SU1283574A1

SU1283574A1 - Оптико-механический мультипликатор

Info

Publication number: SU1283574A1
Application number: SU853848632A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Колодеж; Александр Борисович Шерешев
Original assignee: Московский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1987-01-15

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и позвол ет увеличить скорость вращени изображени . Мультипликатор содержит оптический вращатель изображени в виде призмы 1 Дове, по обе стороны которого установлены пр моугольные двугранные зеркальные отражатели 2 и 3. Световой поток от осветител 5 освещает предмет 7 и, отразившись от полупрозрачного зеркала 9, проходит через отвер

Description

(Л

ю

00

со

СП

tffufS

стие, вьтолненное диаметром, равным диаметру выходного зрачка системы ввода, на призму 1. Многократно отра- женньй от граней призмы 1 и отражател 2 параллельньй пучок попадает через телескопическую систему 10 на анализатор I1. При повороте призмы 1 на некоторый угол jb изображение смещаетс в плоскости анализа на угол i |5 , где 1-коэф.передачи мультипликатора.Зил.

.1

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и может быть ис- Пользовано в оптических и оптико- электронных измерительных приборах дл увеличени точности измерени .

Целые изобретени вл етс увеличение скорости вращени изображени .

На фиг. 1-3 показано вращение изображени при каждом прохождении оптического вращател изображени ; на фиг. 4 - движение главного луча по поверхности отражателей и вращател при каждом прохождении последнего; на фиг. 5 - схема оптико-механического мультипликатора (дл упрощени в качестве вращател изображени показана призма Деве).

На фиг. 1 показана расположение предмета А и егаг изсЙ5ражени , прошедшего через оптический вращатель изображени после его поворота против часовой стрелки, плоскости g, проход щей через главную оптическую ось вращени , плоскости с, проход щей через главную оптическую ось и перпендикул рно плоскости g, а также положение d, которое занимает плоскость g после поворота вращател на 20°.

На фиг. 2 показано взаимное положение предмета А его изображени А при втором обратном проходе оптического вращател . Предметом в данном случае вл етс А , но из-за наличи отражател оно повернуто на 40 в противоположную сторону вращени вращател . Использу главную оптическую ось вращател как ось симметрии, не трудно найти положение изображени - оно повернуто ьа угол 80 в сторону вращени оптического вращател изображени (фиг. 2).

На фиг. 3 аналогичным образом найдены положени предмета А и изображени . Изображение повернуто на

О

5

0

5

0

5

0

5

120° в сторону вращени оптического вращател изображени .

Таким образом, скорость вращени изображени определ етс формулой

0 2nQ,(1),

где п - число проходов светового луча через оптический вращатель изображени ; S - скорость вращени оптического вращател изображени . Как видно из формулы (1), измен емым параметром вл етс п - число проходов светового луча через вращатель . Это число определ етс взаимным расположением отражателей, основное свойство которых - измен ть на противоположное направление вращени светового потока перед каждым последующим прохождением оптического вращател , а также обеспечивать сдвиг светового потока, по поверхности вращател при каждом последующем прохождении . Таким свойством обладают уголковые отражатели.

На фиг. 4 показано взаимное расположение ребер f и отражателей, оси вращени вращател (она направлена перпендикул рно поверхности чертежа и совпадает с главной оптической осью - т. В ). Ось вращени вращател проходит через точку пересечени ребра нижнего отражател и плоскости симметрии т, проход щей через главную оптическую ось оптического вращател изображени . Световой луч при первом проходе вращател совпадает с оптической осью и осью вращени . Точками показано отражение главного луча от отражателей с ребрами , . Например, т. 2Н обозначает второй проход через вращатель , первое отражение на нижнем отражателе . Точка 2н - второй проход через вращатель, второе отражение на нижнем отражателе. После точки 5R

(первое отражение на верхнем отражателе после п того прохода через вращатель) картина повтор етс в обратном направлении. Отражатель 2 сдвинут на рассто ние а от оси вращени . Величина а зависит от сечени светового п тна и определ ет габариты оптического вращател изображени ; на количество прохождений через вращатель не вли ет. Кроме того, отражатель f повернут, образу своим ребром и ребром f угол об. От величины этого угла зависит количество прохождений луча через оптический враУстройство работает следующим образом .

Осветитель 5 через телескопическую систему 6 освещает предмет 7 (растр с равными прозрачными и непрозрачными секторами), телескопическа система 8 уменьшает сечение светового пучка до первоначального размера . Затем параллельный пучок, отразившись от полупрозрачного зеркала 9, через отверстие в уголковом отражателе 3 многократно (в зависимости от взаимного разворота отражателей 2 и 3) проходит оптический

-5

fO

щатель. Количество прохождений опре- врщатель изображени и возвращаетс обратно через отверстие в отражателе 3, проходит полупрозрачное зер10 ,

дел етс формулой

П - 2, дрО

а угол об ,

где -.К 1,2,3,

Например, при К 2 получают 16 прохождений светового пучка через вращатель, а о 22°30 . Чем выше значение К, тем более жесткие требовани предъ вл ютс к оптике.

Соотношение угловых скоростей вращател и изображени , передаваемого через него, остаетс посто нным, определ етс целым числом практически без погрешности. Это приводит к увеличению точности измерени , так как основна погрешность приборов, использующих масштабное преобразование при измерении, заключаетс в нестабильности и неточности коэффициента преобразовани .

Оптико-механический мультипликатор (фиг, 5) состоит из оптического вращател изображени 1 - призмы-Дове,

20

25

кало 9 и телескопическую систему попадает на анализатор I1 - такой же растр как и 7. Пока вращатель изображени неподвижен, изображение предмета 7 тоже неподвижно. При повороте вращател изображени на угол. , изображение поворачиваетс в плоскости анализа на угол 1Л, где i - коэффициент передачи оптико-механического мультипликатора.

720 -0630

( - 90° VoS 9

где k О,1...).

тановленных по автоколлиматору таким образом, что нормали к их ребрам па раплельны оси вращени , одно ребро сдвинуто в сторону от оси вращени

Оптико-механический мультипликатор по сравнению с механическим мультипликатором имеет точность ,и стабильность коэффициента передачи на 35 пор док Bbmie, так как в данном устройстве повышена точность изготовлени деталей. Точность коэффициента передачи повьшает точность оп„ „ -тического измерительного прибора,

отражателей 2 и 3, предварительно ..„

4U Мультипликатор может быть применен

как в приборах дл угловых измерений, так и в приборах дл линейных измерений . Функции оптико-механического

мультипликатора, аналогичны функции на величину сечени светового потока - и развернуто на требуемый угол об по отношению к первому ребру корпуса призмы Дове, системы ввода светового noTOKia, состо щей из осветител (оп- тический квантовый генератор) 5, те- «j лескопической системы 6, предмета 7, телескопической системы 8 с фокусирующим элементом, полупрозрачного зеркала 9, системы анализа поворота изображени , включающей в себ телеско- с Оптико-механический мультиплика- пическую систему 10, анализатор 11, механического привода 4, состо щего из зубчатой передачи 12 и шкалы поворота 13 вращател изображет1 .

отсчетного микроскопа, который определ ет величину домера (дробную часть), разбива процесс измерени на два этапа. Оптико-механический мультипликатор исключает второй этап, повыша тем самым производительность труда.

Claims

Формула изобретени

тор, содержащий оптический вращатель изображени с механическим приводом, систему ввода светового потока и систему анализа поворота изображени .

835744

Устройство работает следующим образом .

Осветитель 5 через телескопическую систему 6 освещает предмет 7 (растр с равными прозрачными и непрозрачными секторами), телескопическа система 8 уменьшает сечение светового пучка до первоначального размера . Затем параллельный пучок, отразившись от полупрозрачного зеркала 9, через отверстие в уголковом отражателе 3 многократно (в зависимости от взаимного разворота отражателей 2 и 3) проходит оптический

-5

fO

врщатель изображени и возвращаетс обратно через отверстие в отражателе 3, проходит полупрозрачное зер10 ,

кало 9 и телескопическую систему попадает на анализатор I1 - такой же растр как и 7. Пока вращатель изображени неподвижен, изображение предмета 7 тоже неподвижно. При повороте вращател изображени на угол. , изображение поворачиваетс в плоскости анализа на угол 1Л, где i - коэффициент передачи оптико-механического мультипликатора.

720 -0630

( - 90° VoS 9

где k О,1...).

мультипликатора, аналогичны функции - Оптико-механический мультиплика-

отсчетного микроскопа, который определ ет величину домера (дробную часть), разбива процесс измерени н два этапа. Оптико-механический мультипликатор исключает второй этап, повыша тем самым производительность труда.

Формула изобретени

Оптико-механический мультиплика-

тор, содержащий оптический вращатель изображени с механическим приводом, систему ввода светового потока и систему анализа поворота изображени .

отличающийс тем, что, с целью увеличени скорости вращени изображени , он снабжен двум пр моугольными двухгранными зеркальными отражател ми, установленными по обе стороны оптического вращател изображени ребрами двугранного угла перпендикул рно оси вращени , в первом из которых по ходу луча выполнено отверстиё , диаметр которого равен диа- О величину диаметра выходного зрачка

метру выходного зрачка системы ввода

светового потока и центр которого совпадает с ребром двугранного угла и с осью вращени оптического вращател изображени , ребро двугранного угла второго отражател развернуто вокруг оси вращени относительно ребра первого отражател на угол oi 90/2, где К 0,1,2,3 и сдвинуто относительно оси вращени на

системы ввода светового потока,

///

fn

fpuff.