оптического растра, положение которого в пространстве и времени изменяется по заданному заколу.

Для этого по предлагаемому способу оптический растр сопрягают с дополнительным оптическим растром, а частоты ультразвуковых колеоанни изменяют в соответствии с законом развертки.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит источник / света, щелевую диафрагму 2, объектив 3, создающий параллельный световой лоток 4, два прозрачных звукопровода 5 л 6, два ультразвуковых излучателя 7 и 8, возбуждаемых системой 9 электронного возбуждения, два ультразвуковых поглотителя W и 11, объектив 12, за фокальной плоскостью 13 которого образуется картина интерференционных полос, дополнительный олт;1ческ))й растр 14, который на -расстоялли /г от фокальной плоскости объектива Г2 сопрягается с картиной интерференционных полос для образования на экране 15 картины муаровых полос.

В различных фотоэлектрических измерительных устройствах, использующих предлагаемую развертку, в зависимости от назначения этих устройств, вместо экрана 15 могут быть установлены стеклянные и .металлические щтриховые щкалы, растры, фотоэлектрические приемники и другие элементы.

Дополнительный оптический растр 14 для получения того же эффекта может быть перенесен в бЛИжнюю зону дифракции, неиосредственно за звукопроводами, в плоскость 16.

Муаровые полосы на экране 15 представляют собой оптический раст.р, закон движения которого определяется законом изменения частоты и фазы ультразвуковых колебаний.

Так, при возбуждении в ззукопроводах 5 и 6 двух бегущих и встречно-направленных ультразвуковых волн с неравными, но близкими частотами осуществляется пространствешго-временная раззертка с поступательным движением полос оптичеокого растра со скоростью, иро.по.рдиональг ой разности ультразвуковых частот.

Если частоты в звукопроводах равны и изменяются одинаковым об-разом, то осуществляется вращательное движение полос растра.

При наличии разности между частота-ми изменение -саьмих ча,стот вызывает лостулательно-вращательное перемещение полос оптического растра.

Таким образом, предлагаемый способ пространствеино-времеиной развертки может быть использован и в фотоэлектрических устройствах для измерения и контроля угловых и линейно-угловых перемещений.

Чувствительность углового перемещения такой |ра:ЗБертки к изменению частоты ультразвука зависит от величины ультразвуковой

частоты п от угла сопряжения дополнитель: ого аптического растра с картиной и,нтерференцио.нных .полос. Например, при угле сопряжелня 6° и ультразвуковой частоте 23 мгц чувствительность к угловому перемещению соугл сек

ставляет величину порядка 0,1.

гц

Пред м е т изобретен и я

Способ оптической пространстзенно-зремепной развертки с использован ием модуляции светового потока ультразвуковыми волнами, заключающийся в том, что в оптически лрозрачиой среде возбуждают две параллельно и встречно направленные бегущие ультразвуковые волны, перпендикулярно направлению .их распространения пропускают световой поток, а световые пучки, отклоненные под различными углами дифракции, преоб разуют ОТ1ТИЧССКОЙ системой в оптический растр, движущийся перпевдикулярно его щтр.ихам, отличающийся тем, что, с целью получения растровой разве.рТ|Ки с заданным закоиоу движения в .пространстве и времени, оптический растр сопрягают с дополнительным оптическим растром, а частоты возбужден.ия ультразвуковых колебаний изменяют в соответствии с законом развертки.

I Ж ti 1 1ТГД

12