Устройство для автоматической стабилизациипространственного положениясветового луча

Устройство для автоматической стабилизациипространственного положениясветового луча

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик оциалистичесиик

Ресиублии

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

838343 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17, 12.79 (2l ) 2857218/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5i ) М. Кл.

Ol С 15/12

5 05 D 3/02

Гее дерстеавные комитет

СССР до девам кзебретеккк и еткрмткй

Опубликовано 15,06.81. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 18.06.81 (53) УД К 528.

526:62.503. .5 1(088.8) Н. Л. Бесюль, М. A. Кокшаров и Х; И Ковтун

/ !

3 t

1 ! !

Научноисследовательский институт прикладной геодезии (72) .Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ

СВЕТОВОГО ЛУЧА

Изобретение относится к высокоточным геодезическим измерениям, выпол. ненным прежде всего при геодезическом обеспечении строительства крупных инженерных сооружений, когда требуется задавать опорное напраление световым лучом, и может найти применение при створных измерениях, контроле прямолинейности, наблюдениях за деформациями и смешениями сооружений.

Известны устройства для автоматической стабилизации, в которых в ходе луча ра ыещены оптические элементы, автоматически занимающие под действием силы тяжести стабильное постоянное положение и обеспечивающие тем самым необходимую коррекцию положения луча после прохождения указанных элементов. Такие устройства обеспечивают достаточную стабильность положения светового луча Р 1) и(21.

Оцнако данные устройства не всегда ттозволяют устранить воздействие такого важного фактора, как температурные деформации резонатора лазера.

Известны также устройства, основанные на принципе сообщения световому лучу принудительного отклонения с помощью оптических элементов (дефлекторов) в соответствии с сигналом рассогласования, характеризующим отклонение от правильного положения (31.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее размещенные по ходу луча дефлекторы, управляемые выходными сигналами фотоприемников, воспринимающих часть светового потока, отраженного светоделителями, размещенными после дефлекторов (4j.

В этом устройстве правильное фиксированное направление задается одной фиксированной точкой, связанной с самим излучателем, и другой фиксированной точкой, связанной со светоделителем. Поэтому такое устройство, . чувствительное к угловым смещениям луча, оказывается нечувствительным к линейным смешениям.

838343 также возможным вследс гвие температурных деформаций.

Цель изобретения — повышение стабильности положения луча путем задания фиксированного направления точками установки двух светоделителей, Каждый из свегоделителей оптически сопряжен со своим фотоприемником, управляющим, в свою очередь, своим дефлектором.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства, иллюс грируюшая одновременно ход лучей через д ефл ек торы.

Световой луч направляется через дефлекгоры 1,2, за которыми размещены светоделители 3,4, направляющая часть отраженного на них потока — на сопряженные с ними фотоприемники 5.6 ° В качестве позиционно-чувствительных фотоприемников могут быть использованы квадратные фотоприемники, например квадратные фотодиоды. Двухкоординатные дефлекгоры могут быть образованы каждый парой биморфных .пластин с закрепленными на них зеркалами.

При отклонении сгабилизируемого луча от правильного положения, задаваемого, например, центрами светоделителей 3 и 4, происходит перераспределение засветки квадратов фотоприемников 5 и 6. Сигналы с выхода фотоприемников 5 и 6, зависящие от распределения засветки, поступают на вход, формирователей 7, 8 сигналов управления для дефлектров 1, 2. Если падающий световой луч занимает положение 1, то дефлекторы 1,2 должны отклонить его соответственно на углы о, и Ь для совмещения его с фиксирован Ь ным направлением. Точно также при перемещении падающего луча в положение П дефлекторы 1,2 должны задавать ему компенсирующие отклонения под углами о соответственно.

Таким образом, обеспечивается стабилизация положения луча, прошедшего дефлекторы, в фиксированном направлении как при угловых, так и при линейных смешениях падающего луча.

Точность стабилизации зависит практически от стабилизации положения свегоделителей, а также других элементов оптической схемы.

10 Предлагаемое устройство позволяет заметно снизить влияние линейных cMemeний падающего луча.

15 Формула изобре гения

Устройство для автоматической стабилизации пространственного положения светового луча, содержащее размещаемые

20 по ходу луча дефлекгоры, управляемые выходными сигналами фотоприемников Воспринимающих часть светового потока, отраженного свегоделигелями, размещенными после дефлекторов, о г л и ч а ю—

- 5 ш е е с я тем, что, с целью повышения стабильности положения луча путем задания фиксированного направления точками установки двух светоделигелей, каждый из свегоделигелей оптически сопряжен со

З0 своим фотоприемником, управляющим своим дефлектором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CLUA No 3684381, 35 кл. 356/138, 1972.

2, Пат ент ФРГ No 2 157 1 13, кл. 42, 6/О l, 1972.

3. Патент США No 3724953, кл. 356/l53, l973.

40 4. Зацаринный А. В. Автоматизация высокоточных ин женерно — геодезических измерений, М,, "Недра", 1976, с. 92-93 (прототип) .

838343

Составитель Ю. Ферштман

Редактор С. Тимохина Техред А.Савка Корректор Г. Решетник

Заказ 4404/56 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4