Способ контроля юстировки направления оси пучка света и устройство для его осуществления

,); С 01 И 1/ОО НИЕ ИЗОБРЕТ О й Г)АТЕНТ устройств, в которых должно юстироваться направление оптической оси светового пучка. Целью изобретения является повышение точности и упрощение контроля юстировки путем ввея акустической сигнализации. Дл контроля юстировки направления оси светового луча лежащую в ходе луча измерительную поверхность разделяют на секторы позиционного детектора, Сигналы с детектора сопрягаются с саответствующи ра батывающими си я цени Х ил по ампл пуляции которые 54) СП ЕНИЯ 0 ДЛЯ ЕГО И НАПРАВ 1 СТВО от. а Фые си ависи светового сигнала в соответствующих секторах. Способ реализуется устройством. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил . зобравских(57) Изобрет жающей оптик правления светового пучка 1 с помощь полупрозрачного плоского зеркала 3 в ходе лучей светового пучка 1 часть 4 светового пучка отклоняется и с помощью фокусирующей оптики 5 фокуси руется на светочувствительную измери тельную плоскость б позиционного де-.. тектора 7, выполненного в виде кврантов (секторов). Измерительная плоскость б может быть также рас ложена в ходе лучей светового пу адиг нализ ации.На чертеже изобеализующее предлаИсточник .светаи для коррекции но пучка 1 должныаданной оси 2. Дл аженд устроиство, аемый способ. средства юстиров" правления световоасполагаться по определения на. -по- чка 1. Позиционный четырех электри тектор 7 состоитски разделенныхразователей, вхо и к лектронных прзо 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Арр 11 ей Ор 1 сз. 972, У 2ч. 11, р. 278-279,ОСОБ КОНТРОЛЯ 10 СТИРОВКСИ ПУЧКА СВЕТА И УСТРООСУЩЕСТВЛЕНИЯение относится ке и касается оптич Изобретение относится к изображающей оптике и лазерной оптике и касается оптических устройств, в которых должно юстироваться направление оптической оси светового пучка.Целью изобретения является повышение точности и упрощение контроля юстировки путем введения акустическо ми генераторами, вь гналы, различающиес итуде, частоте, частоте ман или коэффициенту заполнени затем преобразуют низкочас налы в один из параметров в ости от измеренной величиныные плоскости которых образуют четыре квадранта измерительной плоскости 6, причем средняя точка измерительной плоскости 6 представляет собой5 ,точку прохождения заданной оси 2 через измерительную плоскость 6. В качестве позиционного детектора может быть использован квадрантный фотодиод, 1 ОЧетыре параметра светового сигнала Б - Б для четырех квадрантовФпозиционного детектора 7 усиливаются в усилителях 8 - 11 и вместе со светочувствительной измерительной плос,костью образуют оптоэлектронную систему измерения и являются мерой, :для соответствующей доли части 4 светового пучка, которая падает на соответствующие квадранты, и таким обра зом, мерой для направления и величины существующих отклонений от заданного ,направления.С четырьмя квадрантами позиционного детектора 7 сопряжены четыре 25 звуковых генератора 12 - 15, которые вырабатывают низкочастотные колебательные сигналы, которые отличаются ,один от другого по своим параметрам (амплитуде, частоте, частоте манипу,ляции или коэффициенту заполнения), Например, генерируются низкочастотные колебательные сигналы, которые отличаются один от другого по частоте. Генератор 12 вырабатывает колвбательный сигнал очень высокой частоты, например 5 кГц, генератор 13 вырабатывает колебательный сигнал высокой частоты, например 1 кГц, генератор 14 вырабатывает колебательный сигнал средней частоты, например 400 Гц, и генератор 15 вырабатывает колебательный сигнал низкой частоты, например 100 Гц.1 45На следующем этапе способа соответственно изменяется один из других параметров четырех колебательных сигналов в зависимости от измеренных параметров светового сигнала соответ- . ствующих секторов, и измененные колебательные сигналы преобразуются в характерные для отдельных квадрантов измеренные тона, громкость которых, высота, частоты прерываний или интервалы прерываний варьируются в зависимости от отклонения направления светового пучка 1 от заданной оси. В зависимости от параметров светового сигнала Б, - Бпозиционногодетектора 7 изменяются амплитудычетырех колебательных сигналов вмодуляторах 16 - 19, В этом случаемодуляторы 16 - 19 являются, например, усилителями, коэффициенты усиления которых устанавливаются с помощьюпараметров светового сигнала Б - БЕсли вместо амплитуды изменяетсячастота колебательных сигналов, томодуляторы 16 - 19 являются, например, управляемыми напряжением генераторами. Если должна изменяться частота манипуляций, то модуляторы16 - 19 состоят, например, из электронного прерывателя, который приводится в действие от управляемогонапряжения генератора, Если, напримердолжен варьироваться коэффициент заполнения колебательных сигналов,модуляторы 16 - 19 имеют, например,управляемые напряжением генераторы,компараторы, дифференциаторы и триггерные каскады,Измененные в модуляторах 1619 колебательные сигналы подаются навходы 20 коммутатора 21, представляющего собой блок сравнения, который выполнен в виде мультипликатора. Мультипликатор подключает поочереднов циклической последовательности четыре измененных колебательных сигналачерез усилитель 22 к электроакустическому преобразователю, например кгромкоговорителю 23, который позволяет прослушивать колебательныесигналы как следующие один за другимизмеренные тона, громкость которыхварьируется в зависимости от отклонения направления пучка от заданнойоси. Циклическим переключением колебательных сигналов управляет генератор24 тактовых импульсов который подаетна коммутатор 21 соответствующуюпоследовательность тактовых импульсов То,1При юстировке направления светового пучка 1 различные высоты четырех измеренных тонов указываютна направление отклонения, а различная громкость измеренных тонов - на величину отклонения направления, причем при точной юстировке светового пучка 1 по его заданной оси все четыре измеренных тона прослушиваются одновременно с одинаковой громкостью, 1584760 651 О Формула На практике часто не требуетсяабсолютная юстировка направления,а достаточно относительной. В этомслучае усиленные параметры световогосигнала Б - Б позиционного цетектора 7 одновременно нормируются в. блоке 25 нормирования. Для образования нормированных параметров световового сигнала Б - Б преобразованныев аналого-цифровом преобразователе26 непрерывные параметры световогосигнала Б - Б в цифровые суммируются в суммирующем каскаде 27 блока 25нормирования, и на выходе получаетсясуммарная величина 7 Б, которая делится в делителе 28,Нормированные параметры световогосигнала Б, - Б подаются в пороговуюсхему 29. В последней из первого ивторого, третьего и четвертого и извторого и четвертого нормированногопараметра светового сигнала Я в каскадах 30-32 вычитателя, выполненныхв виде дифференциальных блоков, определяются три нормированных разностных сигнала П, - 5 э и модифицируютсяв соответствии с заданной монотоннойфункцией, например в соответствии сквадратичной функцией, нарастаниекоторой для меньших значений разностного сигнала происходит сильнее,чем у линейной функции. Благодаря это.му элиминируются знаки разностныхсигналов и оценка отклонений становится более удобной.В примере исполнения разностныепараметры модифицируются в соответствии с квадратичной функцией. Дляэтого нормированные значения раэностных сигналов П - Р подаются в каскады модификации, представляющие собой каскады 33 - 35 возведения вквадрат, в которых они возводятся вквадрат.Затем нормированные и возведенные в квадрат разностные сигналы-гЭ - 0 сравниваются в модифицироэванных устройствах 36 - 38 сравнениямодифицированных сигналов с отложенным в регистре 39 нормированным граничным значением П. Нормированноеграничное значение Ьпредставляетдопустимое относительное отклонениесветового ну 1 ка 1 от заданной оси,Если разностный сигнал не превышаетзаданного нормированного граничногозначения 0, то соответствующееустройство 36 - 38 сравнения модифицированных сигналов выдает сигнал 20 25 30 35 40 45 50 55 с уровнем Н. Выходы устройств 36 - 38 сравнения опрашиваются вентильной схемой, которая на выходе выдает сигнал с логическим уровнем Н, если все три нормированные и возведенные в квадрат разностные величины б не прея высили нормированное граничное значение Э . В этом случае выходной сигнал вентильной схемы 40 по линии 41 переключает все входы мультипликатора 21 на выход, вследствие чего одновременно могут прослушиваться все четыре измеренных тона. изобретения 1Способ контроля юстировки направления оси пучка света относительно заданной оси, при котором напути пучка света располагают измерительную плоскость, разделенную насекторы, причем вершины центральныхуглов этих секторов размещены в точкепрохождения заданной оси через измерительную плоскость, измеряют попадающие на отдельные секторы измерительной плоскости соответствующиепучки оптико-электронным способом,сравнивают сигналы с отдельных секторов, по которым определяют отклонение напрвления оси пучка света,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и упрощенияконтроля юстировки путем введенияакустической сигнализации, пучок света фокусируют в точку на измерительную поверхность и генерируют для.отдельных секторов измерительнойплоскости низкочастотные сигналы;различающиеся по амплитуде, по частоте, по частоте манипуляций или покоэффициенту заполнения, преобразуютнизкочастотные сигналы в один из указанных параметров в зависимости отизмеренной величины светового сигнала в соответствующих секторах, преобразуют полученные сигналы в характеристические звуковые сигналы определенной громкости, высоты тона,частоты прерываний или интерваловпрерывания, характеризующих отдельные секторы,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что для отдельныхсекторов измерительной плоскости,преобразование в звуковые сигналыс различной высотой тона выполняютв циклической последовательности сгромкостью, зависящей от отклонениянаправления оси пучка света,3. Способ по пп.1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что формируют,из измеренных составляющих пучкасвета смежных и оппозитно расположенных секторов измерительной плоскости разностные сигналы, сравнениеосуществляют с наперед заданным граничным значением, представляющимсобой допустимые отклонения направления оси пучка света относительнозаданного, и одновременно преобразуютих в звуковые сигналы, если разностные сигналы не превышают граничноезначение.4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что использующиеся для получения разностных сигналов измеренные световые сигналы предварительно нормируют.5, Способ по п,4, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что разностные сигналлы модифицируют наперед заданной монотонной функцией, возрастание которой для малых значений разностных сигналов выше, чем у линейной функции,6, Устройство для контроля юстировки направления оптической оси пучка света относительно заданной оси, включающее разделенную на секторы светочувствительную измерительную плоскость для измерения составляющих пучка света, при этом вершины центральных углов секторов размещены в точке прохождения оптической оси пучка света через измерительную плоскость, оптоэлектронную систему измерений и блок сравнения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения контроля путем введения звуковой сигнализации, в него введены фокусирующая оптика на пути прохождения светового пучка, звуковые генераторы, Формирующие низкочастотные сигналы для отдельных секторов, различающиеся или амплитудой, или частотой, или частотой манипуляций, или коэффициентом заполнениямодуляторы одного из параметровнизкочастотных сигналов, коммутатор 5поочередного циклического подключениянизкочастотных сигналов, генератортактовых импульсов и электроакустический преобразователь, причем выходыоптоэлектронной системы измеренияподключены к входам модуляторов,выходы звуковых генераторов - к входам модуляторов, выходы которых подключены к входам коммутатора, выходгенератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу коммутатора, а его выход - к входу электроакустического преобразователя.7. Устройство по п,б, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что Введена порогОвая схема, формирующая управляющий сигнал на втором управляющемвходе коммутатора, выполненная Ввиде узла сравнения из дифференциальных блоков, Формирующих разностные 25 сигналы, регистра нормирования граничным значением и блоков модификации, преобразующих разностные сигналы в соответствии с наперед заданноймонотонной функцией, которая дляменьших значений разности возрастаетсильнее, чем линейная функция, исредств сравнения модифицированныхсигналов, причем входы дифференциальных блоков являются входами пороговых средств, а выходы дифференциальных блоков подключены к входам блоковмодификации, выходы которых подключены к первым входам средств сравнениямодифицированных сигналов, а выход 40 регистра подключен к вторым входамсредств сравнения, выход которыхявляется выходом порогового средства.8. Устройство по пп,б и 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что введен 45 блок нормирования, на входы которогосигналы подаютсн с отдельных секторовсветочувствительной измерительнойплоскости, а его выходы подключенык входам пороговых средств1584760 Составитель Л.Перебейносоваактор И.Горная Техред М.Дидык Корректор Н.Ревская ираж 436 одписно ГКНТ СССР Производственно"издательский комбинат Патент , г, Ужгород, ун 1л Гага ина 10Р у Заказ 22ВНИИПИ Г осударственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш ениям и открьггиямкая наб., д. 4/5