Устройство для измерения взаимного углового перемещения двух объектов

,8014342 а) 4 С 01 В 21 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 1270564, кл. С 01 В 11/26, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАИМНОГО УГЛОВОГО ПЕРЕМЕШЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Целью изобретения являются расширение области применения за счет увеличения дистанции измерения путем увеличения мощности источника света. Цель достигается раз"мещением излучающих элементов 2 и 3в главной плоскости объектива 1 запределами его рабочей зоны таким образом, что виртуальный источник света, эквивалентный совокупности излучающих элементов 2 и 3, расположенна главной оптической оси объектива11 ил.11(342,9 Изобретение относится к измеритель:1 ой технике и может быть использовано для дистанционного измерения угловых координат и взаимных угловыхн5 перРмещений,Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения дистянци 1 измРрения В результате уВе личелия этфективной мащностн источни О ка света.На чертеже представлена функциональная схема устройства при исполь- ,Б я ч тт 1 тБ ук ттцлтт" атщух "(ЛЕтЕНТ ( В 5 стройство содерж:.1 т Объектив ЛЗ 1 т 5 тЧЯ:тт 1 Е ЭтЕМЕИТЬ 1 2 И 3 ПОЕдстяв-ф Ля.т(ИЕ СОбсй ТОЧЕЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛучецин ц 5 становлецньге в главной плоскои Объектцва 1 ьатричньй преоб/пазователь ч изображения совмешентЬй СБОЕй СОО ТО т 5 БСТБ 1 ТЕ."1 ЬН 01 Л ПОБЕРХ- лосью с аско.1 ьной плоскостью обьек-, гиБЯ 1, пласки 1 л Отрах(ат ель т оптицт чески связанньи с Объективам 1, блок 6 определения координат изображения,три Входя котОроГО сОединены с саат Бетствующиьи выходами матричного прес:боа.,-тзацеФ (, Блок б состоит из ана- ЛОГО "1(л(ттроваго г:реобразавателя (ЛЦП) ЗОпервого В т 1 Второго 9 фармирова - 1 це- ;т тг - ,-т ко ттт 1 тт(Я т(епвого 1 О 11 Бторог:т1 ма 1 ричнь 1 х умцажителРЙ, пер БЫЕ ГХО ЬЬ КОТОРЫХ ОЕДИНЕНЫ СООТБЕТ- Ст тв: НО С БЫХОДаМИ ФОРМтРОБЯТЕЛЕй 8 У; и 9, а вторые Входы = с выходом ЛЦП 7, НетБого 12 и второго 1. сумматоРОЗ, ВХОДЫ КОТОРЫХ СОЕДИНЕНЬт СООТ ВЕТСТВЕЦ 110 - В(ЬХОДЯМИ МЯТРИЧН;гт УМЛО- т.нтЕЛЕй 10 И 1;,. трЕтЬЕГО СуММатара 1 ч, Бхсд которого соединен с выхоь-.,:".1 .,Бг 7. 11 ервого 15 и Второго 16 ЭтЕ(ЛЕЦтГОБ ЦЕЛЕЦИЯ. ПЕРВЫЕ ВХОДЫ КОТОРЫХ СО ЕД 11:-1 ЕЬ(Ь 1 СООТВЕТСТБ ЯННО С БЫ- ходя.л 11 С 5 стя 10 оов 12 и 13, а Бтопьет т.1 . ц .,: ьц Отгатт т 5,1 т(т От.яЧ, у( т ройо:тво,.оттаржи 1 ТЯ 1 СжЕ бЛОК )./ ПрЕ. образо-.,анин. Входы которого соеди- НЕНЬ С СООТБЕТСтв 5 тЮШ 1 ЛМИ БЬХОДЯМИ бЛака б определения координат изображеФЬЮ ния, Входами блока б определения ка" ординат : вобрав(ения являются соответ- С тт 3 Ет;ц; уодт,1 (ц)аруттраВя т Етттт ц /ЬЧД и фопм 1 Овател 5 т. 9.которььев св 010 ОЧЕЕДЬ, ЯЗЛЯ(ттсЯ ВХОДЯМИ СТРОЧНЫХ.0 Лтцтттч ЬС фв БИДЕО С 1 ЛГНтЛЬ 1 И КЯД роз(.гх силхлол 1 пульсав блока б опреде 1 епия координат изображения. Вьжода 1 ЛО Я ц, ОПРЕЕтЕННЯ 1 т" (ОтРДИНЯТ ИЗ О 2бражения являются вьг. оды эле 1 лонтав 15 и 1 б деления.Излучающие элементы 1 и 2 распола" жены в главной плоскости объективаза пределами ега рабочей зоны симметрично относительно главной оптической оси объектива 1. Когда количества излучающих элементов равно некоторому числ 5 т,М, эти излучающие элементы размещены в главной плоскости объектива 1 за пределами его рабочей зоны таким образом, чтобы проекция на аоточувстви 1 ель 11 ую поверх- НОСТЬ Матрнтл:ОГО ПрЕОбраЗОВатЕЛя 1 ",иртуального источника света, эквивалентного совокупности К излучающих элементов совпадала с проекцией ня ту же поверхность главной оптической оси Объектива 1Устройство работает следующим об- РЯЗОМВсе составляющие части устройства кроме плоского отражателя 5, закрепляют на одном из объектов, а плоский отражатель 5 - ца другом таким 06- разом, чтобы имела место двухсторонняя оптическая связь между объектива(: 1 и плоски отражателем 5.Излучающие элементы 1 и 2 создают расходящиеся лучи. Эти лучи падают на глоский отражатель 5: Страженные от него лучи попадают в объектив 1 и фокуслруотся в изображения нзлутяю - щих элементов 1 и 2 на ттоточувствительной поверхности матричного преоб разователя 4. Координаты эквивалентного виртуального источника света (ЗВ-ИСТОЧНИКЯ) Б тЛСХОттНОМ Пат 10 жЕНтттЛ совпадают с началом координат (точкой пересечения главной Оптической оси объектива с Ьотачувствитгчьной поверхностью матгичнсго пресбразава теля 4).Перемещение проекции ЗЬ-источника света ня Фоточувствительную поверхность матричного преобразователя 4 по этой поверхности соответствует взаимно- мУ УглавомУпеРемешению Объектов цСтрОЧНЫЕ И КадрОВЫЕ СИН,";ОИМПуЛЬСЬ и видеосчгнал с матричьаго преабраЗавяТЕЛя т ПОСТ 5 тцяют Ня БХОДЬ 1 блока 6 опйеделе(лия координат. этот блок РЕЯЛИЗ 5 ЕТ ЯЛГОРИТМ БЭБЕШЕ:(НОГО СУММИРОВаНИЯ ПРИ ОЦтЕДЕ 11 ЕЛИН КаапттЛиатЗВ-.истОчника;иХ,тц,.1 т, т.,А; У;с ,- 14 и.ЕЮй Е.А Ъ (1) Ь лгде Х, У - оценки координат ЭБ-источника;А; - амплитуда сигнала для 1,отсчета с координатамиХ 1 1 1и - число строк растра;ш - число элементов вдольстроки.Сигналы с выходов матричного преобразователя 4 преобразуются ФормироВателями 8 и 9 в двоичный код, который поступает на входы матричных умножителей 10 и 11 и на сумматор 14, в котором Формируется сумма 20.2 А (2) С выходов синхронизации матричногопреобразователя 4 снимаются сигналы управления разверткой по строкам и кадру, на основе которых в формирователях 8 и 9 координаты Х и У трансформируются в цифровой Форме в коды координат Х; и , . Эти коды30 поступают далее на первьщ и второй матричные умножители 10 и 11, результаты умножения подаются на первый и второй сумматоры 12 и 13, на выходах которых Формируются цифровые ко ды сумм: и п АХ;(3) Х: :А,.; (4) 1:1 С выходов элементов 15 и 1 б деления снимается цифровой код оценок координат ЭВ-источника Х и 7 в соот 55 Ветствии с алгоритмом (1), которьй, дешифруется и отображается на индикаторной панели блока 17 преобразования В угловых единицах. Цифровые коды указанных сумм с выходов сумматоров 12 и 13 поступают45 на первые входы элементов 15 и 16 деления, на Вторые входы которых с сумматора 14 подается код суммы Формула изобретения Устройство для измерения Взаимно-го углового перемещения двух объектов, содержащее источник света, объектив, установленньп 1 по ходу светового луча, матричный пресбразсватель изображения, Фоточувствительная поверхность которого совмещена с фокальной плоскостью Объектива плоский отражатель, оптически связанньп. с объективом, блок определения координат изображения, тремя Входами соединенный с соотве. ствующии Веп;одами матричного преобразователя изображе" ния и состоящий из первого и Второго Формирователей кода коо 1 дигт н аналога-циФрового реобразователя, ВХОДЕ КОТороГО ЯВЛЯЮТСЯ ССОТВЕТСТВЕН но Входами стрОчых синхро.мпульсов кадровых синхрои",.пульсов:Видеос:гнала блока определения коо,.д.".изображения, первого и второ-о матричных умножтелег, .первые Входы которых соединень ссответствснно с Выходами первого и Второго Фор:иролателей кода координат, а вторые Входы - с выходом аналого-цифрового преобразователяпервого и второго сумматоров, Входы которых соединены соответственно с выходаи-.ервого и второго матричных умо;пелей.третьего сумматора, Вход которого соединен с выходом аналого-цифоового преобразователя, первого и Вт:Ого элементов деления, первье Входы ко-. торых соединены соответственно с выходами первого и Второго сумматоров а Вторые входы - с выходом третьего сумматора, и блок преобразования, входами соединенный с соответствующими выходами блока Определения координат изображения, которыми являются соответственно выходь первого и второго элементов деления, о т л и - ,ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюраспирения области применения путемувеличения дистанд,кк измерения:тутемувеличения эффективной моиОсти источника света, истоник света веполнен в виде совокупности злучающих элементов, размещенных в главной плоскости объектива за пределами его ,рабочей зоны таким образом, что виртуальный источник света, эквивалентный совокупности излучающих элементов, располагается на главной оптической оси объектива,