SU1157349A2 - Device for checking optical cat's eyes - Google Patents

Device for checking optical cat's eyes Download PDF

Info

Publication number
SU1157349A2
SU1157349A2 SU833672903A SU3672903A SU1157349A2 SU 1157349 A2 SU1157349 A2 SU 1157349A2 SU 833672903 A SU833672903 A SU 833672903A SU 3672903 A SU3672903 A SU 3672903A SU 1157349 A2 SU1157349 A2 SU 1157349A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diaphragm
aperture
holes
control
pinhole
Prior art date
Application number
SU833672903A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Данилович Бондаренко
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ленина filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.В.И.Ленина
Priority to SU833672903A priority Critical patent/SU1157349A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1157349A2 publication Critical patent/SU1157349A2/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ.КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СВЕТОВОЗВРАЩАТЕЛЕЙ по авт. св. № 1052854, отличающеес   тем, что, с целью повьшени  точности контрол , оно снабжено диафрагмой с круглым отверстием, установленной в фокальной плоскости объектива перед третьим фотодетекто- ром, а точечна  диафрагма выполнена с отверсти ми, расположенными одно относительно другого на одинаковых .рассто ни х, больших, чем предельно допустимый размер автоколлимационно- го изображени  одного отверсти , центр одного из отверстий точечной диафрагмы оптически сопр жен с центром круглого отверсти  диафрагмы, а диаметр круглого отверсти  диафрагмы равр-н рассто нию между соседними отверсти ми точечной диафрагмы. Ш СDEVICE FOR. CONTROL OF OPTICAL LIGHT BREAKERS on author. St. No. 1052854, characterized in that, in order to increase the accuracy of control, it is equipped with a diaphragm with a circular aperture installed in the focal plane of the lens in front of the third photodetector, and the point aperture is made with holes that are located one relative to another on the same distance. larger than the maximum allowable size of the autocollimation image of a single hole, the center of one of the pinhole diaphragm holes is optically conjugated to the center of the circular hole of the diaphragm, and the diameter of the round hole PABP diaphragm-n to the distance between adjacent holes pinhole. W C

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  качества изготов лени  оптических световозвращателей (отражателейJ, таких, например, как уголковьк (призменных и полых) зеркально линзовьгх и др. По основному авт. св. № 1052854 известно устройство дл  контрол  оптических световозвращателей, содержащее йоследовательно расположенные на одной оптической оси осветитель, первый светоделитель, - точечную диафрагму , второй светоделитель, объектив и три фотодетектора, два из которых оптически св заны с первьм светоделителем, а третий - со вторьм светоделителем Г 1. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность контрол  ошибок изготовлени  высококачественных световозвращателей, обусловленна  тем, что оптимальный угловой размер отверсти  точечной диафрагмы, при котором обеспечиваетс  максимальна  точность контрол  или максимальна  крутизна выходной характеристики за висимость выходного сигнала от расходимости отраженного пучка),сравним с максимально допустимой расходимост отраженного светового пучка, обуслов ленной ошибками изготовлени  светойозвращателей . Поэтому при контроле высококачественных световозвращателей , расходимость отраженного пучка дл  которых не превышает единиц угловых секунд, размеры отверсти  точечной диафрагмы будут настолько малыми (пор дка нескольких мкм ), что за счет аберрационных эффектов широко ольного осветител , привод щих к концентрагщи энергии излучени  в пло кости диафрагмы в кружок гораздо боль ших размеров и за счет дифракщюнных эффектов на малом, сравнимом с длиной волны излучени , отверстии диафрагмы , дол  световой энергии, прощед йей через отверстие диафрагмы в сторону контролируемого отражател  и обратно в сторону осветител , будет недостаточной дл  ее надежной регистрвЕЩи фотодетекторами, что сни жает точность контрол  за счет вли ни  шумов фотодетекторов и посторонних засветок,Увеличение же размеров отверсти  точечной диафрагмы приведет к с ккенгао точности контрол . обусловленной уменьшением крутизны выходной характеристики. Кроме того, так как автоколлимационное изображение отверсти  точечной диафрагмы сказываетс  перевернутым по отношению к самому отверстию, то дл  того, чтобы отраженное в сторону осветител  излучение проходило через отверстие диафрагмы без диафрагмировани , необходимо иметь отверстие правильной центрально-симметричной формы, например, в виде круга, квадрата и др. А изготовление отверстий правильной формы, и таких малых размеров  вл етс  сложной технологической задачей. Вс кие отклонени  формы отверсти  от правильной снижают точность контрол  ошибок изготовлени  световозвращателей. Цель изобретени  - повышение точности контрол  оптических световозвращателей . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  контрол  оптических световозвращателей снабжено диафрагмой с круглым отверстием, установленной в фокальной плоскости объектива перед третьим фотодетектором , а точечна  диафрагма вьшолнена с отверсти ми, расположенным одно относительно другого на одинаковых рассто ни х, больших, чем предельно допустимый размер автоколлимационного изображени  одного отверсти , центр которого из отверстий точечной диафрагмы оптически сопр женс центром круглового отверсти  диафрагмы, а диаметр круглого( отверсти  диафрагмы равен рассто нию между соседними отверсти ми точечной диафрагмы,. На фиг.1 изображена принципиальна  схема устройства дл  контрол  оптических световозвращателей , на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. Устройство содержит последовательно расположенные на одной оптической оси осветитель, включающий источник 1 излучени  и конденсор 2, первый светоделитель 3, точечную диафрагму 4 с несколькими отверсти ми, второй светоделитель 5, объектив 6, диафрагму 7 с круглым отверстием, фотодетекторы 8 и 9, оптически св занные со светоделителем 3, и третий фотодетектор 10, оптически св занньй со светоделителем 5. Устройство работает следующим об разом. . Световой поток источника 1 излучени  собираетс  при помощи конден сора 2, проходит светоделитель 3 и фокусируетс  в отверсти  диафрагмы 4, установленной в фокальной пло кости объектива 6. Часть излучени , падающего на светоделитель 3, напра л етс  на оптически св занный с ним фотодетектор 8. Выходной сигнал фотодетектора 8 пропорционален свет вому потоку, поступающему в отверсти  диафрагмы 4, или освещаемых по току, падающему на контролируемый световозвращатель П. Излучение, выход щее из отверсти диафрагмы 4, проходит светоделитель 5, колл11мируетс  объективом 6 параллельными пучками, число которы соответствует числу освещаемых отверстий диaфpaг a,I 4, направл етс  на световозвращатель 11. Отраженный ,им световой поток оп ть проходит объектив 6 и светдцелитель 5. Часть всего отраженного излучени  светоде лителем 5 направл етс  на диафрагму 7, установленную в фокальной пло кости объектива 6 перед фотодетекто- ром 10. Диафрагма 7 имеет одно отверстие с центром в точке О,оптически сопр женной с точкой 0 центра одного из отверстий диафрагмы 4 (на фиг.1 центры обоих отверстий сов падают с оптической осью объектива 6 диаметр отверсти  диафрагмы 7 равен рассто нию t между центрами отверстий диафрагмы 4. Это рассто ние выбираетс  больше размеров автоколли- мационных изображений отверстий диафрагмы 4, формируемых каждым из отраженных пучков при всех допустимых ошибках изготовлени  световозвращателей , т.е. D выбираетс  таким. чтобы автоколлимационные изображени  в плоскости диафрагм 4 и 7 не перекрывались одно с другим, как показано на фиг.2 пунктирными окружност ми . Размер автоколлимацнонных изображений равен Б + сГ, где D диаметр каждого из отверстий диафраг мы 4. Таким образом, через отверстие диафрагмы 7 пройдет световой поток лишь одного отраженного пучка, форми руемого осевым отверстием диафраг- мы 4. Это излучение регистрируетс  iфотодетектором 10. Так как каждое отверстие диафрагмы 4 порождает одинаковый по интенсивности световой прток, то выходной сигнал L фотодетектора 10 будет пропорционален всему световому потоку, отраженному световозвращателем 11. Измер   от ношение сигналов К , .определ ют прозрачность или светопропускание контролируемого световозвращател . Друга  часть отраженного светового потока проходит через светоделитель 5 и попадает на диафрагму 4. В каждое из ее отверстий пройдут лишь те отраженные лзгчи, которые распростран ютс  в направлении его оси в угле, определ емом угловыми размерами отверсти  диафрагмы 4, Лучи, отраженные под большими углами и обусловленные дефектами световозвраща . тел , экранируютс  непрозрачными участками диафрагмы 4. Чем хуже качество изготовлени  световозвращател , чем больше расходимость отраженных пучков и тем меньше отраженного светового потока возвращаетс  в сторону источников излучени , которыми служат отверсти  диафрагмы 4. Лучи, прошедшие через отверсти  диафрагмы 4, светоделителем 3 направл ютс  на оптически св занный с ним фотодетектор 9. Выходной сигнал Озиз фотодетектора 9 пропорционален осевой силе света, возвращенного световозвращателем П. Выходной сигнал в N раз больший, где N число отверстий диафрагмы 4, причем N выбираетс  большим единицы. Тогда контролиру  отношение К сиЕналов пропорциональное световым , 2 потокам, отраженным в направлений источника 1 излучени  и полным отраженным световым потоком соответственно , можно судить о точности изготовлени  световозвращател  i1, Так как дол  энергии, отраженной в сторону источника 1 излучени , проорциональна квадрату диаметра Ъ от ерстий диадзоагмы 4 и их общему чису N, т.е. равна D, а дол  энерии , прошедшей через отверстие диафагмы 7 и характеризующа  общую отаженную энергию, пропорциональна вадрату диаметра автоколлимационноо изображени , рлвному (D , о величина К, определ юща  качест во световозвращател , пропорциональна отношению ) Отсюда следует, что крутизна этой характеристики, определ юща  наклон ее в зависимостн от погрешности Изготовлени  световозвращател  (f, равн 5 -ЖМ. cJc {D+)3 Тогда погрешность контрол  световоз вращателей f, как следует из (1), оп| едел етс  соотнощением (2}1-,(г, т.е, она обратно пропорциональна крутизне выходной характеристики К2. Из (2) также следует, что погрешность измерений уменьшаетс  с ростом числа отверстий N диафрагмы А и с . уменьшением величины их диаметрй D. Максимальна  крутизна выходной характеристики , как видно из у.,, печиваетс  при li 2cf, т.е. когда дийметр отверсти  диафрагмы 4 равен 1 9 удвоенной максимальной расходимости отраженного пучка, обусловленной дефектами световозвращател  11. Выбор размера D 2сГ что возможно по констрзтетивным соображени м, а в некоторых сл ча х (при контроле высококачественных световозвращателей с расходимостью 1 угл.с.| и необходимо, хот  и уменьщает крутизну выходной характеристики, однако, как следует из (2), увеличением числа отверстий N диафрагмы А это уменьшение быть компенсировано и таким образом обеспечитс  требуема  точность измерений независимо от точности изго}товлени  световозвращател . Дл  оптимального размера диафраггш (Р ) пррдлагаемое устройство обеспечивает увеличение точности измерений в N раз. Кроме того, за счет, абсолютного увеличени  энергии отраженного светового пучка, формируемого несколькими отверсти ми диафрагмы А, увеличиваютс  и уровни выходных сигналов фотодетекторов 9 и 10, что, в сврю очередь, дополнительно уменьшает погрешность измерений.The invention relates to a measuring technique and can be used to control the quality of the manufacture of optical light reflectors (reflectors, such as, for example, angular (prism and hollow) mirror lens and others. According to the basic autograph No. 1052854, a device is known for controlling optical light reflectors, containing the successor located on the same optical axis, the illuminator, the first beam splitter, the pinhole, the second beam splitter, the lens, and three photodetectors, two of which are optically coupled to the first a splitter, and a third with a second splitter D 1. The disadvantage of this device is the low accuracy of the control errors of high-quality light reflectors, due to the fact that the optimum angular size of the pinhole aperture, which ensures the maximum control accuracy or maximum steepness of the output characteristic, the output signal on the divergence of the reflected beam), comparable to the maximum allowable divergence of the reflected light beam, due to errors anufacture svetoyozvraschateley. Therefore, when controlling high-quality retroreflectives, the divergence of the reflected beam for which does not exceed units of arcseconds, the orifice of the pinhole is so small (on the order of several microns) that due to the aberration effects of a wide-angle illuminator, leading to concentration of radiation energy in the aperture area into a circle of much larger sizes and due to diffraction effects on a small, comparable to the wavelength of the radiation, the aperture of the diaphragm, the proportion of light energy, passed through the aperture e controllable diaphragm toward the reflector and back toward the illuminator, it would be insufficient for reliable registrvESchi photodetectors that reduces individuals' control accuracy due to the effects of noise and extraneous stray light photosensor, an increase of the size of the openings lead to pinhole with kkengao precision control. due to the decrease in output slope. In addition, since the autocollimation image of the pinhole of an aperture affects an inverted with respect to the hole itself, in order for radiation reflected to the side of the illuminator to pass through the aperture of the diaphragm without aperture, it is necessary to have an opening of a regular centrally symmetric shape, for example, in the form of a circle, square, etc. And making holes of the correct shape, and such small sizes is a difficult technological problem. Any deviations in the shape of the hole from the correct one reduce the accuracy of error control in the manufacture of light reflectors. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control of optical light reflectors. The goal is achieved by the fact that the device for monitoring optical light reflectors is equipped with a round hole aperture installed in the focal plane of the lens in front of the third photodetector, and the point aperture is filled with holes that are located one relative to another at equal distances greater than the maximum allowable size autocollimation image of one hole, the center of which from the holes of the pinhole is optically matched with the center of the circular hole of the diaphragm, and the diameter circular (the aperture opening is equal to the distance between adjacent aperture holes,. FIG. 1 is a schematic diagram of the device for monitoring optical light reflectors, FIG. 2 shows section AA, FIG. 1; FIG. 3 shows section B - B in Fig. 1. The device comprises an illuminator sequentially arranged on one optical axis, comprising a radiation source 1 and a condenser 2, a first beam splitter 3, a pinhole 4 with several holes, a second beam splitter 5, a lens 6, a diaphragm 7 with a round hole, photodetectors eight 9, optically coupled with the beam splitter 3, and the third photodetector 10 optically coupled to beam splitter Zann 5. The device operates as follows. . The luminous flux of the radiation source 1 is collected by a condenser 2, passes the beam splitter 3 and focuses in the aperture of the diaphragm 4 installed in the focal plane of the objective 6. Part of the radiation incident on the beam splitter 3 is directed to the photodetector 8 which is optically coupled to it. The output signal of the photodetector 8 is proportional to the light flux entering the orifice of the diaphragm 4, or illuminated by the current incident on the controlled retroreflector P. The radiation emitted from the orifice of the diaphragm 4 passes the beam splitter 5, coll11m The lens is guided by 6 parallel beams, the number of which corresponds to the number of illuminated apertures a, I 4, directed to the retroreflector 11. Reflected light from them again passes the lens 6 and the aiming light 5. A part of the total reflected radiation from the light transducer 5 is directed to the aperture 7 mounted in the focal plane of the lens 6 in front of the photodetector 10. Aperture 7 has one hole with a center at point O, optically conjugated with point 0 of the center of one of the holes of the diaphragm 4 (in figure 1 the centers of both holes coincide with pticheskoy axis lens aperture diameter 6 holes 7 is equal to the distance t between the centers of the openings of the diaphragm 4. This distance is selected larger than the image avtokolli- mation aperture openings 4 formed by each of the reflected beams for all admissible error producing reflectors, i.e. D is chosen as such. so that the autocollimation images in the plane of the diaphragms 4 and 7 do not overlap with each other, as shown in Figure 2 by dotted circles. The size of the autocollimation images is B + cG, where D is the diameter of each of the orifices of the diaphragm 4. Thus, only one reflected beam of light from the aperture of the diaphragm 4 passes through the aperture of the diaphragm 7. This radiation is detected by the photodetector 10. Since each aperture of the diaphragm 4 generates the same intensity light beam, then the output signal L of the photodetector 10 will be proportional to the entire light flux reflected by the retroreflector 11. The measured ratio of the signals K, .determine rozrachnost controlled light transmission or reflectors. Another part of the reflected light flux passes through the beam splitter 5 and falls on the diaphragm 4. In each of its holes, only those reflected angles will pass that propagate in the direction of its axis in the angle defined by the angular dimensions of the aperture of the diaphragm 4, Rays reflected at large angles and due to defects in retroreflection. The bodies are shielded by opaque portions of the diaphragm 4. The worse the quality of manufacturing of the light reflector, the greater the divergence of the reflected beams and the less reflected light flux is returned towards the radiation sources, which are the apertures of the aperture 4. The rays passing through the aperture divider 3 are directed to optically coupled photodetector 9. The output signal of Oziz of the photodetector 9 is proportional to the axial luminous intensity returned by the retroreflector P. The output signal is N times larger, where N the number of orifices of the diaphragm is 4, and N is chosen to be larger than one. Then, the ratio of K CENALS proportional to the light flux 2 reflected in the directions of the source of radiation 1 and the total reflected light flux, respectively, is controlled, it is possible to judge the accuracy of the light reflector i1, since the proportion of energy reflected towards the radiation source 1 is proportional to the square of the diameter b from the conduction diazoagms 4 and their total number N, i.e. is equal to D, and the fraction of the energy passing through the opening of diaphagm 7 and characterizing the total averaged energy is proportional to the diameter of the autocollimation image, which is equal to (D, about the value of K, which determines the quality of the retroreflector, proportional to the ratio) Its slope depends on the error of the manufacture of the retroreflector (f, equal to 5 -ZM. cJc {D +) 3 Then the error of control of the retroreflector of the rotators f, as follows from (1), op | It goes by the ratio (2} 1 -, (g, i.e., it is inversely proportional to the steepness of the output characteristic K2. From (2) it also follows that the measurement error decreases with increasing number of holes N of the diaphragm A and sec. decreasing their diameter D . The maximum steepness of the output characteristic, as can be seen from the pattern, is baked with li 2cf, i.e., when the diameter of the orifice of the diaphragm 4 is 1 9 twice the maximum divergence of the reflected beam due to defects of the retroreflector 11. Choice of size D 2cH is possible for structural considerations m and n which are necessary (when controlling high-quality retroreflectives with a divergence of 1 ang. ps.) is necessary, although it reduces the steepness of the output characteristic, however, as follows from (2), by increasing the number of holes N of the diaphragm A, this decrease will be compensated the required measurement accuracy regardless of the manufacturing accuracy of the retroreflector.For the optimal size of the diaphragm (P), the proposed device provides an increase in the measurement accuracy N times. In addition, due to the absolute increase in the energy of the reflected light beam generated by several orifices of the diaphragm A, the output signal levels of the photodetectors 9 and 10 increase, which, in turn, further reduces the measurement error.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СВЕТОВОЗВРАЩАТЕЛЕЙ по авт. св. 9 1052854, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точ ности контроля, оно снабжено диафрагмой с круглым отверстием, установленной в фокальной плоскости объектива перед третьим фотодетектором, а точечная диафрагма выполнена с отверстиями, расположенными одно относительно другого на одинаковых расстояниях, больших, чем предельно допустимый размер автоколлимационно— го изображения одного отверстия, центр одного из отверстий точечной диафрагмы оптически сопряжен с центром круглого отверстия диафрагмы, а диаметр круглого отверстия диафрагмы равен расстоянию между соседними отверстиями точечной диафрагмы.DEVICE FOR CONTROL OF OPTICAL LIGHT REFLECTORS by ed. St. 9 1052854, it is noteworthy that, in order to increase the accuracy of control, it is equipped with a diaphragm with a round hole mounted in the focal plane of the lens in front of the third photodetector, and the point diaphragm is made with holes located one relative to the other at equal distances greater than the maximum permissible size of the autocollimation image of one hole, the center of one of the holes of the point diaphragm is optically conjugated with the center of the circular aperture, and the diameter of the round hole is aperture is equal to the distance between adjacent holes of the pinhole diaphragm. (Л ί 1157349 2(L ί 1157349 2
SU833672903A 1983-12-01 1983-12-01 Device for checking optical cat's eyes SU1157349A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833672903A SU1157349A2 (en) 1983-12-01 1983-12-01 Device for checking optical cat's eyes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833672903A SU1157349A2 (en) 1983-12-01 1983-12-01 Device for checking optical cat's eyes

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1052854A Addition SU191923A1 (en) SOIL LEVELER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1157349A2 true SU1157349A2 (en) 1985-05-23

Family

ID=21092997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833672903A SU1157349A2 (en) 1983-12-01 1983-12-01 Device for checking optical cat's eyes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1157349A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4534637A (en) Camera with active optical range finder
US20040027554A1 (en) Light wave distance-measuring system
US4325638A (en) Electro-optical distance measuring apparatus
SU958854A1 (en) Device for simultaneous measurement of misalgnment and direction
US3966324A (en) Laser doppler anemometer
US4687913A (en) Microscope autofocus system
KR100953749B1 (en) Distance measuring optical system
SU1382410A3 (en) Optical sensor with objective lens automatic control system
SU1157349A2 (en) Device for checking optical cat's eyes
CN104849718B (en) Laser range finder
US2401706A (en) Range finder
RU2335751C1 (en) Laser device control system
CN114690393B (en) Internal focusing telescope
SU1420428A1 (en) Apparatus for checking image quality in optical systems
SU819595A1 (en) Device for measuring optical characteristics of camera tubes
JPS596457Y2 (en) light wave distance meter
SU1024707A1 (en) Device for measuring angular displacements
SU953451A2 (en) Interferrometer for checking spherical surfaces
SU1290233A2 (en) Device for checking optical catъs eye
SU1656366A1 (en) Method for determining the plane of the best lens focus setting
SU1357716A1 (en) Photoelectric laser geodetic level
RU2042165C1 (en) Mirror telescopic checker for laser transceiver
SU1679455A1 (en) Multichannel surveying device
SU1352464A1 (en) Device for checking space position of objects
SU593081A1 (en) Interference spectrometer