Устройство для определения положения объектов
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в системах контроля за положением объекта. Целью изобретения является повышение точности. Изображение одной из марок, например марки 2, проецируется на транспарант 5 под заданным углом. Пучок лучей от марки 2 претерпевает дифракцию на транспаранте 5, спектр которого имеет N гармоник, при этом возникает 2N дифракционных максимумов, которые фокусируются оптической системой 1 в плоскости изображений в виде 2N изображений марки 2, при этом происходит выделение одного порядка дифракции. Раздельный контроль положения всех объектов осуществляется путем последовательного во времени включения марок, а определение смещения объектов производят по величине смещения изображения на фотоприемнике 4. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН иаЯОпи I 585 1
А1 (51)5 G 01 В 11 26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕтелЫ -.тВУ г л °
° °
° а
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 ! (21) 43 10728/24-28 (22) 13.07.87 (46) 15.08.90. Бюл. 0 30 (71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) В.И.Юрлов, А.С.Писарев и Л.В.Майорова (53) 531.715.7 (088.8) (56) Proceeding of Spic. — Large Optics technology, 1986, vol 571 р. 149-157. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ (5?) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использованию в системах контроля эа положением объекта. Целью изобретения
2 является повьппение точности. Изображение одной иэ марок, например. марки, 2 проецируется на транспарант 5 под заданным углом. Пучок лучей от марки
2 претерпевает дифракцию на транспаранте 5, спектр которого имеет и гармоник, при этом возникает 2п дифракционных максимумов, которые фокусируются оптической системой 1 в плоскости изображений в виде 2п изображений марки 2, при этом происходит выделение одного порядка дифракции. Раздельный контроль положения всех объектов осуществляется путем последовательного во времени включения марок, а определение смещения объектов произво- З
1 дят по величине смещения изображения на фотоприемнике . 4 . 1 ил ..
1585б71
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использованд в системах контроля за положением объекта.
Цель изобретения — повышение точ5 ности, На чертеже представлена схема Уст- ройства. .Устройство содержит оптическую систему 1, марки 2 и 3, предназначенные для установки на объектах (на чертеже не показаны), позиционно чувствительный фотоприемник 4, транспарант 5,: установленный между оптичес"15 кой системой 1 и марками 2 и 3, и выполненный с функцией пропускания с пространственно-частотным спектром, состоящим из гармоник, равных числу марок 2 и 3, пространственные часто ты гармоник соответствуют зависимости
2!(. 1 — Ы ((1- «2-7) (Я„(—" Ы(Ы, 1 25 ,1
2» ) где Я .- пространственная частота х;
1-й гармоники функций пропускания транспаранта 5; — длина световой волны, :
".И вЂ” заданное угловое положение
i-й марки;
i — номер марки;
1 "- размер площадки позиционночувствительного фотоприем35 ника 4; а — расстояние от задней главной фокальн1ой плоскости оптической системы 1 до плоскости изображения; кроме того, марки 2 и 3 выполнены с возможностью поочередного включения.
Устройство работает следующим образом. 45
Изображение i-.é марки, например марки 2, проецируется на транспарант
5 под некоторым заранее заданным углом с . к оптической оси. Пучок лу1 чей от марки 2 претерпевает дифракцию на транспаранте 5, спектр которого имеет п гармоник, при этом возникает. 2п дифракционных максимумов, которые фокусируются оптической системой 1 в плоскости изобретений в
55 виде 2п иэображений 1-й марки. В этом случае, если пространственная частота отдельных максимумов на выходе транспаранта 5 превышает пределы ф \ интервала 2 0, данные максимумы не проецируются и число изображений марки может быть менее 2п. Поскольку в спектре транспаранта 5 есть гармоника с частотой Я„, удовлетворяющей выражению
2К . 1 2Й зьп(с(— — -) (Я (— зз.п(с(+
Л 2а х; Я 1
2а то одно из 2п изображений, обусловленных дифракцией на этой гармонике попадает на площадку позиционно-чувствительного фотоприемника 4. Остальные порядки дифракции не участвуют в работе устройства. Раздельный контроль положения всех объектов осуществляется путем последовательного во времени включения марки 2 и 3, а определение величия смещения объектов производят по величине смещения изображения на фотоприемнике 4.
Формула и з о б р е т е н и я
Устройство для определения положения объектов, содержащее оптическую систему, марки, предназначенные для установки на объектах и позиционно-чувствительный фотоприемник, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,,оно снабжено транспарантом, установленным между оптической системой и марками и выполненными с функцией пропускания с .пространственно-частотным спектром. состоящим из гармоник,. равных числу марок, пространственные частоты гармоник соответствуют зависимости:
27 1 27 — » (d — — -) c и < — si (g. +
Л 1 2а х;
+ — -)
2а где Я вЂ” пространственная частота
XI
i-й гармоники функции пропускания транспаранта; — длина световой волны;
Ы ° — заданное угловое положение
i-й марки; — номер марки;
1 — размер площадки позиционночувствительного фотоприемка; а — расстояние от задней главной фокальной плоскости оптической системы до плоскости изображения, а марки выполнены с возможностью поочередного включения.
