Автоколлиматор

С 01 ОЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 В 11 3(5 НИЯ ЛЬСТВ держащииовательлученияелящийодномрасполоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им, В.И.Ленина(56) 1. Гукайло М.Я. АвтоколлимациМ,-Киев, Машгиз, с. 61963,2. Авторское свидетельство СССРВ 406118, кл. С О 1 В 11/26, 1973(54)(57) АВТОКОЛЛИМАТОР, со источник излучения и послед но расположенные по ходу из диафрагму,. светоделитель, д излучение на два потока, в из которых последовательно,801 894 женыобъектив и отражатель с многогранной отражающей поверхностью, ав другом - отсчетный блок, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюопределения угла поворота одновременно по двум координатам, он снабжен плоскими линейными поляризаторами, расположенными на .гранях отражателя, грани многогранной отражающей поверхности образованы сечениемсферической поверхности шарового сегмента плоскостями, перпендикулярными к его радиусам-верторам, и блокомвращения плоскости поляризации, расположенным между диафрагмой и светоделителем, а линейные поляризаторывыполнены идентично наружной поверхности отражателя с азимутами поляризации на каждой грани, отличающимися друг от друга.407 2.1089Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для дистанционного контроля взаимного положения объектов, не связанных жестко один с другим, и может5 быть использовано для выставления и юстировки подвижных объектов, для измерения деформаций элементов конструкций при проведении точных метрологических работ. ОИзвестен автоколлиматор, содержа" щий на одном объекте источник излучения, светоделитель, объектив и .отсчетный блок, а на другом - отражатель в виде плоского зеркала11.5Недостаток автоколлиматора - малый угловой диапазон работы, ограниченный угловыми размерами поля зрения объектива.Наиболее близким к изобретению яв 20 ляется автоколлиматор, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения диафрагму, светоделитель, делящий излучение на два потока, в,одном из д 5 которых последовательно расположены объективн отражатель с многогранной отражающей поверхностью, а в другомотсчетный блок 21Недостатком известного автоколлиматора является невозможность опре" деления угла поворота контролируемого объекта одновременно по двум координатам.Цель изобретения - определение угла поворота одновременно по двум координатам.Указанная цель достигается тем, что автоколлиматор, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения диа" фрагму, светоделитель, делящий излучение на два потока, в одном из которых последовательно расположены объектив и отражатель с многогранной 45 Отражающей поверхностью, а в другомотсчетный блок, снабжей плоскими линейными поляризаторами, расположенными на гранях отражателя, грани многогранной отражающей поверхности образованы сечением сферической поверхности шарового сегмента плоскостями, перпендикулярными к его радиусам-векторам, и блоком вращения плоскости поляризации, расположенным между диафрагмой и светоделите 55 лем, а линейные поляризаторы выполнены идентично наружной поверхности отражателя с азимутами поляризации на каждой грани, отличающимися друг от друга.На чертеже представлена оптическая схема автоколлиматора.устройство содержит источник излучения и последовательно располо" женные по ходу и"лучения диафрагму 2, блок 3 вращения плоскости поляриза" ции, светоделитель 4, делящий излучение на два потока, в одном из которых последовательно расположены объектив 5, отражатель 6 в виде многогранника с отражающей наружной поверхностью, выполненный в виде шаро" вого сегмента, нормали к отражающим граням которого совпадают с радиусами-векторами вписанного шарового сегмента с азимутами поляризации на каждой грани, отличающимися друг от дру 1 аеЛинейные поляризаторы 7 расположены на гранях отражателя. Во втором . потоке излучения расположен отсчетный блок 8.Автоколлиматор работает следующим образом.С помощью источника 1 излучения, диафрагмы 2, блока 3 вращения плоскости поляризации, светоделителя 4 и объектива 5 формируется коллимированный световой пучок с вращающейся плоскостью поляризации и направляется на контролируемый объект (не показан). На объекте световой пучок проходит линейный поляризатор 7 и попадает на отражатель 6, становясь иэ модулированного по плоскости поляризации модулированным по интенсивности с частотой, в два раза превьппающей частоту вращения плос-. кости поляризации. Возвращенный отражателем 6 световой пучок в общем случае распадается на Й пучков, гди Н - количество отражающих граней отражателя 6, иа которые нопадаетизлучение источника 1. Направление распространения каждого пучка определяется ориентацией соответствующей отражающей грани и отличается для каждого из соседних пучков на угол 2 аС . Фаза модуляции каждого из отраженных пучков определяется азимутом поляризации линейного поляризатора 7, которую он имеет в пределах каждой соответствующей отражающей грани.Если азимут,поляризации поляризатора 7 на каждой грани отличается,последовательно на угол У, то фаза модуляции каждого отраженного пучкабудет отличаться на угол 2 1 , т, е.089407 4гистрируеьый пучок, и ее ориентацией в констРукции отражателя 6, Коди.рование углового положения и номеракаждой отражающей грани при помощификсирования азимута поляризации линейного поляризатора 7 в пределахкаждой грани производится заранее.Полный угол поворота отражателя 6равен сумме углов, один из которых 1 б определяется непосредственно по автоколлимации от грани отражателя 6,а другой - по фазе выходного сигнала, связанной с йомером и ориентацией этой грани.Угловой диапазон работы автоколлиматора определяется количествомотражающих граней многогранника вгоризонтальной и вертикальной плоскостях. В пределе угловой диапазонработы автоколлиматора может достигать 360 .Таким образом, предлагаемый автоколлиматор позволяет измерять угловое положение объекта одновременнопо двум координатам. она однозначно связана с номером и исходной ориентацией грани в отража.теле 6. В объектив 5 попадает только тот световой пучок, угол отклонения которого от оптической оси объектива 5 не, превышает половины углового размера поля зренияавтоколлиматора.Полный угол поворота отражателя 6 определяется следующим образом.После того, как один из отраженных пучков попал в объектив 5 с помощью отсчетного блока 8, обладающего позиционной чувствительностью, измеряется угол поворота отражающей грани, порождающий регистрируемой световой пучок, в пределах поля зрения автоколлиматора, т,е. в пределах угла , как в обычном автоколлиматоре с отражателем в виде плоского зеркала, .Одновременно. в отсчетном блоке измеряется фаза выходного электрического сигнала, однозначно связанная с номером отражающей грани отражателя 6, от которой сформирован реЗаказ 2918/37 Тирай 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5