Оптическая система датчика углового перемещения Советский патент 1975 года по МПК G02B17/08 

1

Изобретение относится к оптическим проекционным системам измерительных приборов, в частности, преобразователей угла поворота.

Известны оптические системы датчиков углового перемещения, содержащие лимбы со спиральной и радиальной решетками, осветитель, фотоприемную систему и проекционную систему Б виде оборачивающей системы с линзовыми объективами и призмами.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повыщение точности датчика углового перемещения.

Это достигается тем, что проекционная система выполнена в виде автоколлимационного объектива, снабженного двумя прямоугольными призмами, гипотенузные грани которых образуют прямой угол, входная и выходная грани расположены параллельно плоскостям лимбов, а оптическая ось автоколлимационного объектива расположена под углом 45° к направлению штрихов решеток лимбов.

На чертеже показана принципиальная схема оптической системы датчика углового перемещения.

Оптическая система содержит осветитель 1, проекционную систему 2, фотоприемную систему 3, лимб 4 со спиральной решеткой 5 и лимб 6 с радиальной решеткой 7. Автоколлимационный объектив проекционной системы 2

состоит из склеенных между собой плосковыпуклой линзы 8, плосковогнутой линзы 9, плоскопараллельной пластины 10 и плосковыпуклой линзы 11 с отражающим слоем на сферической поверхности. К плоской поверхности линзы 8 своими катетными гранями приклеены две прямоугольные призмы 12, гипотенузные грани которых образуют прямой угол, а входная и выходная грани призм 12 параллельны плоскостям лимбов.

Оптическая ось проекционной системы расположена под углом 45° к направлению штрихов решеток лимбов в рабочей зоне. В результате проекционная система 2 дает повернутое на 90° изображение штрихов спиральной решетки 5 в плоскости штрихов радиальной решетки 7 с увеличением - 1. Осветитель 1 равномерно освещает рабочую зону решетки 5, проекционная система 2 проецирует решетку 5 в плоскость решетки 7. Фотоприемная система 3 воспринимает световой поток, проходящий через просветы оптических решеток и преобразует его в электрический сигнал, который используется для регистрации углового

положения лимба 4 относительно лимба 6.

Регистрация взаимного Положения лимбов 4 и 6 осушествляется известными способами. Для уменьшения влияния эксцентриситета установки лимбов 4 и 6 при измерении больших угловых поворотов могут быть использо