SU1619031A1 - Optical electric device for forming and space following modulated optical beam - Google Patents
Optical electric device for forming and space following modulated optical beam Download PDFInfo
- Publication number
- SU1619031A1 SU1619031A1 SU874313814A SU4313814A SU1619031A1 SU 1619031 A1 SU1619031 A1 SU 1619031A1 SU 874313814 A SU874313814 A SU 874313814A SU 4313814 A SU4313814 A SU 4313814A SU 1619031 A1 SU1619031 A1 SU 1619031A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- optical
- axis
- unit
- radiation
- block
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к устройствам пространственного отслеживани положени смодулированных оптических пучков с равИ носигнальной зоной. Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона пространственного отслеживани . Устройство содержит оптический блок 6, формирующий равносигнальную зону и имеющий два канала подсветки, содержащий оптические источники 1. 2 излучени и конденсаторы 3, 4, фоторегистрирующий блок 12, содержащий объектив 13 и фотоприемник 14, электронную схему обработки , содержащую усилитель 15. фазовый детектор 16, индикатор 17 и усилитель мощности 18. Электронна схема устройства вырабатывает сигнал рассогласовани при смещении оси пучка излучени , сформированной оптическим блоком 6, от оптической оси фоторегистрирующего блока 12. Выполнение оптического блока позвол ет уменьшить сферические аберрации. 2 ил. елThe invention relates to a measurement technique, in particular to devices for spatial tracking of the position of modulated optical beams with a flat signal zone. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expand the range of spatial tracking. The device contains an optical unit 6, forming an equisignal zone and having two illumination channels, containing optical sources 1. 2 radiation and capacitors 3, 4, photo-recording unit 12, containing objective 13 and photodetector 14, electronic processing circuit containing amplifier 15. phase detector 16 , indicator 17 and power amplifier 18. The electronic circuit of the device generates an error signal when the axis of the radiation beam, formed by the optical unit 6, is displaced from the optical axis of the photorecording unit 12. Complete The optical unit allows for the reduction of spherical aberrations. 2 Il. ate
Description
оabout
-А-BUT
о оoh oh
CJCJ
Фиг. 7FIG. 7
ТT
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике,а именно к оптико- электронным устройствам, формирующим и отслеживающим пространственное положение модулированных оптических пучков с равносильными зонами и может быть использовано дл измерени профилей полированных поверхностей.The invention relates to a measuring and control technique, namely, optical-electronic devices that form and track the spatial position of modulated optical beams with equivalent zones and can be used to measure the profiles of polished surfaces.
Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона пространст- венного отслеживани .The purpose of the invention is to improve the accuracy and broaden the range of spatial tracking.
На фиг.1 приведена принципиальна схема устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 is a schematic diagram of the device; figure 2 - section aa in figure 1.
Устройство содержит систему излуче- ни , состо щую из двух пар оптически св занных источника 1(2) излучени и конденсатора 3(4), блок 5 противофазного питани источников излучени , два выхода которого подключены соответственно к вхо- дам источников 1 и 2 излучени , систему передачи изображени , выполненную в виде цилиндрического оптического прозрачного блока 6, состо щего из двух полуцилиндров, на боковой поверхности ко- торых симметрично относительно плоскости их соединени и параллельно ей выполнены пр моугольные пазы 7, основание цилиндрического блока выполнено кри- волинейным и образует обьектив 8, оптическа ось которого совпадает с осью оптического блока и лежит в плоскости соединени полуцилиндров, другое основание цилиндрического блока выполнено в виде двугранного угла, отражающие грани 9 и 10 которого, вл ющиес светоделителем, образованы фасками, выполненными на каждом из полуцилиндров под равными углами к плоскости их соединени , а ребро двугранного угла перпендикул рно оси оптиче- ского блока и размещено в фокусе объектива, источники 1 и 2 излучени размещены напротив соответствующих пр моугольных пазов так, что их оптическа ось перпендикул рна оси оптического блока и ребру двугранного угла и проходит через точку 11 их пересечени . Устройство содержит также фоторегистрирующий блок 12, состо щий из обьектива 13 и размещенного в его фокусе фотоприемника 14, и электрон- ную схему обработки сигнала, включающую последовательно соединенные усилитель 15, вход которого соединен с выходом фотоприемника 14, фазовый детектор 16 и индикатор 17, и усилитель 18 мощности, вход которого св зан с выходом фазового детектора 16, второй вход последнего соединен с блоком 5 противофазного питани .The device contains a radiation system consisting of two pairs of optically coupled source 1 (2) of radiation and a capacitor 3 (4), block 5 of antiphase supply of radiation sources, two outputs of which are connected respectively to the inputs of sources 1 and 2 of radiation, an image transfer system, made in the form of a cylindrical optical transparent block 6, consisting of two half-cylinders, on the lateral surface of which symmetrically relative to the plane of their connection and parallel to it are rectangular grooves 7, the base cylinder The drift block is curvilinear and forms a lens 8, the optical axis of which coincides with the axis of the optical block and lies in the plane of the junction of the semicylinders, the other base of the cylindrical block is made in the form of a dihedral angle, reflecting the faces of the beam splitter 9, made on each of the semi-cylinders at equal angles to the plane of their connection, and the edge of the dihedral angle perpendicular to the axis of the optical unit and placed in the focus of the lens, sources 1 and 2 of the radiation are placed These are opposite the respective rectangular grooves so that their optical axis is perpendicular to the axis of the optical block and the edge of the dihedral angle and passes through the point 11 of their intersection. The device also contains a photo-registering unit 12, consisting of a lens 13 and a photodetector 14 placed at its focus, and an electronic signal processing circuit including an amplifier 15 connected in series, the input of which is connected to the output of the photoreceiver 14, a phase detector 16 and an indicator 17, and a power amplifier 18, the input of which is connected to the output of the phase detector 16, the second input of the latter is connected to the antiphase power unit 5.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Система излучени формирует параллельный пучок, имеющий резко выраженную равносигнальну зону (РСЗ) вдоль оптической оси цилиндрического оптического блока 6, образо ;анную за счет скачкообразного изменени свойств оптического излучени вдоль этой оси благодар тому, что источники 1 и 2 излучени излучают на одной частоте, но в противофазе. Излучение воспринимаетс объективом 13 фоторегист- рирующего блока 12 и направл етс на фотоприемник 14, с которого снимаетс сигнал, описываемый следующей формулой:The radiation system forms a parallel beam, which has a pronounced equal-signal zone (RSZ) along the optical axis of the cylindrical optical unit 6, which is due to a sudden change in the properties of optical radiation along this axis, due to the fact that sources 1 and 2 emit radiation at the same frequency, but in antiphase. The radiation is perceived by the lens 13 of the photoregistrating unit 12 and directed to the photodetector 14, from which the signal is taken, described by the following formula:
U - S -smart ( - ) , где S - крутизна фотоприемника;U - S -smart (-), where S is the steepness of the photodetector;
ш- кругова частота модул ции; t - врем ;w-round modulation frequency; t is time;
Фу)о лучистый поток, фаза модул ции которого прин та за нулевую;Fu) a radiant flux, the modulation phase of which is assumed to be zero;
лучистый поток, фаза модул ции которого сдвинута на 180°. radiant flux, the modulation phase of which is shifted by 180 °.
Из формулы видно, что, если потоки Ф( и Фуэ-180 равны, что возможно лишь при совпадении оси пучка излучени с осью фоторегистрирующего блока 12 сигнал, снимаемый с выхода, фотоприемника 14, равен нулю. При несовпадении осей пучка оптического блока 6 и фоторегистрирующего блока 12 сигнал фотоприемника 14 отличен от нул . Снимаемое с выхода фотоприемника 14 напр жение усиливаетс в усилителе 15 и поступает в фазовый детектор 16, где происходит определение знака смещени пучка. Величина и знак смещени регистрируютс на индикаторе 12. С фазового детектора 16 сигнал поступает в усилитель 18 мощности и далее к исполнительному приводу , который обеспечивает перемещение фоторегистрирующего блока 12 относительно оси пучка оптического блока 6 до совпадени этой оси с осью объектива 13. Таким образом, устройство обеспечивает отслеживание пространственного положени модулированного светового пучка. Выполнение оптического блока 6, объектив которого выполнен в виде одной преломл ющей поверхности , почти полностью исключает сферические аберрации, что дает существенное повышение точности пространственного отслеживани пучка.It can be seen from the formula that if the flux Φ (and Fue-180 are equal, which is possible only when the axis of the radiation beam coincides with the axis of the photoregistering unit 12, the signal taken from the output of the photoreceiver 14 is zero. When the axes of the optical unit 6 are not the same and the photoregistrant The signal from the photodetector 14 is different from zero in block 12. The voltage removed from the output of the photoreceiver 14 is amplified in amplifier 15 and fed to a phase detector 16, where the sign of the beam's bias is detected. The magnitude and sign of the bias are recorded on the indicator 12. From the phase detector The aperture 16 enters the power amplifier 18 and further to the actuator, which moves the photoregistrating unit 12 relative to the beam axis of the optical unit 6 until the axis coincides with the axis of the lens 13. Thus, the device monitors the spatial position of the modulated light beam. 6, the lens of which is designed as a single refractive surface, almost completely eliminates spherical aberrations, which gives a significant increase in the accuracy of transitive beam tracking.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874313814A SU1619031A1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Optical electric device for forming and space following modulated optical beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874313814A SU1619031A1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Optical electric device for forming and space following modulated optical beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1619031A1 true SU1619031A1 (en) | 1991-01-07 |
Family
ID=21330720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874313814A SU1619031A1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Optical electric device for forming and space following modulated optical beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1619031A1 (en) |
-
1987
- 1987-10-08 SU SU874313814A patent/SU1619031A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Пуккерман С.Т., Великотный М.А. Экспериментальное исследование прибора управлени лучом на светодиодах.- Изв. высш. учеб, заведений Приборостроение, 1973, т. XVI, №2. с. 114-116. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3768910A (en) | Detecting the position of a surface by focus modulating the illuminating beam | |
RU64757U1 (en) | OPTICAL ANGLOMER DEVICE | |
CN110530257A (en) | Femto-second laser distribution interferometer system | |
US3502415A (en) | Optical measuring instrument for measurements in two coordinate directions | |
JPH0339605A (en) | Optical surface shape measuring instrument | |
GB2058398A (en) | Ring interferometers | |
US3806251A (en) | Method of measuring small objects | |
SU1619031A1 (en) | Optical electric device for forming and space following modulated optical beam | |
US4395123A (en) | Interferometric angle monitor | |
US3323417A (en) | Testing apparatus for optical lenses | |
US3438712A (en) | Magneto-optical displacement sensing device | |
NL8600526A (en) | DEVICE FOR DETECTING A CENTERING ERROR. | |
US4560278A (en) | Fixed-slit type photoelectric microscope | |
US4105336A (en) | Electro-optical device for use in improved interferometers | |
JPS6227603A (en) | Optical measuring apparatus of displacement | |
CN110823088B (en) | Laser dynamic interferometer | |
SU1608425A1 (en) | Device for non-contact measuring of profile of parts | |
SU1613857A1 (en) | Apparatus for measuring displacements of object | |
SU1582039A1 (en) | Device for determining position of focal plane of lens | |
JPS60211306A (en) | Adjusting method of optical system of fringe scan shearing interference measuring instrument | |
SU610045A1 (en) | Light slitting autocollimator unit | |
US3508062A (en) | Electro-optical tracking systems | |
RU1818531C (en) | Electro-optic device | |
SU443250A1 (en) | Device for remote measurement of thermal deformations of optical elements | |
RU2052772C1 (en) | Range-finding device |