SU316060A1

SU316060A1 - AUTO COLLIMATOR

Info

Publication number: SU316060A1
Application number: SU1390681A
Authority: SU
Original assignee: В. Г. Бурачек , Г. А. Гузенко Завод Арсенал имени В. И. Ленина

Description

Известны автоколлиматоры, содержащие зрительную трубу и установленное перед ней зеркало, жестко св занное с объектом.Autocollimators are known to contain a telescope and a mirror fixed in front of it, rigidly connected with the object.

Предлагаемый автоколлиматор отличаетс от известных тем, что в нем зеркало, снабженное бифокальной системой с концентричным расположением линзовых элементов, размещено параллельно фокальным поверхност м системы на равных рассто ни х от этих поверхностей.The proposed autocollimator differs from those known in that in it a mirror equipped with a bifocal system with a concentric arrangement of lens elements is placed parallel to the focal surfaces of the system at equal distances from these surfaces.

Такие отличи позвол ют расширить диапазон регистрируемых углов поворота объекта и повысить точность наведени .Such differences make it possible to expand the range of the detected angles of rotation of the object and to increase the accuracy of pointing.

На фиг. 1 показана оптическа система описываемого устройства; на фиг. 2 - ход лучей, падающих на одну линзу отражател ; на фиг. 3 - ход лучей, падающих на другую линзу отражател ; на фиг. 4 - положение свет щегос индекса и его изображени в фокальной плоскости объектива автоколлиматора .FIG. 1 shows the optical system of the described device; in fig. 2 - the course of the rays incident on one lens of the reflector; in fig. 3 - the course of rays falling on another lens of the reflector; in fig. 4 shows the position of the light of the index and its image in the focal plane of the autocollimator lens.

Автоколлиматор (фиг. 1) построен по известной схеме и состоит из объектива 1 с фокусным рассто нием /о, индекса 2, расположенного в фокальной плоскости объектива и подсвеченного лампой 3.The autocollimator (Fig. 1) is constructed according to a well-known scheme and consists of a lens 1 with a focal length / o, index 2, located in the focal plane of the lens and illuminated by a lamp 3.

На переднюю плоскость блока 4 отражател наклеены кольцева линза 7 с фокусным рассто нием /i и линза 8 с фокусным рассто нием /2, причем /I /2; fi/fz k. Использование кольцевой линзы представл ет некоторые конструктивные удобства, но не исключено применение линз другой формы.An annular lens 7 with a focal distance / i and a lens 8 with a focal distance / 2 are glued to the front plane of the reflector unit 4, and / I / 2; fi / fz k. The use of an annular lens represents some constructive comforts, but the use of lenses of another shape is not excluded.

На чертежах обе линзы изображены положительными , однако, принцип действи устройства не изменитс , если одну из линз сделать отрицательной, при этом можно получить выигрыщ в габаритах отражател . Отражатель может быть выполнен и без линз путем образовани сферических (или асферических ) поверхностей непосредственно на стекл нном блоке.In the drawings, both lenses are depicted positive, however, the principle of the device does not change if one of the lenses is made negative, and you can get a gain in the reflector dimensions. The reflector can also be made without lenses by forming spherical (or aspherical) surfaces directly on the glass block.

Стекл нный блок имеет отражающую зеркальную грань 9, расположенную параллельно фокальным плоскост м линз на середине рассто ни между ними.The glass unit has a reflecting mirror face 9 located parallel to the focal planes of the lenses in the middle of the distance between them.

Принцип действи устройства состоит в следующем.The principle of the device is as follows.

При наличии рассогласовани а между визирной осью автоколлиматора и перпендикул рпой зеркальной грани оптической осью отражател выход щие из него после отражени пучки параллельных лучей имеют различный наклон к визирной оси автоколлиматора. Лучи, выход щие из линзы 7 (фиг. 2), наклонены нод углом . (k-l)a ( фиг. 3),- а лучи, выход щие из линзы под углом 72 (/е - 1)а. ,. Эти пучки лучей стро т два изооражени W П (фиг. 4) индекса в фокальной плоскости автоколлиматора, расположенные с разных сторон от индекса 2 на рассто ни х от него соответственно: 1 fotgYi /otg --- а в 2 /otgT2 fotg(-l)a. При этом линейные размеры первого изображени индекса в k раз меньше, а второго 20 изображени индекса - в k раз больше линейных размеров самого индекса. Как известно, при отражении лучей от простого зеркала, отклоненного на угол а, смещение изображени индекса составл ет - Тзерк. /otg2a Если прин ть, что fe I, то величина ,( всегда меньше единицы, поэтому смещение первого .изображени индекса зна- 30 чительно меньше, чем при работе с зеркалом, ЧТО позвол ет производить «захват изооражени индекса при больших углах рассогласовани а. При выполнении равенства Х ., т. е. 35 при сохранении размеров полевой диафрагмы, отношение максимальных углов рассогласовани дл описываемого устройства и дл зеркала составл ет: 2k40 7 Например, нри 4, получаем у 2,7, т. е. угол захвата при использовании онисываемого устройства в 2,7 раза больше, чем45 при работе с зеркалом. С другой стороны, нри согласовании второго изображени индекса с самим индексом можно получить большую точность, чем при работе с зеркалом.50 При одинаковой линейной величине по5 15 25 грешности совмещени второго изображени индекса с самим индексом (т. е. нри Х .) отношение углов рассогласовани дл описываемого устройства и дл зеркала составл ет Это отношение меньше единицы при /г 3. при и 4, нолучаем и 0,67, т. е. ошибj ,, определ ема линейной погрешностью совмещени в данном устройстве при fe 4, в раза меньше, чем при работе с зеркалом. Дл сведени к минимуму аберраций отраженных пучков можно применить линзы, склеенные из нескольких компонентов. Выполнение отражател в виде цельного стекл нного блока не об зательно. Можно отдельно изготавливать фокусирующие элементы (линзы) и зеркало и устанавливать в общей оправе. Устройство работает следующим образом. При наличии значительного угла рассогласовани производ т поворот объекта (или автоколлиматора ) в направлении, привод щем к уменьшению рассто ни Х между первым изображением индекса и самим индексом (различение изобрал ений индексов в фокальной плоскости автоколлиматора не представл ет затруднений вследствие их разной величины , а также вследствие того, что рассто ние до первого изображени индекса всегда меньше, чем до второго). При по влении в фокальной плоскости второго изображени индекса поворот объекта (или автоколлиматора ) производ т до совмещени второго изображени индекса с самим индексом, Предмет изобретени Автоколлиматор, содержащий зрительную трубу и установленное перед ней зеркало. жестко св занное с объектом, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона регистрируемых углов поворота объекта и повышени точности наведени , зеркало, снабженное бифокальной системой с концентричным расположением линзовых элементов, размещено параллельно фокальным поверхност м системы на равных рассто ни х от этих поверхностей.If there is a mismatch a between the sighting axis of the autocollimator and the perpendicular to the mirror face of the optical axis of the reflector, the beams of parallel rays emerging from it after reflection have a different inclination to the sighting axis of the autocollimator. The rays emerging from the lens 7 (Fig. 2) are angled by the node. (k-l) a (fig. 3), - and the rays emerging from the lens at an angle of 72 (/ e - 1) a. , These beams of rays construct two images of the W P (Fig. 4) index in the focal plane of the autocollimator, located on opposite sides of the index 2 on the distance x from it, respectively: 1 fotgYi / otg --- and 2 / otgT2 fotg (- l) a. In this case, the linear dimensions of the first image of the index are k times smaller, and the second 20 images of the index are k times larger than the linear dimensions of the index itself. As is known, when the rays are reflected from a simple mirror deflected by an angle a, the displacement of the image of the index is - Tcrc. / otg2a If we accept that fe I, then the value, (always less than one, therefore the displacement of the first index image is significantly less than when working with a mirror, THAT allows you to capture an image from an image at large discrepancy angles a. When the equality X is fulfilled, i.e. 35 while maintaining the dimensions of the field diaphragm, the ratio of the maximum misalignment angles for the described device and for the mirror is: 2k40 7 For example, at 4, we get at 2.7, i.e. the use of onisable device is 2.7 times more, h EM45 when working with a mirror. On the other hand, by matching the second image of the index with the index itself, greater accuracy can be obtained than with a mirror.50 With the same linear value of 5 15 25 errors of combining the second image of the index with the index itself (i.e. ns X.) the ratio of the error angles for the device described and for the mirror is This ratio is less than unity at / g 3. at and 4, but can be obtained and 0.67, i.e., the error determined by the linear error of the combination in this device at fe 4, less than pr work with a mirror. To minimize the aberrations of reflected beams, lenses that are glued together from several components can be used. Making the reflector in the form of a solid glass block is not necessary. It is possible to make focusing elements (lenses) and a mirror separately and install them in a common frame. The device works as follows. If there is a significant mismatch angle, the object (or autocollimator) is rotated in the direction leading to a decrease in the distance X between the first image of the index and the index itself (distinguishing the index images in the focal plane of the autocollimator is not difficult due to their different size, as well as due to the fact that the distance to the first image of the index is always less than to the second). When the second image of the index appears in the focal plane, the object (or autocollimator) is rotated before the second image of the index is combined with the index itself. Subject of the invention The autocollimator containing the telescope and the mirror installed in front of it. rigidly connected with the object, characterized in that, in order to expand the range of the detected angles of rotation of the object and increase the pointing accuracy, the mirror equipped with a bifocal system with a concentric arrangement of lens elements is placed parallel to the focal surfaces of the system at equal distances from these surfaces.