SU1584760A3

SU1584760A3 - Способ контрол юстировки направлени оси пучка света и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1584760A3
Application number: SU874202562A
Authority: SU
Inventors: Шульц-Хенниг Йорг; Зильверс Хорст
Original assignee: Др.-Инж. Рудольф Хелль Гмбх (Фирма)
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1990-08-07
Also published as: SU1597118A3; EP0165324B1; EP0165324A1; JPH0461333B2; ATE34623T1; US4707597A; JPS6135410A; DE3471529D1; CA1220277A

Abstract

1. Способ контрол юстировки направлени оси пучка света относительно заданной оси, при котором на пути пучка света располагают измерительную плоскость, разделенную на секторы, причем вершины центральных углов этих секторов размещены в точке прохождени заданной оси через измерительную плоскость, измер ют попадающие на отдельные секторы измерительной плоскости соответствующие пучки оптико-электронным способом, сравнивают сигналы отдельных секторов, по которым определ ют отклонение направлени оси пучка света, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и упрощени контрол юстировки путем введени акустической сигнализации, пучок света фокусируют в точку на измерительную поверхность и генерируют дл отдельных секторов измерительной плоскости низкочастотные сигналы, различающиес по амплитуде, по частоте, по частоте манипул рной или по коэффициенту заполнени , преобразуют низкочастотные сигналы в один из указанных параметров в зависимости от измеренной величины светового сигнала в соответствующих секторах, преобразуют полученные сигналы в характеристические звуковые сигналы определенной громкости, высоты тока, частоты прерываний или интервалов прерывани , характеризующих отдельные секторы. 2. Способ по п.1, отличающийс тем, что дл отдельных секторов измерительной плоскости, преобразование в звуковые сигналы с различной высотой тона выполн ют в циклической последовательности с громкостью, завис щей от отклонени направлени оси пучка света. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийс тем, что формируют из измеренных составл ющих пучка света смежных и оппозитно расположенных секторов измерительной плоскости разностные сигналы, сравнение осуществл ют с наперед заданным граничным значением, представл ющим собой допустимые отклони направлени оси пучка света отклонени направлени оси пучка света относительно заданного и одновременно преобразуют их в звуковые сигналы, если разностные сигналы не превышают граничное значение. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийс тем, что использующиес дл получени разностных сигналов измененные световые сигналы предварительно нормируют. 5. Способ по п.4, отличающийс тем, что разностные сигналы модифицируют наперед заданной монотонной функцией, возрастание которой дл малых значений разностных сигналов выше, чем у линейной функции. 6.

Description

Изобретение относитс к изображающей оптике и лазерной оптике и касаетс оптических устройств, в которых должно юстироватьс направление оптической оси светового пучка.

Целью изобретени вл етс повышение точности и упрощение контрол юстировки путем введени акустической сигнализации.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Источник света и средства юстировки дл коррекции направлени светового пучка 1 должны располагатьс по заданной оси 2. Дл определени направлени светового пучка 1 с помощью полупрозрачного плоского зеркала 3 в ходе лучей светового пучка 1 часть 4 светового пучка отклон етс и с помощью фокусирующей оптики 5 фокусируетс на светочувствительную измерительную плоскость 6 позиционного детектора 7, выполненного в виде квадрантов (секторов). Измерительна плоскость 6 может быть также расположена в ходе лучей светового пучка 1.

Позиционный детектор 7 состоит из четырех электрически разделенных опто- электронных праобразователей, вход31584760

плоскости которых образуют четыре

п т 1 р

квадранта измерительной плоскости 6, причем средн точка измерительной плоскости 6 представл ет собой точку прохождени заданной оси 2 через измерительную плоскость 6. В качестве позиционного детектора может быть использован квадрантный фотодиод,

Четыре параметра светового сигнала S - S4 дл четырех квадрантов позиционного детектора 7 усиливаютс |в усилител х 8 - Н и вместе со све- |точувствительной измерительной плос- остъю образуют оптоэлектронную систему измерени и вл ютс мерой , дл соответствующей доли части 4 светового пучка, котора падает на соответствующие квадранты, и таким обра- зом, мерой дл направлени и величин существующих отклонений от заданного направлени .

С четырьм квадрантами позиционного детектора 7 сопр жены четыре ,звуковых генератора 12 - 15, которые вырабатывают низкочастотные колебательные сигналы, которые отличаютс один от другого по своим параметрам (амплитуде, частоте, частоте манипу- л ции или коэффициенту заполнени ). Например, генерируютс низкочастотны колебательные сигналы, которые отличаютс один от другого по частоте.

В зависимости от параметров светового сигнала S., - S ф позиционного детектора 7 измен ютс амплитуды четырех колебательных сигналов в модул торах 16 - 19. В этом случае модул торы 16-19 вл ютс , например , усилител ми, коэффициенты усилени которых устанавливаютс с помощью параметров светового сигнала S., - S . Если вместо амплитуды измен етс частота колебательных сигналов, то модул торы 16 - 19 вл ютс , например , управл емыми напр жением генераторами . Если должна измен тьс частота манипул ций, то модул торы 16 - 19 состо т, например, из электронного прерывател , который приводитс в действие от управл емого напр жени генератора. Если, например должен варьироватьс коэффициент заполнени колебательных сигналов, модул торы 16 - 19 имеют, например, управл емые напр жением генераторы, компараторы, дифференциаторы и триг- герные каскады.

Измененные в модул торах 16 - 19 колебателт-,ные сигналы подаютс на входы 20 коммутатора 21, представл ющего собой блок сравнени , который выполнен в виде мультипликатора. Мультипликатор подключает поочередно в циклической последовательности четыре измененных колебательных сигнала .

Генератор 12 вырабатывает колебатель- $ через усилитель 22 к электроакустичес- ный сигнал очень высокой частоты, кому преобразователю, например к

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.

На следующем этапе способа соответственно измен етс один из других параметров четырех колебательных сигналов в зависимости от измеренных параметров светового сигнала соответствующих секторов, и измененные колебательные сигналы преобразуютс в характерные дл отдельных квадрантов измеренные тона, громкость которых , высота, частоты прерываний или интервалы прерываний варьируютс в зависимости от отклонени направлени светового пучка 1 от заданной оси.

0

5

0

5

громкоговорителю 23, который позвол ет прослушивать колебательные сигналы как следующие один за другим измеренные тона, громкость которых варьируетс в зависимости от отклонени направлени пучка от заданной оси. Циклическим переключением колебательных сигналов управл ет генератор 24 тактовых импульсов,, который подает на коммутатор 21 соответствующую последовательность тактовых импульсов Т0.

При юстировке направлени светового пучка 1 различные высоты четырех измеренных тонов указывают на направление отклонени , а различна громкость измеренных тонов - на величину отклонени направлени , причем при точной юстировке светового пучка 1 по его заданной оси все четыре измеренных тона прослушиваютс одновременно с одинаковой громкостью.

На практике часто не требуетс абсолютна юстировка направлени s а достаточно относительной. В этом случае усиленные параметры светового сигнала S, - 84 позиционного детектора 7 одновременно нормируютс в блоке 25 нормировани . Дл образовани нормированных параметров светово вого сигнала S1 - S4 преобразованные в аналого-цифровом преобразователе 26 непрерывные параметры светового сигнала S1 - S в цифровые суммируютс в суммирующем каскаде 27 блока 25 нормировани , и на выходе получаетс суммарна величина 2S, котора делитс в делителе 28.

Нормированные параметры светового сигнала St - S подаютс в пороговую схему 29. В последней из первого и второго, третьего и четвертого и из второго и четвертого нормированного параметра светового сигнала S в каскадах 30-32 вычитател , выполненных в виде дифференциальных блоков, определ ютс три нормированных разностных сигнала Dt - D3 и модифицируютс в соответствии с заданной монотонной функцией, например в соответствии с квадратичной функцией, нарастание которой дл меньших значений разностного сигнала происходит сильнее, чем у линейной функции. Благодар этому элиминируютс знаки разностных сигналов и оценка отклонений становитс более удобной.

В примере исполнени разностные параметры модифицируютс в соответствии с квадратичной функцией. Дл этого нормированные значени разностных сигналов D, - D3 подаютс в каскады модификации, представл ющие собой каскады 33 - 35 возведени в квадрат, в которых они возвод тс в квадрат. Затем нормированные и возведенные в квадрат разностные сигналы

- 7 - 1.

D - D сравниваютс в модифицированных устройствах 36 - 38 сравнени модифицированных сигналов с отложенным в регистре 39 нормированным граничным значением Dq. Нормированное граничное значение D л представл ет допустимое относительное отклонение светового пучка 1 от заданной оси. Если разностный сигнал не превышает заданного нормированного граничного значени Da, то соответствующее устройство 36 - 38 сравнени модифицированных сигналов выдает сигнал

с уровнем Н. Выходы устройств 36 - 38 сравнени опрашиваютс вентильной схемой, котора на выходе выдает сигнал с логическим уровнем Н, если все три нормированные и возведенные в квадрат разностные величины D не превысили нормированное граничное значение D.. В этом случае выходной сигнал вентильной схемы 40 по линии 41 переключает все входы мультипликатора 21 на выход, вследствие чего одновременно могут прослушиватьс все четыре измеренных тона.

Claims

Формула изобретени

1. Способ контрол юстировки направлени оси пучка света относи0 тельно заданной оси, при котором на пути пучка света располагают измерительную плоскость, разделенную на секторы, причем вершины центральных углов этих секторов размещены в точке

5 прохождени заданной оси через измерительную плоскость, измер ют попадающие на отдельные селсторы измерительной плоскости соответствующие пучки оптико-электронным способом,

0 сравнивают сигналы с отдельных секторов , по которым определ ют отклонение направлени оси пучка света, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и упрощени

контрол юстировки путем введени

акустической сигнализации, пучок света фокусируют в точку на измерительную поверхность и генерируют дл отдельных секторов измерительной

плоскости низкочастотные сигналы,

различающиес по амплитуде, по частоте , по частоте манипул ций или по коэффициенту заполнени , преобразуют низкочастотные сигналы в один из указанных параметров в зависимости от измеренной величины светового сигнала в соответствующих секторах, преобразуют полученные сигналы в характеристические звуковые сигналы опре-

деленной громкости, высоты тона, частоты прерываний или интервалов прерывани , характеризующих отдельные секторы.

2. Способ поп.1,отличающ и и с тем, что дл отдельных секторов измерительной плоскости, преобразование в звуковые сигналы с различной высотой тона выполн ют в циклической последовательности с
громкостью, завис щей от отклонени направлени оси пучка света.

3.Способ по пп.1 и 2, отличающийс тем, что формируют из измеренных составл ющих пучка света смежных и оппозитно расположенных сектоцов измерительной плоскости разностные сигналы, сравнение осуществл ют с наперед заданным гра- ничным значением, представл ющим
собой допустимые отклонени направлени оси пучка света относительно заданного, и одновременно преобразуют их в звуковые сигналы, если разност- ные сигналы не превышают граничное значение.

4.Способ по пп.1-3, о т л Р чающийс тем, что использующиес дл получени разностных сигналов измеренные световые сигналы предварительно нормируют
5.Способ по п.4, отличающийс тем, что разностные сигналы модифицируют наперед заданной монотонной функцией, возрастание которой дл малых значений разностных сигналов выше, чем у линейной функции
б о Устройство дл контрол юс тиров ки направлени оптической оси пучка света относительно заданной оси, включающее разделенную на секторы светочувствительную измерительную плоскость дл измерени составл ющих пучка света, при этом вершины цент- ральных углов секторов размещены в точке прохождени оптической оси пучка света через измерительную плоскость , оптоэлектронную систему измерений и блок сравнени , о т л и ч а- го щ е е с тем, что, с целью повышени точности и упрощени контрол путем введени звуковой сигнализации в него введены фокусирующа оптика на пути прохождени светового пучка, звуковые генераторы, формирующие низкочастотные сигналы дл отдельных секторов, различающиес или амплитудой , или частотой, или частотой мани

5

0 5 0 5

пул ций, или коэффициентом заполнени , модул торы одного из параметров низкочастотных сигналов, коммутатор поочередного циклического подключени низкочастотных сигналов, генератор тактовых импульсов и электроакустический преобразователь, причем выходы оптоэлектронной системы измерени подключены к входам модул торов, выходы звуковых генераторов - к входам модул торов s выходы которых подключены к входам коммутатора, выход генератора тактовых импульсов подключен к управл ющему входу коммутатора , а его выход - к входу электроакустического преобразовател .

7,Устройство по п.6, отличающеес тем, что введена порогова схема, формирующа управл ющий сигнал на втором управл ющем входе коммутатора, выполненна в виде узла сравнени из дифференциальных блоков, формирующих разностные сигналы, регистра нормировани граничным значением и блоков модификации , преобразующих разностные сигналы в соответствии с наперед заданной

монотонной функцией, котора дл меньших значений разности возрастает сильнее, чем линейна функци , и средств сравнени модифицированных сигналов, причем входы дифференциальных блоков вл ютс входами пороговых средств, а выходы дифференциальных блоков подключены к входам блоков модификации, выходы которых подключены к первым входам средств сравнени модифицированных сигналов, а выход регистра подключен к вторым входам средств сравнени , выход которых вл етс выходом порогового средства.

8.Устройство по пп.6 и 7, о т - личающеес тем, что введен блок нормировани , на входы которого сигналы подаютс с отдельных секторов светочувствительной измерительной плоскости, а его выходы подключены

к входам пороговых средств.

Редактор И.Горна

Составитель Л.Перебейносова

Техред М.ДидыкКорректор Н.Ревска

Заказ 2267

Тираж 436

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Прой1водствённо-йзд1те 1ский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное